吴世先[1]2012年在《直接蒸发式小型冰蓄冷系统动态模拟及实验研究》文中研究说明冰蓄冷、水蓄冷空调作为空调电力负荷“移峰填谷”的一种有效措施，近年来得到了一定的发展。但是，由于目前比较成熟的仅是大中型冰蓄冷、水蓄冷空调技术，对于具有广泛潜在用户的直接蒸发式小型冰蓄冷空调，国内进行理论研究和产品研发的还比较少。本文在分析国内外现有研究成果的基础上，对直接蒸发式小型冰蓄冷空调系统进行了全面研究，最终目的是探析小型冰蓄冷空调系统的运行机理并建立经实验验证的动态模型，以促进直接蒸发式小型冰蓄冷空调的快速发展。本研究与其他研究最大的区别，是针对直接蒸发式小型冰蓄冷空调主要服务对象为第叁产业小型项目和城乡居民项目的现实，将其核心部件之一的蓄冰槽定位为竖直盘管组成，并严格依据竖直盘管两相流的热质交换机理，对管内外流动载体的特性进行了深入研究：对管内制冷剂，从质量、动量、能量守恒的角度建立了关于温度、压力、液相速率、气相速率、空隙率等动态变参数的封闭可解的数学模型，并运用向前差分、迎风差分等数学方法进行了求解，得出了上述参数关于管长的动态变化曲线；对于管外载冷剂，根据能量守恒原理，对动态结冰过程亦进行了合理的数学模拟与求解，得出了蒸发温度、结冰厚度关于时间的变化曲线。本研究基于直接蒸发式小型冰蓄冷空调的实际工作环境设计了专用实验平台，对直接蒸发式小型冰蓄冷空调的运行过程进行了实验研究，运用一定的技术手段得出了蒸发温度、结冰厚度、融冰水温、实际用电量等参数的变化曲线。通过对相关参数动态模拟曲线和实验采集的变化曲线的对比，在判别动态模型合理性、正确性的基础上，对直接蒸发式小型冰蓄冷空调的运行机理等相关问题进行了客观分析，提出了可以改进和完善直接蒸发式小型冰蓄冷空调系统的切入点。本研究还根据实验获取的性能曲线，对直接蒸发式小型冰蓄冷空调“移峰填谷”的功效进行了分析。本研究所建立的直接蒸发式小型冰蓄冷空调系统的动态参数模型（含计算结果）、基于特定实验平台所采集的相关曲线，具有一定的工程实际意义，为直接蒸发式小型冰蓄冷空调产品的研发、推广和普及奠定了基础。
刘建[2]2001年在《直接蒸发蓄冷过程动态模拟及实验研究》文中认为为了平衡电网负荷高峰与低谷、调节我国工业及民用制冷系统昼夜用电量的巨大差额，国家电力部门逐步放松管制进一步以电价为杠杆，实行分时电价，缓解国内用电峰谷差距。同时，由于我国正逐步转变能源结构，改变以煤为主的结构体系，采取以天然气为主的方式。这也将推动电力部门在材料、设备等方面进一步更新，将来我国电价还会继续增长。因此，能源市场和用电价格的变化为制冷行业的发展提供了一个契机。 总的来说，蓄冰过程的发生主要有两种方式：静态冰蓄冷和动态冰蓄冷。由于运行上的简单、方便，静态方式已广泛应用在工程实际中，然而由于静态蓄冷方式自身结冰特性的限制，随着管外冰层厚度的增加，管外热阻同时增加，导致管内制冷剂蒸发温度的降低，使制冷效率降低，系统耗能增加。为了克服静态蓄冷的弊端，动态蓄冷技术开始发展起来。本文研究重点：（1）通过建立动态螺旋盘管结冰的数学模型，模拟动态结冰过程的结冰特性。（2）通过对静态和动态两种方式在直接蒸发式螺旋盘管管外蓄冰机理和实验的研究，分析了两种方式下螺旋盘管蓄冰的结冰特性及蓄冰槽槽体空间温度分布。 本研究主要根据螺旋盘管内、外流体的流动和热质交换特性，建立了动态变参数的数学模型。对于管内两相流动部分，运用分布参数的数学方法，（考虑由于温度的变化而导致物性参数的变化）建立管内制冷齐剂相工质的质量、动量和能量方程，运用全隐迎风格式进行差分求解；对于管外采用准静态方法进行动态结冰过程的数学模拟，保持系统的能量平衡。本论文的另一部分为通过实验研究，对静态蓄冷和动态蓄冷两种方式进行对比，总结两种蓄冷方式的结冰特性，并对系统蓄冷方式的选择提出建议。实验装置为自行设计和组装的一套制冷热动力学实验系统，由直接蒸发式螺旋盘管蓄冷槽及小型半封闭式压缩机组成；数据采集主要采用北京研华集团的ADMA4000型多路数据采集系统。通过测量冰 蓄冷系统中温度、压缩机功耗等参数随时间变化的一系列特性曲线，验证数学模型求解的合理性和可靠性，并完善模型。 论文的研究对动、静态两种蓄冷方式的结冰特点作了具体的分析，为冰蓄冷系统的选 择，提供了实验依据。同时系统动态参敷模型的模拟结果为计算产品质量验证、优化产品 结构和准确计算打下基础。
李晓燕[3]2008年在《常规空调工况用相变材料的研制与应用基础研究》文中研究指明近年来,随着国民经济的发展,集中空调系统的拥有量越来越大,集中空调作为大型公共建筑能耗最大的单项设备,其电力耗费占到整个建筑物的一半以上,已经成为我国节能减排的重点领域之一。在制冷空调领域,大力推广应用蓄冷空调技术是解决城市峰期用电紧张,谷期电力过剩的有效措施之一。目前应用较多的蓄冷空调系统当属冰蓄冷空调系统。但水的凝固点低,使得冰蓄冷空调系统中制冷机的蒸发温度、制冷性能系数COP和制冷量较常规空调大为降低,另外,在空调工况和蓄冰工况时要配置双工况制冷主机,增加了系统的复杂性。因此,本文提出在常规集中空调中应用相变蓄冷技术,研制适合常规空调工况的相变蓄冷介质,在常规空调系统流程中增设该相变蓄冷介质的蓄冷器。在用电低谷时蓄冷,用电高峰时释放冷量,达到“移峰填谷”的目的。本文开展了供常规空调工况用相变蓄冷材料的研制及应用基础的研究。即对适合常规空调工况的相变蓄冷介质的制备、热物性,以及蓄冷球传热过程和蓄冷器蓄冷和释冷过程的动态特性进行了系统研究,主要研究工作和研究成果如下:(1)研制了一种新型常规空调用有机相变蓄冷介质HS-1(基液),针对有机相变蓄冷介质导热系数低的问题,对有机相变蓄冷材料HS-1进行了改性研究。采用将纳米TiO2和纳米Cu分别与有机相变蓄冷介质HS-1直接共混、添加分散剂和超声振荡等方法,制备了均匀稳定的纳米复合蓄冷材料。利用Zeta电位分析法,确定了分散剂的种类。深入研究了表面活性剂对分散性的影响、超声时间对分散性的影响、最佳超声时间下分散剂浓度对分散性的影响以及纳米与非纳米添加剂对分散性的影响。最终确定了纳米TiO2复合有机相变蓄冷介质(TiO2/HS-1)和纳米Cu复合有机相变蓄冷介质(Cu/HS-1)制备的最佳工艺条件。用DLVO理论和空间稳定理论解释了纳米复合材料的悬浮稳定机理。(2)采用差示扫描量热仪(DSC)测量了纳米复合蓄冷材料的相变潜热、相变温度及比热。纳米复合蓄冷材料HS-2的潜热值为146.56kJ/kg,凝固温度7.4℃,熔化温度8.5℃。在经过50次的蓄冷、释冷循环后,其相变潜热和相变温度基本保持稳定,说明该蓄冷材料热稳定性很好,基本没有相分离。采用非稳态测量方法(闪光扩散法)测量相变材料的导热系数,实验结果表明浓度为0.3g/L的TiO2纳米复合蓄冷材料HS-2的导热系数比蓄冷材料HS-1高17.7%。(3)针对一种自行开发的纳米复合有机相变蓄冷材料,对其进行了蓄冷球内凝固问题的研究。建立了PCM蓄冷球凝固问题模型,并用焓法进行了近似求解。为了验证理论结果的正确性,建立了小型蓄冷实验台,对相变蓄冷材料HS-2的蓄冷球,进行凝固蓄冷实验研究。由实验所得到的相界面的变化规律以及蓄冷球内的温度分布情况和理论计算结果基本上是一致的,说明理论计算是正确的。(4)进行了蓄冷球融化释冷特性的研究,在考虑固液密度差,固态物上浮的实际情况,建立了PCM蓄冷球融化问题的模型,采用显热容法对蓄冷球融化过程进行计算机模拟。重点研究蓄冷球在释冷过程中考虑固液密度差的情况下,固态物上浮和蓄冷球球径等对蓄冷球释冷特性的影响,并通过实验加以验证。为常规空调系统蓄冷技术的应用提供了理论依据和参考数据。(5)进行蓄冷系统蓄冷和释冷的动态模拟及实验研究。建立了蓄冷器的模型,模型分为载冷剂与蓄冷球两个部分,两部分由蓄冷球外壳隔开。即将整个蓄冷器沿其长度方向分为几段,假设每段内的载冷剂温度均匀,而蓄冷球体内各点的温度看作是时空的函数来进行研究,采用显热容法对蓄冷器模型进行数值求解,得出载冷剂流量和进口温度对蓄冷器蓄冷和释冷的影响,从而获得蓄冷器的蓄冷和释冷规律。在自行设计和建立的小型蓄冷系统实验装置上进行蓄冷工况和释冷工况的相应实验。通过实验来进一步验证理论研究的正确性,并找出理论与实验存在的差异及引起差异的原因,给出影响蓄冷器蓄冷释冷的因素。本论文的研究获得了常规空调工况的纳米复合相变蓄冷介质,将使空调用相变蓄冷器及蓄冷球的设计和工程应用更为合理化,为常规空调相变蓄冷技术的应用提供了应用理论基础和技术储备,也为其进一步产品化提供重要的指导作用。
王雷岗[4]2006年在《高密度直接蒸发冰盘管蓄冷过程的实验与模拟研究》文中研究表明近年来，冰蓄冷空调系统通过“夜制昼用”的运作方式，提高了能源利用率、优化了资源配置，以其“削峰填谷”和“节约运行费用”的优势获得了电力生产部门和空调用户的青睐，在国内外日益得到广泛的运用。冰蓄冷空调系统的应用在我国正处于由示范工程向扩大规模运用的转变阶段，目前研究的热点集中在蓄冷槽动态特性研究、冰蓄冷空调系统优化匹配、系统的经济性分析和评价等方面。由于直接蒸发冰盘管蓄冷系统减少了间接蓄冷传热损失、系统简单、运行可靠、可获得较低的水温，长期以来在蓄冷空调中得到广泛应用。但传统的冰盘管由于密度小(本文所指冰盘管密度为冰盘管的排列密度，即冰盘管的间距)，结冰厚度大，使得蓄冷后期热阻明显增大，制冷效率明显降低，制冰周期较长。随着国民经济的快速发展和民用空调的普及，电网高峰用电时段逐步延长，夜间用电低谷时段逐步缩短，这就需要冰蓄冷系统能够在夜间比较短的时间内制备大量的冰，以满足用电高峰时段空调负荷的需要。本课题组承担了河南省科技攻关项目“高密度直接蒸发式蓄冰空调的研制”，将冰盘管密度对蓄冷特性的影响作为研究对象，建立了可改变冰盘管密度的直接蒸发盘管蓄冰实验台，在有扰动情况下对不同冰盘管密度蓄冰装置的蓄冷特性进行了实验研究。为了更全面、更精确地了解和掌握蓄冰盘管密度对蓄冷槽中水温分布、蓄冷量、蓄冷系统COP等蓄冷特性参数的影响情况，本文在实验研究的基础上，利用BP神经网络方法对不同冰盘管密度的直接蒸发式冰盘管进行了模拟研究。最后将模拟结果与实验结果进行详细的对比分析，掌握了高密度直接蒸发式冰盘管蓄冷特性，最终获得了能满足电网负荷峰谷时段新的变化趋势要求的，并具有较高蓄冷速率和较大蓄冷量且为较合理经济冰层厚度的直接蒸发冰盘管密度，为传统的直接蒸发式冰盘管蓄冰装置的优化、改进提供了实验和理论依据。
董亚明[5]2017年在《溶液除湿蒸发过冷复合制冷系统的模拟与实验研究》文中研究指明热源塔热泵系统是为解决水冷冷水机组冬季闲置和空气源热泵冬季制热存在的结霜问题而提出的,热泵系统按照冬季工况设计,因此在夏季运行时,会有多余的热源塔被闲置,造成资源浪费。本文提出了热源塔热泵夏季运行的新形式:溶液除湿蒸发过冷复合制冷系统,该系统是将溶液除湿技术、蒸发冷却技术以及冷凝热回收技术应用于单级蒸气压缩制冷系统的复合制冷系统。常规的溶液再生过程对再生热源的温度要求一般是60℃-80℃,该复合系统以低品位冷凝热(30℃-50℃)为再生热源,不仅提出了新的余热回收方式,同时还通过蒸发冷却过程增加了单级蒸气压缩制冷系统的过冷度,提升了制冷系统的性能。本文在前人已有的研究成果的基础上,通过实验以及模拟的方式对该系统进行了更深入的研究。首先,对复合制冷系统的节能可行性进行了分析,对试验台进行了设计,设备选型等工作,对系统的关键影响参数:溶液换热器流量(mshe)、除湿溶液自循环流量比例以及再生溶液自循环流量比例进行了研究,研究表明当其他条件不变时,应当尽量增大自循环流量比例,从而起到增加制冷系统过冷度的目的,相比常规单级蒸气压缩制冷系统,当再生溶液自循环流量占再生溶液总流量的3/4时,复合系统的COPch增加了19.59%,当考虑风机水泵负荷时,COPsys增加了 11.85%。然后,本文使用Aspen plus为工具对系统性能进行探究,鉴于许多学者在制冷系统中主要将Aspen plus用于吸收式制冷系统,本文中用数值模拟以及实验数据探究了Aspen plus中的Ratefrac模型用于逆流除湿以及再生模型的准确性,为了将Aspen plus用于该复合系统的模拟,借助Fortran语言开发了 Aspen plus中的叉流除湿/再生以及直接蒸发冷却模型。为了使用Aspen plus工具探究基于实验系统的更多不便于实验控制的参数,对比了之前学者的除湿、再生过程的传热传质过程关联式,并结合实验数据利用最小二乘法拟合出直接蒸发冷却过程的传热、传质关联式,为模拟工作奠定了基础,然后以Aspen plus为工具探究了室外环境条件:室外环境温度、相对湿度以及制冷系统的冷凝温度对系统性能的影响。在参考条件下,冷凝温度为35℃时,系统可以比常规的单级蒸气压缩制冷系统COPch提升33.11%,当考虑风机水泵负荷时,系统的COPsys提升 22.02%。
刘寅[6]2005年在《高密度直接蒸发冰盘管蓄冰过程实验研究》文中指出随着我国经济的持续高速发展,使得对电力资源的需求也在迅速增长,且呈现明显的峰谷电力负荷差,造成了电力资源的短缺和电网峰谷负荷的不均。目前城市空调用电量占电网负荷的30～40%左右,并且空调用电负荷高峰与整个电网负荷高峰时段同步,加剧了电网高峰供电不足和低谷负荷不足的矛盾。近年来,由于蓄冷空调对电力负荷具有显着的“削峰填谷”作用,在国家相关政策鼓励下,利用电网低谷电的蓄冷空调得到了迅速的发展。 直接蒸发冰盘管蓄冰空调系统将制冷系统的蒸发器盘管直接放入蓄冷槽,在蒸发器盘管表面结冰蓄冷,此方法无中间二次换热设备,蓄冷损失小,最早并广泛得到了使用。但是,由于冰的热阻较大,在直接蒸发冰盘管蓄冰过程中,随着冰层厚度的增加,热阻增大,冰层增加缓慢,蓄冷速率降低且制冷机组COP明显下降。传统常用的直接蒸发冰盘管蓄冰系统蓄冰时间为8～10小时,冰层厚度为40～60mm。 目前,在总供电量明显不足,电网负荷依然存在较大峰谷差的情况下,电网负荷又产生了新的变换趋势,高峰负荷时段逐渐延长,低谷负荷时间缩短,原有的直接蒸发蓄冰装置已不能适应电网负荷的变化趋势。这就对直接蒸发冰盘管蓄冰装置的研究提出了新的要求。 本课题研究的主要内容为,结合目前电网负荷峰谷时段变换趋势,根据直接蒸发冰盘管蓄冰装置蓄冰的特性,采用理论与实验相结合的研究方法,对直接蒸发冰盘管蓄冰系统重新进行研究和认识。通过研究,得到能够应对缩短了的电网负荷的低谷时段,在蓄冰过程中能够保持较高蓄冰速率的直接蒸发冰盘管的密度。为传统的直接蒸发冰盘管蓄冰装置的改进奠定基础。
袁旭东[7]2014年在《新型节能冰箱运行特性及参数优化研究》文中进行了进一步梳理我国是冰箱的生产大国,每年的家用冰箱产量突破8000万台；同时也是冰箱的消费大国,冰箱耗电量在居民用电中的比例达到了40%-50%。因此,研究新型冰箱节能技术不仅对于提升我国冰箱的品质、提高我国冰箱企业的自主创新能力具有推动作用,而且对于缓解我国能源紧张、降低温室气体排放,都具有重要意义。本文的研究对象为一种储能型节能冰箱,其基本原理是采用储能型冷凝器,当冰箱工作时,利用储能材料把部分来不及释放的冷凝热储存起来；当冰箱停机时,再把储存在储能材料中的冷凝热释放到环境中去,从而在一个完整周期内把冰箱冷凝器从间歇性换热转换为连续性换热,进而提高冷凝器的总体换热能力,以提高冰箱的节能效果。本文从实验测试和分析、动态仿真等方面对储能型节能冰箱进行了系统研究；并提出了基于遗传算法的提高冰箱整体性能的多目标优化方法,对新型节能冰箱的参数优化进行了分析；最后,对蓄冷型蒸发器对冰箱运行效果的影响进行了初步研究。该论文的研究成果,将为新型节能冰箱的性能提升及推广应用提供实验和理论基础。本文首先建立了配有储能型冷凝器的新型节能冰箱的样机,对不同型号的节能型冰箱在稳定运行工况下的运行特性进行了实验研究,并与相应的普通冰箱进行了比较。研究结果显示：新型冰箱在刚启动时的最大功率要更小,而且可以在更短的时间内达到稳定状态；由于冷凝器储能的原因,新型冰箱开机时间、停机时间和运行周期时间均小于普通冰箱,并且,新型冰箱具有更小的开机停机时间比；由于储能型冷凝器实现了与环境的连续换热,从而提高了冷凝器总体散热效果和冰箱性能,在开机阶段降低了新型冰箱冷凝温度,提高了储能型冷凝器出口过冷度,从而使得新型冰箱的耗电量大幅降低。通过不同型号冰箱的对比实验发现,新型冰箱的节能效果可达10%左右。多种型号冰箱的实验结果也证明了储能型冷凝器对冰箱节能的通用性。为了进一步研究储能型冷凝器对冰箱运行特性的影响,本文建立了储能型冷凝器数学模型,并编制了冰箱整机动态仿真模型,对新型储能型冰箱和普通冰箱的动态特性进行了仿真分析。研究结果显示,不论新型冰箱还是普通冰箱,仿真模拟结果都与实验结果吻合得非常好,这验证了冰箱动态仿真模型的正确性和准确性。仿真结果发现,采用储能型冷凝器使得新型冰箱的性能系数(COP)大幅度提高将近20%,但是,由于储能材料的加入降低了保温层的隔热性能,使得冰箱平均漏热增加,部分抵消了COP的提高对节能效果的影响,使得新型冰箱的耗电量实际减少了10%左右。本文讨论了关键参数诸如环境温度、冷冻室温度及储能材料的相变温度峰值对新型冰箱运行特性的影响,根据模拟结果得出,增加环境温度或降低冷冻室温度可以增加新型冰箱的节能效果；并得到了储能材料的最合适的相变温度峰值。该仿真分析为进一步分析新型冰箱的节能机理、改善新型冰箱的性能提供了理论基础。为了提高冰箱的整体性能,本文提出了结合冰箱动态仿真程序和遗传算法NSGA-Ⅱ对家用冰箱进行多目标优化的新方法。优化目标为冰箱成本和24小时耗电量,利用该方法对采用储能型冷凝器的新型冰箱和具有箱壁式冷凝器的普通冰箱进行了优化,并得到了反应成本与耗电量之间关系的优化曲线,即每对应一个24小时耗电量值,就会得到一个冰箱的最低成本；反之,每对应一个冰箱成本,就会得到一个24小时最小耗电量值。优化结果表明,对于新型冰箱,无论是耗电量还是成本都得到了大幅改善,说明了对于新型冰箱仅仅在原有设计参数的基础上,储能型冷凝器并不能使新型冰箱实现最佳的节能效果,还需要对设计参数进行重新的优化设计。将新型冰箱和普通冰箱的优化曲线进行对比发现：在相同成本情况下,优化后新型冰箱可实现节能20%-26%；在相同耗电量的情况下,优化后新型冰箱每台节省成本为11元-21元。为了进一步增加冰箱节能效果,本文最后分析了蓄冷型蒸发器对冰箱运行特性的影响。蓄冷型蒸发器的基本原理是：将相变温度低于冰箱冷冻室设定温度的储能材料作为蓄冷材料与蒸发器一起构成蓄冷型蒸发器。当冰箱开机时,一部分冷量存储在蓄冷材料中,当冰箱停机时,这部分冷量就可以从蓄冷材料释放出来传给冷冻室,以此实现蒸发器在完整周期内与冷冻室的连续换热。本文建立了蓄冷型蒸发器的数学模型,并结合之前建立的冰箱动态仿真模型,对采用蓄冷型蒸发器的家用冰箱进行模拟分析。研究结果显示,由于蓄冷材料的存在,采用蓄冷型蒸发器的冰箱的功率降低速度变缓,一个周期内的开机时间、停机时间都会被延长,但是停机开机时间比被大幅增加。由于蓄冷型蒸发器的整体换热性能要高于传统蒸发器,采用蓄冷型蒸发器可以进一步提高冰箱的节能效果,模拟结果表明,冰箱配备蓄冷型蒸发器之后,其耗电量能够降低20%左右。此项工作为冰箱节能技术的发展提供了新的思路。
张晓灵[8]2014年在《吸收式蓄能与释能的动态特性及其性能改善方法》文中研究指明吸收式蓄能技术具有蓄能密度高、热损失小，并能采用环保工质对及能利用低品位余热等技术特征，对环境保护和节能减排具有重要意义。作为匹配热源和负荷的有效手段，较高的蓄能密度和效率以及有效的动态调控方法是本技术追求的两大核心目标。为此，本文开展了以下研究工作：首先，建立了吸收式蓄能循环的数学模型和评价方法，围绕叁种水系工质对，研究两相循环、叁相循环及增压循环的蓄能效率和蓄能密度。研究表明，LiBr/H2O和LiCl/H2O性能接近，NaOH/H2O性能较优但腐蚀性最强；在叁相蓄能和增压蓄能中，提高溶液最终浓度或提高增压比能大幅度提高蓄能密度。其次，为获得吸收式蓄能装置的动态特性和运行性能，设计并搭建了工质对为LiBr/H2O、蓄冷量为10kWh的两相吸收式蓄能实验台，并建立了带结晶和增压的吸收式蓄能动态模型。实验成功地制得了满足用户需要的7℃冷冻水、65℃生活热水或者43℃采暖热水，其蓄能效率分别为0.51,0.97和1.03，蓄能密度分别为42,88和110kWh/m3。实验和模拟的研究结果表明：蓄释能过程的本质是驱动力“温差”与驱动力“浓差”相互转化的热量传递过程；蓄能过程可分为加热主导阶段和浓缩主导阶段，提高热源温度、降低冷却水温度和提高发生侧增压比可提高蓄能功率及缩短蓄能时间；释能过程中稀释和冷却过程几乎同时进行，降低冷却水温度、提高吸收侧增压比均可大幅度提高释能功率并缩短释能时间；浓缩和稀释过程时的蓄释能功率会衰减，结晶和溶晶则能起到稳定蓄释能功率的作用。第叁，针对高蓄能溶液浓度长时间蓄存会出现结晶且不易溶解的问题，实验研究了利用主动结晶技术时高浓度溴化锂溶液在静置冷却和循环喷淋时的结晶和溶晶特点。同时提出基于主动结晶技术的高浓度溶液蓄存结构，并实验验证了该结构的可用性。最后围绕该溶液蓄存结构构建了大浓差吸收式蓄能装置及其控制策略，该装置为吸收式蓄能技术应用于长周期蓄能提供了较好的方法和途径。最后，以峰值制冷量为94kW医疗服务站为应用对象，设计了带吸收式蓄能的太阳能制冷系统，分析该系统在典型日下的运行效果。研究表明，该太阳能制冷系统能利用5m3的蓄存罐提供1000m2建筑夜间所需的制冷量，其总制冷效率为45%。
李月明[9]2015年在《冷藏运输设备用相变蓄冷介质及应用基础研究》文中研究指明近年来,随着易腐食品需求量逐年增加,冷冻冷藏业已经成为能源消耗较大的产业之一。在全球能源日益紧张之际,提高能源利用率、开发利用新能源显得尤为重要。蓄冷技术与冷藏运输相结合的运输方式已成为冷藏运输业的新议题,而研制不同相变温度的蓄冷介质已成为蓄冷式冷链运输的核心。目前温度范围在-10～-20-C的低温相变蓄冷介质较少。因此,本文着眼于研制低温、高潜热值、过冷度小、循环稳定性好的无机相变蓄冷介质,并将其运用到蓄冷板中进行相应的动态模拟研究。本文针对冷藏运输设备用相变蓄冷介质进行研究,研制出适合冷藏运输用的低温高潜热值的相变蓄冷介质,对其相变温度、相变潜热等热物性进行测试,同时对蓄冷板内蓄冷介质的蓄冷特性进行了动态模拟研究。(1)将不同无机相变材料(PCM)按照不同比例进行复配,利用步冷曲线法制备出适合冷藏运输设备用的无机蓄冷介质HSW-9和HCW-5,针对无机相变蓄冷介质过冷度大、易相分离等缺点,添加成核剂和增稠剂对其进行改性研究。经过改性后的相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5过冷度分别较之前减小了61.2%和43.2%且无明显相分离现象。(2)采用差示扫描量热法(DSC)对改性后的相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5的热物性进行了研究。用差示扫描量热仪测量了相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5的潜热值和相变温度,多元无机相变蓄冷介质HSW-9的潜热值为276kJ/kg,相变温度为-9.6-C,相变蓄冷介质HCW-5的潜热值为257.6kJ/kg,相变温度为-18.8℃。经过50次蓄冷释冷循环,相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5相变温度及相变潜热值变化很小,相变潜热最大变化率分别为1.29%和0.31%,相变温度最大变化率分别为2.06%和0.53%,说明改性后相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5的热稳定性良好没有发生相分离。(3)对蓄冷介质在蓄冷板内的冻结过程进行数值模拟,研究了蓄冷板内相态分布及温度分布情况。结果表明：蓄冷介质凝固过程是沿蓄冷盘管外侧由近到远逐步推进的；蓄冷初期凝固速率很快,然后逐渐变缓。同时,研究了载冷剂进口流量和进口温度对载冷剂出口温度、蓄冷板内蓄冷量的影响。结果表明：在载冷剂进口温度不变时,载冷剂进口流量越大,对流换热系数越大,管内载冷剂平均温度越低,管内外换热温差越大,相变蓄冷介质越快进入相变阶段,蓄冷量增长也越快。当进口流量保持不变时,载冷剂进口温度越低,管内外换热温差越大,换热效率越高,相应的蓄冷量增加的越快,蓄冷完成时间越短。
韩妮[10]2009年在《盘管冰蓄冷装置蓄冷特性的数值模拟分析》文中提出近年来,现代化建筑中空调用电量巨大,占建筑物总用电量的50%。空调不仅耗电巨大,而且其冷负荷高峰时间与城市用电尖峰期相吻合,加剧了峰谷供电的不平衡和供电不足的矛盾,而蓄冷式空调系统能较好的解决这一问题。为了满足家用蓄冷空调的要求,因此小型冰蓄冷空调系统应运而生,然而国内外对小型冰蓄冷蓄、融冰的研究处于正在成熟阶段,因此,本文利用数学模型来进一步研究小型冰蓄冷空调系统的蓄冰特性。蓄冰过程中,管子内外存在复杂的相变过程,即管内汽化相变过程和管外凝固相变过程,本文仅考虑管外的凝固相变过程。文中以蓄冰槽内的某一直管段和管段截面作为研究对象,建立了直接蒸发式盘管结冰过程的数学模型,运用FLUENT模拟软件对六组不同蒸发温度和不同初始水温的工况进行二维数值模拟。针对研究对象的具体特点,经过反复试算确定出网格划分的步长为1mm,对存在冰水两相状态的直管段及管段截面进行模拟,采用多相流中的VOF模型及界面追踪法进行模拟计算。在建成数理模型之后便开始进行数值模拟,在此数值模型的指导下设计完成蓄冰周期为3h的蓄冰过程,模拟出蒸发温度分别为-5℃,-10℃,-15℃和初始温度分别为10℃和15℃的六种工况下的蓄冰过程,并且模拟计算出蓄冰槽内温度分布、管外冰层厚度、蓄冰率以及蓄冰量随蓄冰时间的变化规律。通过对模拟结果分析研究,得出盘管外融冰系统的蓄冰特性规律,即蓄冰过程可以大体分为显热快速蓄冷阶段、潜热快速蓄冷阶段及潜热慢速蓄冷阶段。蓄冷量代表显热蓄冷和潜热蓄冷的总和,得出整个蓄冰过程的变化规律。蓄冷量呈现出在前约1/5时期内阶段增长速度最快,后期增长逐渐减慢的趋势;制冷剂的蒸发温度影响蓄冰的全过程,蓄冷量随时间变化曲率随蒸发温度的不同而不同;初始水温对蓄冰量的影响较小,主要存在于蓄冰过程中的显热蓄冷阶段。最后将数值模拟结果与实验结果进行对比分析,表明数值模拟结果能较好的反应实验情况,进一步验证了数值模拟的可靠性,并且本文选择出最佳蓄冰工况。
参考文献：
[1]. 直接蒸发式小型冰蓄冷系统动态模拟及实验研究[D]. 吴世先. 天津大学. 2012
[2]. 直接蒸发蓄冷过程动态模拟及实验研究[D]. 刘建. 西安建筑科技大学. 2001
[3]. 常规空调工况用相变材料的研制与应用基础研究[D]. 李晓燕. 哈尔滨工业大学. 2008
[4]. 高密度直接蒸发冰盘管蓄冷过程的实验与模拟研究[D]. 王雷岗. 西安建筑科技大学. 2006
[5]. 溶液除湿蒸发过冷复合制冷系统的模拟与实验研究[D]. 董亚明. 东南大学. 2017
[6]. 高密度直接蒸发冰盘管蓄冰过程实验研究[D]. 刘寅. 西安建筑科技大学. 2005
[7]. 新型节能冰箱运行特性及参数优化研究[D]. 袁旭东. 中国科学技术大学. 2014
[8]. 吸收式蓄能与释能的动态特性及其性能改善方法[D]. 张晓灵. 清华大学. 2014
[9]. 冷藏运输设备用相变蓄冷介质及应用基础研究[D]. 李月明. 哈尔滨商业大学. 2015
[10]. 盘管冰蓄冷装置蓄冷特性的数值模拟分析[D]. 韩妮. 西安科技大学. 2009