振动作用下平直翅片管结霜初期微液滴运动过程数值模拟

平直翅片管换热器在低温高湿环境中工作极易发生结霜现象,造成能耗增加、故障率升高,而对结霜初期的微液滴施加振动作用可以加速微液滴的滑落过程从而达到抑制结霜的效果。对结霜前期微液滴的生长过程进行数值模拟分析,并通过文献值验证了数值模拟的可靠性,然后利用不同时刻的微液滴数据,通过数值模拟的方式,研究不同振动频率作用下微液滴的运动特性,最后搭建试验平台进行验证。研究结果发现,不同体积的微液滴对应的最优振动频率有所不同,当微液滴体积较小时,较高的振动频率使微液滴在基管壁面来回振荡,不易滑落,当微液滴体积较大时,较高的振动频率有利于微液滴克服壁面摩擦力,有利于液滴滑落。

准二级压缩多联机严寒地区供暖性能研究

为了推动多联机在严寒地区的应用,在哈尔滨搭建了一个准二级压缩多联机实验台,采用根据室外温度分段控制压缩机吸气状态的控制策略,进行了91天的测试。结果表明:采用提出的控制策略,实验机组在整个测试期间均可以稳定运行,最高排气温度为90.6℃,季节性能系数为2.40,且室内温度能够满足供暖需要;导致机组在严寒地区制热量不足的主要因素是误除霜,而不是室外低温,误除霜引起的最大逐时制热量不足率为24.31%,而室外低温环境只有7.74%;在室外温度为-22.5~7.5℃时实验机组的供暖效果较好,室外温度低于-22.5℃时存在制热量不足;因严寒地区的机组选型较大且受压缩机最低频率限制,故在室外温度高于7.5℃时,机组存在频繁启停现象。

二次冷凝除霜冷库制冷系统运行特性

针对冷库蒸发器除霜能耗大的问题,以二次冷凝除霜冷库为研究对象,建立了系统热力学模型,通过试验验证了二次冷凝除霜模型的有效性,并对比热气旁通除霜模型验证其节能性。为优化二次冷凝除霜冷库除霜性能,设计试验研究不同因素对系统运行能耗的影响,通过改变不同的蒸发器传热温差、蒸发温度和冷凝温度,获得系统除霜周期能耗并进行对比分析。结果表明:1)蒸发器传热温差宜取7~9℃;2)蒸发温度降低,二次冷凝除霜周期能耗增加,但相比热气旁通除霜节能性增加,当冷凝温度为34~38℃,蒸发温度为−20~−10℃时,单位冷库容积二次冷凝除霜周期能耗为0.055~0.080 kW·h/m^(3),相比热气旁通除霜节能12.7%~15.8%;3)冷凝温度增加,二次冷凝除霜周期能耗增加,同时相比热气旁通除霜节能性增加,当蒸发温度为−15℃,冷凝温度为34~38℃时,单位冷库容积二次冷凝除霜周期平均能耗为0.0675~0.0785 kW·h/m^(3),相比热气旁通除霜节能12.3%~16.5%。该研究可为制冷系统的节能运行提供参考。

直冷冰箱节能技术研究

欧盟能效指令EU 2019/2016和对应测试标准EN 62552-2020发布实施,对进入欧洲市场能效要求大幅提升。本文选取两门直冷单循环系统冰箱,从箱体冷藏冷冻漏热量、制冷系统循环、换热效率和制冷剂分布等方面在高低环境温度下表现特性,分析研究单循环系统直冷冰箱匹配特性,依据高低环温冷藏冷冻漏热量变化特点,改进单循环直冷冰箱蒸发器设计,重新匹配制冷系统。结果表明:改进方案可提升32℃情况下制冷系统平均蒸发温度,进而提升整机制冷循环效率,耗电量对应降低约13.8%,相应16℃情况下耗电量升高约2.0%,冷藏室储藏温度满足测试要求,最终耗电量可有效提升约9.7%。

节流机构对风冷热泵冷热水机组逆循环除霜时间的影响

研究了不同节流机构对逆循环除霜时间的影响.用一根外径为22mm的旁通铜管及热力膨胀阀分别作为除霜时的节流机构,在一台名义制热量为55kW的风冷热泵冷热水机组上进行了实验研究.结果表明:旁通铜管系统比热力膨胀阀系统的除霜时间缩短1 5min,其中融霜时间缩短1 3min,排水时间缩短0 2min;在融霜阶段开始的一分多种和整个排水阶段,风冷换热器出口即节流机构进口的制冷剂为过热气体或者两相状态,气相的存在使节流机构的流量增加缓慢;旁通铜管系统比热力膨胀阀系统的流通面积大,所以除霜时间短.

冷风机超声波除霜技术试验研究

针对目前常用的电热、热氨和热水除霜方法导致冷库温度波动、耗能高的问题 ,提出用超声波除霜的方法。以交换面积为 4 0 m2 的冷风机为样机进行了试验研究 ,结果表明 ,在冷风机上采用超声波技术除霜是可行的 ,能达到连续运行不停机除霜的效果 ,并达到稳定库温、节约能源的目的。采用横波除霜的效果优于纵波 ,采用纵、横联合的方法可以获得最优的除霜效果 ,并且可以根据冷风机交换面积的大小 ,采用双声源或多声源纵横联合除霜技术。

显热除霜方式的能量分析与试验研究

针对现有逆向除霜方式的不足,提出了一种新型的除霜方式———显热除霜.分析了显热除霜的机理和作用过程,从霜层角度分析了蒸发器除霜过程中需要的热量组成.对显热除霜方式与逆向除霜方式除霜所需热量进行了理论比较,结果表明显热除霜方式所需的热量较少.从制冷系统角度对2种除霜方式除霜过程的能量进行了分析和试验验证.试验表明:逆向除霜方式因四通阀换向导致制冷系统压力、温度分布被破坏并重新建立而存在大量能量损失,显热除霜方式不存在这问题;在同样条件下显热除霜与逆向除霜相比,除霜时间缩短了26.7%,小时供热率提高2%,系统供热水温度波动在5℃以内.

风冷冰箱除霜控制技术研究与应用

研发了一种可间接辨识冰箱制冷能力变化的时间-温差法自动除霜控制技术,在剔除非稳态扰动的条件下,以压缩机累计运行时间为基本约束要素,根据蒸发温度与冷冻室温度的差值变化预估冰箱制冷能力的衰减程度。进行了典型环温、热湿负荷的实验研究,测量了风门启闭、开关门等扰动条件下冰箱内部温度参数的变化,以此为基础建立了时间-温差法自动除霜控制规则。该除霜控制技术在BCD-350W冰箱的应用结果表明:冰箱能够在较宽的环境温度和不同的热湿负荷条件下正常工作,抗干扰能力和环境适应性强,化霜能耗占总能耗的比重下降了40%左右,节能效果明显。

冷库液体冷媒融霜的性能实验研究

介绍了冷库液体冷媒融霜实验装置,对实验结果进行分析研究。与热气融霜相比较,液体冷媒融霜系统具有制冷量大,对换热器翅片效率影响小,室温波动小等优点,是一种可行的融霜方法。

风冷热泵冷热水机组结霜与除霜性能的实验研究

研究了风冷热泵冷热水机组结霜与除霜时的动态性能.在一台制冷量为55 kW的风冷热泵冷热水机组上进行了实验,结果表明:在结霜中期的64 min内,风速分布不均匀造成一些支路出口带有液体,导致热力膨胀阀的控制发生了间歇振荡;在结霜后期的32 min内,风速的不均匀分布与霜层导致传热性能的恶化相结合,使热力膨胀阀发生了持续的振荡;除霜时存在系统参数突然剧烈上升的“临界点”,这是由于风冷换热器管外的换热方式由临界点前霜融化成水的相变换热变成了临界点后空气的自然对流换热;在制热的启动阶段和除霜终止切换为制热循环时,排气压力发生了剧烈的突升,这与制冷剂的流量比较大和板式换热器的内容积比较小有关.

风冷冰箱蒸发器除霜特性及箱温回升的实验研究

为了探究风冷冰箱除霜过程动态特性及其对箱温回升的影响,对某单循环风冷冰箱稳定运行时的除霜过程进行了实验研究,结果表明:在蒸发器温度升高到0℃的预热阶段,霜层堵塞翅片间隙,箱温基本无回升;在温度维持在0℃左右的融霜阶段,除霜电加热被布置在蒸发器下方以及霜层"上疏下密"分布使底部霜层最早开始融化,融化结束时刻比顶部提前8min,融霜时翅片间空气流通面积逐渐增大,进入箱体内部的热空气量增多,箱温在9.34min内平缓上升5.7℃;在温度高于0℃的排水阶段,因蒸发器右上方冷藏送风风道存在凸起,热空气会积聚在此处,导致阶段结束时该部位比左上温度高17.1℃,此时翅片间空气流通面积达到最大,箱温在6.5min内快速上升6.6℃。

低温空气源热泵研究新进展

随着科技的进步,各行各业得到了迅猛的发展,随之而来的节约能源和加强环境保护的主题也就被推到了时代需求的风口浪尖处。在暖通行业中,空气源热泵系统的应用越来越广泛,同时,也备受人们的关注。但在寒冷地区,空气源热泵的推广却受到很大的限制。国内暖通人士针对寒冷条件下产生的限制因素,提出了不同的解决方案。通过总结分析我国低温空气源热泵的技术发展现状、系统的除霜手段及新型制冷剂、混合型制冷剂的研究成果,为以后低温空气源热泵的发展和应用提供指导意义。

风源热泵空调器除霜技术实验研究

风源热泵空调器的结霜问题和除霜控制技术受到制冷与空调领域学者的广泛关注。文中重点对普遍采用时间温度法除霜控制技术的家用空调器制热运行时 ,结霜和除霜过程进行了深入地实验研究。结果表明 ,在较宽的气候变化范围 ,该控制方法工作不可靠 ,容易出现除霜不净和过早除霜的现象。提出了能适应气候变化的模糊自修正除霜技术的设计思想。

制冷装置的除霜研究

霜对制冷装置的换热带来不利的影响。为了帮助系统设计人员正确地使用和理解设备制造厂家所提供的技术参数 ,选定冷量及系统中主要部件的规格 ,本文介绍了一些重要的参数 ,旨在使制冷装置高效地运行。

高电压技术在制冷设备除霜中的应用

为解决制冷系统除霜技术存在的问题,介绍了利用高压静电场技术及扫频高压交流电场技术在制冷系统中除霜的机理及研究进展,基于电流体动力学理论分析了霜晶分别在自然生长以及受高压静电场影响两种情况下不同的生长特性、机理和高压静电场中影响霜沉积量的主要电场参数,以及影响扫频高压交流电场技术除霜效率和能耗的主要参数。研究表明:电压及电场极性对高压静电场除霜的效率影响显著,频宽及交流电场持续施加的时间则是影响扫频高压交流电场除霜效率及能耗的主要电场参数;扫频高压交流电场除霜技术相比于静电场除霜技术,在除霜效率上更高,但能耗上处于劣势。最后,从除霜效率及能耗角度出发,提出了进一步深入研究的方向。

间冷冰箱回风道的优化除霜设计

间冷冰箱蒸发器霜层分布对除霜加热器除霜热量分布的不一致性会导致除霜时间增加和除霜效率的降低,因此,本文提出一种间冷式冰箱回风道的优化除霜设计方法。首先通过实验测量除霜加热器表面温度分布,确定除霜加热器除霜热量分布,进而确定与除霜热量相匹配的蒸发器结霜分布;然后基于蒸发器结霜分布确定回风道出口的最优风量分布;最后基于最优的风量分布设计回风道,使蒸发器上霜层分布与除霜加热器除霜热量分布相一致,达到优化除霜的目的。通过某间冷冰箱回风道的优化设计案例表明,优化后的回风道可实现出口风量分布与除霜加热器除霜热量分布相匹配,除霜时间缩短了38.9%,同时使冰箱的制冷量增加了3.43%。

液体冷媒融霜制冷系统融霜过程制冷温度变化规律的实验研究

液体冷媒融霜是一种新型的融霜方法。介绍了液体冷媒融霜实验装置,研究了在不同负荷不同库温下的融霜过程,从库温、融霜时间、制冷系统运行状态等方面分析了液体冷媒除霜系统对冷库的影响。实验结果表明:冷媒融霜可通过高压液体制冷剂与冰霜的热交换过程得到过冷来回收冰霜冷量。在被融霜蒸发器停止融霜后切换的瞬间,库温有较大幅度的上升。无负荷实验库温高于-5℃时,融霜过程库温依旧降低,说明液体冷媒方案可以用于制冷过程不能停止的速冻装置上。

制冷剂除霜结束时风机延时启动对抑制库温波动的影响

为解决制冷剂除霜系统融霜结束后可能发生的压缩机湿压缩和库温波动问题,本文在库温-20℃、结霜量3 kg工况下,以风机延时开启的时间为变量,对除霜结束后风机延时开启0~180 s进行单一变量的实验研究。从除霜结束后的库温波动、除霜时间、系统恢复制冷后压缩机吸气状态方面,比较分析风机延时不同时间开启对系统运行特性的影响。结果表明:除霜结束不延时开启风机,库温将突升5℃,并且恢复制冷的前4 min,压缩机存在湿压缩问题;除霜结束风机延时开启的最佳时间为140~180 s,此时库温升高比风机不延时开启情况降低3℃,总库温波动在5℃以内,除霜时间在12 min左右,且除霜结束恢复制冷时有效避免了压缩机可能出现的湿压缩问题。

空气源热泵过冷蓄能除霜蓄能特性实验研究

以带有相变蓄热器的空气源热泵过冷蓄能除霜系统为研究对象,通过实验研究的方法,对供热过程中利用制冷剂过冷实现相变材料蓄能的特性进行了实验验证。研究结果表明:所研究的空气源热泵过冷蓄能除霜系统,一方面能很好地实现制冷剂过冷提高系统性能,另一方面可以实现相变材料相变蓄能为除霜提供能量。在开机1h后过冷蓄能模式对系统特性和室内环境的影响更小。

基于单效溴化锂吸收式制冷机的汽车余热用除霜与供暖装置

在汽车空调用单效溴化锂吸收式制冷机的基础上,设计一种同时利用汽车发动机和尾气余热并采用微机控制技术的汽车空调用除霜与供暖装置,该装置一方面能实现冬季发动机低温启动时加快发动机升温速度,使其迅速进入正常工作温度,延长发动机使用寿命,同时也能提升汽车供暖系统的除霜性能,保证驾驶的安全性;另一方面能充分利用汽车余热,实现汽车空调,减少汽车油耗,提高燃料的热能利用率和吸收式制冷机的热力系数.通过对该装置进行热力计算与传热面积计算,结果表明改造后的排汽热交换器和冷却水箱传热面积较小,结构简单紧凑,相对于传统的汽车空调和供暖装置,能耗极少,无环境污染.