太阳能-余热联合驱动吸收过冷CO_(2)制冷-淡水联产系统性能分析

为了同时满足制冷和淡水的共同需求,提出了太阳能-余热联合驱动吸收过冷CO_(2)制冷-淡水联产系统(AbsCWCS),在提高CO_(2)制冷系统能效的同时可生产淡水。建立系统的热力学模型,分析了环境温度和太阳辐射强度对系统能效(COP)的影响。此外,为进一步分析气候条件的影响,选取5个典型缺水城市,对年度性能系数(APF)和年淡水产量进行了评估。结果表明:Abs-CWCS的COP和淡水产量均显著提升,与基础CO_(2)增压制冷-淡水联产系统(Base-CWCS)相比,COP提高了1.95%~41.02%,淡水产量增加了0.8~28.6倍,Abs-CWCS的CO_(2)制冷系统排气压力可降低7.86%;AbsCWCS可有效提高系统的APF,5个典型缺水城市的APF可提升3.66%,年淡水产量的提升率可达9.54%~64.62%。研究结果为同时解决制冷和淡水需求提供了可靠的解决方案。

跨临界CO_(2)内部过冷增压制冷系统性能评价

为了改善商超用CO_(2)制冷系统的性能,提出跨临界CO_(2)内部过冷增压制冷(TCISS)系统,对比了该系统与3种不同CO_(2)增压制冷循环的性能,并通过已有试验数据对其仿真模拟结果进行了验证。为详细分析该系统的现实应用性能,进一步建立经济性和环保性模型,并与R134a/CO_(2)复叠制冷(RCOS)系统进行比较,以哈尔滨、北京、南京、广州城市为例,分析2种系统在不同气候区域的性能。结果表明:当高压压力大于10.5 MPa时,环境温度在5~30℃范围内,TCISS循环比其他3种CO_(2)增压制冷循环的COP都要高;TCISS的初始投资成本比RCOS高24.5%,但其年度运行成本更低;TCISS的全生命周期成本(XLCC)普遍低于RCOS,并且在哈尔滨的XLCC最小,在广州的XLCC最大。在4个不同的城市中,TCISS系统的SO_(2),NOx,PM2.5,PM10的4项污染物排放指标均低于RCOS,其总等效变暖效应降低了21.2%~23.9%。研究结果可为推动TCISS系统的发展和应用提供理论指导。

蒸气压缩式CO_(2)水合物直接接触蓄冷系统的仿真研究

本文建立了水冷压缩式CO_(2)水合物直接接触蓄冷系统的仿真模型,模拟研究了不同充注压力(3.5、3.6、3.7、3.8 MPa)下蓄冷系统的降温曲线和总蓄冷量。研究发现,降温曲线的模拟结果与实验结果的相对误差依次为4.02%、4.43%、3.38%、1.89%,总蓄冷量的模拟结果与实验结果的相对误差依次为0.82%、3.41%、1.45%、1.81%,所有相对误差均小于5%,说明模型具有较好的预测能力。为了提高实验系统蓄冷性能,采用模型进行系统优化,结果表明:冷却水流量由65 mL/s增至100 mL/s时,系统预冷时间由22.5 min减至20.8 min,系统COP先增加后减少。冷却水流量为95 mL/s时,系统COP最大;冷却水温度由22℃升至30℃时,系统预冷时间由16.1 min增至21.9 min,系统COP由1.77降至1.53;当充注压力由3.5 MPa升至5.0 MPa时,排气压力由5.4 MPa升至12.1 MPa。当充注压力为5.0 MPa时,排气压力为12.1 MPa,超过压缩机警戒压力,所以低于5.0 MPa的充注压力较为安全。

新型装配式co_(2)直冷和乙二醇载冷冰场的对比研究

虽然长期以来因为受自然环境和季节性影响,冰雪运动在我国北方尤其东北地区开展的比较多,但是受即将在2022年举办的北京和张家口冬奥会的影响,以及中国政府的政策支持和推动,以冰雪为主的冬季运动开始在国内迅速开枝散叶、蓬勃发展。以对比的方式研究在临时场地建设新型可拆卸装配式CO_(2)直冷和乙二醇载冷冰场的方法、建造成本、技术成熟度、商业价值等,为以后发展民用、商业性冰场提供技术参考。

R22制冷系统改造成R22/CO 2载冷系统的可行性分析

基于一个实际工程案例,在不更换压缩机组和冷凝器的前提下,将原R22制冷系统改造成R22/CO 2载冷系统,机房外管道用量减少60.3%,R22制冷剂的充注量减少68.5%,系统能效比下降9.6%,总成本增加4.9%。分析结果可以为R22制冷系统的改造提供新的思路。

CO_(2)复合制冷系统的理论能效分析

本文以冷间温度为-25℃~-18℃的冻结物冷藏库为研究背景,分别计算了在不同蒸发温度下NH_(3)/CO_(2)复叠式制冷系统与NH_(3)/CO_(2)载冷式制冷系统的理论制冷性能系数。计算结果显示在最高冷间温度与最低冷间温度工况下,两种系统理论制冷性能系数相差16%左右。另外对CO_(2)载冷系统中氨中间补气温度的变化以及CO_(2)复叠制冷系统中二氧化碳冷凝温度的变化对系统分别进行了理论制冷性能系数的影响分析。

GO强化水冷压缩式CO_(2)水合物蓄冷的实验研究

采用水冷压缩式CO_(2)水合物蓄冷实验台,研究了在不同初始充注压力和不同质量浓度的氧化石墨烯(GO)悬浮液下,CO_(2)水合物的蓄冷特性,通过实验数据计算蓄冷量和蓄冷速率。结果表明:与纯水体系相比,含有不同质量浓度的GO悬浮液中,系统的预冷时间和蓄冷时间均有不同程度的缩短。水合物生成质量、蓄冷速率和蓄冷量均有不同程度的提高,且随着充注压力的增加,系统的蓄冷性能也不断提高。当充注压力为4.0MPa,GO悬浮液质量浓度为60mg/L时,蓄冷特性最好:蓄冷时间最短(11.3 min),平均蓄冷速率最高(5.96 kW),水合物生成质量最多(5.01 kg),总蓄冷量达到最大值(4041.47 kJ)。研究表明:GO对于本系统的CO_(2)水合物蓄冷性能具有明显的强化效果。

R507A/R744载冷系统与乙二醇水溶液系统的能效对比

乙二醇由于凝固点低、性质稳定、与水混溶、使用的温度范围广、价格便宜、热容量较大等优点被当做最常用的载冷剂之一。CO_(2)(R744)是一种天然环保载冷剂,GDP=0,GWP=1,易于获得,价格低廉,蒸发潜热较大,单位容积制冷量高,具有优良的流动、传热特性和良好的化学稳定性,并且具有良好的安全性、无毒、不可燃。其在载冷剂循环系统中是通过气液相变来实现热量的传递的。在传递相同冷量的前提下,其循环量远远小于其他液相载冷剂。载冷剂系统为无油运行,避免了冷冻油进入蒸发器造成换热效率降低。对比了R507A/R744载冷系统及乙二醇水溶液系统在高温库(0~8℃)工况下的能效,为该工况下载冷剂的选择提供了参考。

二氧化碳载冷技术在数据中心的探素与应用

随着数字经济的快速发展,作为数字经济的“底座”,数据中心承担着越来越多计算量的同时,能源消耗也在逐年上升。近些年,在国家“碳达峰、碳中和”的战略目标背景下,数据中心应坚持走绿色低碳的发展道路。为了探索数据中心低碳节能发展路径,本文以中国体育彩票亦庄数据中心节能改造实践为例,阐述了二氧化碳载冷技术在数据中心的探索与落地应用,从建设、运行、节能多个维度总结分析,为数据中心节能低碳技术的应用提供了参考。