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2023年第44卷第2期
- 摘要：闭式蒸气吸收式热泵系统以热能和少量泵功驱动代替蒸气压缩热泵系统的压缩机驱动，分别实现工质的流动和内能的增加，节省了高品位电能的压缩功。开式吸收式系统相比于闭式吸收式热泵（制冷）系统，以蒸气压差和温度差同时驱动的直接接触式传热传质代替闭式系统温差驱动的间接传热，实现系统与外界环境的热质交换。针对开式吸收式系统的研究目前主要为不同应用相关研究，在闭式吸收系统的基础上精简结构，优化性能。本文主要从工质对、构型、部件三个方面总结目前开式吸收式系统的研究进展。因开式吸收式系统常与环境发生物质交换，对其工质对的研究需要在蒸气压低、不易结晶等传统吸收式工质对需要的物性基础上，更强调腐蚀性低、环境友好等特性。广义的开式吸收式系统有D型、AD型、ADC型、EAD型、EADC型5种基本构型，本文总结了5种基本构型在直接蒸发冷却制冷、气体除湿加湿处理、热湿气体潜热回收、制冷制热、蒸馏提纯等不同应用领域的研究。与闭式吸收式系统相比，强化环境与系统的传热传质是开式吸收式系统的研究重点。对于直接接触式传热传质部件，填料塔仍然是绝热开式吸收器/发生器的主要形式，基于膜的非直接接触式吸收/发生换热器作为直接接触式换热器的替代部件，其传热传质系数相对于直接接触式换热器仍有待提高。关键词：吸收式热泵;综述;开式吸收式;溶液除湿;传热传质部件;应用研究1103|1236|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：冷却系统在保证数据中心可靠运行的同时消耗了大量能量，为了助力数据中心碳中和，充分挖掘冷却系统节能潜力，对数据中心冷却系统能效进行评价很有必要。行业内对冷却系统的评价指标较多，本文调研了国内外现行数据中心标准及文献中的数据中心冷却系统相关能效评价指标，从电能使用效率及其衍生冷却系统相关指标、数据中心冷却系统用性能指标、数据中心冷源设备用性能指标三个角度对相关指标进行研究，介绍了不同指标的计算方法及计算内容，并分析了各指标的优缺点。通过对比得出：电能使用效率（PUE）及其冷却系统相关衍生指标不能准确反映数据中心运行维护技术上的水平；对于实际运行的数据中心冷却系统能效评价，全年综合性能系数(GCOPA)较为适用；对于中国数据中心冷水机组的使用及年度运行指标而言，全年性能系数(ACOP)的计算方法更为客观，适用性更广。关键词：数据中心;冷却系统;能效;性能指标1022|1519|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：“元宇宙”概念自提出以来，迅速成为国内外各级政府和企业发展规划、专家学者和相关研究人员个人研究计划中炙手可热的字眼。制冷行业在元宇宙这一新赛道中面临着更多的发展机遇和挑战，亟需为前路的发展方向铺垫相关理论知识和进行技术更新。 本文回顾了大数据时代这一背景，从大数据时代对制冷领域的影响和制冷技术对大数据时代的影响两方面阐述了大数据与制冷的关系。大数据是制冷领域发展机遇的创造者，本文以制冷空调行业为例，介绍了大数据相关技术在空调系统优化和空调企业数字化运营中的应用。制冷技术是大数据迅猛发展的保卫者，本文分别介绍了制冷技术在产业上游数据中心的冷却系统建设和解决下游终端产品的散热问题中发挥的重要作用。上述分析为元宇宙时代与制冷领域关系的思考提供了参考。 然后，本文梳理了元宇宙时代兴起背后的蓄力，包括助推力量、国内外布局以及美好愿景。并客观地直视了元宇宙发展过程中的风险，包括算力风险、沉迷风险、伦理问题、知识产权问题、经济风险、产业霸权等最为突出的几大风险。机遇与挑战并存是元宇宙时代鲜明的发展背景。 最后，本文重点讨论了元宇宙与制冷的关系。一方面是元宇宙给制冷领域带来了新发展思路，包括庞大的元宇宙生态所带来的对制冷设备和专业人才大幅上升的需求量；元宇宙世界能够提供沉浸式教学和职业培训；借鉴于“互联网+”，“元宇宙+”意味着现实行业向“虚实交互”转型升级。另一方面是制冷技术对元宇宙时代的影响，包括作为保卫者满足元宇宙中基础设备、设施的散热技术需求；更为沉浸式的体感，如冷热和湿度的肤感体验，需要制冷技术提供。不止于此，元宇宙与制冷的融合仍有无限可能。关键词：制冷技术;元宇宙;大数据891|985|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：CO2空气源热泵因其优秀的环保和热工性能，具有广阔的应用前景。本文以CO2复叠式空气源热泵分布式集中供暖系统为研究对象，依据JGJ/T 177—2009《公共建筑节能检测标准》和JGJ/T 132—2009《居住建筑节能检测标准》对秦皇岛某公共建筑和石家庄某居住建筑的CO2复叠式空气源热泵供暖系统开展运行测试研究，探究在低温环境下系统运行过程中检测不确定度及实际运行效果。通过不确定度分析，秦皇岛项目2#机组和石家庄项目2#机组制热性能COP在不同运行环境温度下相对合成标准不确定度范围分别为4.27%~5.87%及1.90%~4.36%，测试结果可信度高。测试结果表明：秦皇岛项目在室外日均温度-10.9~2.5 ℃的工况下，1#和2#机组实测日均COP范围分别为2.75~3.09和2.76~3.15。在室外最低温度-18 ℃时，1#和2#机组热COP仍可达到2.19及2.88。石家庄项目在室外日均温度-6.6~12.5 ℃的工况下，1#和2#机组实测日均COP范围分别为2.32~3.38和2.21~3.06；分析两个项目的检测结果可得，CO2复叠式空气源热泵机组在低温环境下COP受室外环境温度影响依然较小。关键词：CO2复叠式空气源热泵;分布式集中供暖;系统测试;不确定度;性能系数880|1288|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：准二级压缩空气源热泵在除霜过程中，由于室外换热器面积大和室外环境温度低的原因，通过室外盘管表面的散热量更大，导致其除霜时间长的问题更加突出。为提升准二级压缩空气源热泵的除霜性能，本文利用其既有的循环结构，提出补气除霜技术，并设计了5组实验对其性能进行研究。结果表明，补气可有效缩短除霜时间，降低除霜能耗并提升除霜效率。电子膨胀阀在最佳开度时，除霜时间缩短20.61%，从水中的吸热量和压缩机输入功分别降低8.74%和17.98%，除霜效率提升6.22%。关键词：空气源热泵;准二级压缩;除霜;补气1121|823|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文研制了一套具有串联式余热回收功能的CO2热泵系统，并在标准焓差台中实验研究了不同工况参数对系统低温制热性能的影响。结果表明：双热源余热回收系统（空气热源和电机热源）的性能优于单空气热源系统，双热源模式可以优化系统参数，提高系统制热量与COP，扩大热泵系统低温工作范围。在环境温度为-20 ℃时系统切换至双热源模式后的制热量及COP分别提高18.9%和5.9%。低温环境下使用双热源模式优势显著，随着室外温度由-5 ℃降至-20 ℃，开启双热源模式后制热量的增加率由4.3%增至18.9%，COP的增加率由4.3%增至5.9%。提出低于-5 ℃的环境温度是使用余热模式的最佳温度范围，为CO2车用热泵系统的实际应用提供指导。关键词：车用热泵;CO2制冷剂;余热回收;制热性能;性能系数913|800|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文在寿命周期评价方法的基础上，构建并引入了空调能效比和电力结构随运行年数变化的关系，进而建立基于DLCA的空调设备碳排放计算模型，对充注R410A型制冷剂的涡旋式家用空调器进行了碳排放研究。结果表明：运行期间动态参数的引入对空调寿命周期碳排放评价结果影响显著，对比静态评价模型，能效比和电力结构的变化可分别使碳排放总量波动19.0%和-9.1%，空调运行末年碳排放分别为第一年的1.71和0.80倍。空调寿命周期碳排放主要集中在运行阶段，占到总量的91.8%，；寿命周期碳排放总量中有75.0%来自于设备运行耗电，23.0%来自于制冷剂泄漏。空调温度设定值、制冷剂泄漏率和制冷剂GWP等参数对空调寿命周期碳排放影响显著。研究有助于暖通空调领域碳排放评价模型的进一步优化。关键词：空调器;碳排放;寿命周期评价;制冷剂;能效比669|823|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：国家标准中给出的空调器能效指标APF的确定方法，包含一系列的判断与嵌套计算，过程复杂。本文旨在将新版空调器能效标准GB 21455—2019中给出的APF系列计算公式转化为显式计算式，从而满足APF计算便捷的要求。首先采用将自变量直接代入的方法对国标定义的APF的4个中间变量进行化简；然后通过数值拟合的办法对化简计算式中需要判定计算区间与分段计算的过程进行简化；最后将4个中间变量的显式表达式代入APF定义式中，得到APF显式表达式。开发的APF显式表达式适用于所有额定制冷量范围的变频空调器并有良好的精度，其中5测试工况点、7测试工况点的APF显式表达式相比于空调器能效标准中APF的定义式计算误差分别为0.73%、1.17%。关键词：APF;空调器;快速计算;显式表达式;空调器能效标准864|861|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：目前对多级热电制冷器的研究较少，且对制冷性能的报导尚不统一。为研究多级热电制冷器的确切性能，本文利用商用热电材料的物性参数，建立了一级至六级热电制冷器的多物理场耦合仿真模型，并通过实验验证了模型的准确性。然后从多级热电制冷器的设计角度出发，研究了外部驱动电路及内部结构参数对其制冷性能的影响。结果表明：在热端为27 ℃时，六级热电制冷器在电串联、电并联和独立电源驱动电路下可分别获得113.32、71.84和129.78 ℃的最大制冷温差。进一步探究了不同驱动电路的最佳应用场合，分析了不同驱动电路下多级热电制冷器的制冷性能出现差距的原因。并以六级热电制冷器为例，研究了各层级热电臂的高度的影响，结果表明最高层级的臂高是最主要的影响因素。关键词：热电制冷;仿真模型;驱动电路;热电臂高度;制冷性能853|714|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：冷辐射空调以较好的热舒适性和较大的节能潜力越来越受到人们重视，但其表面易结露及单位面积制冷能力偏低影响了其工程应用。本文通过建立金属辐射板传热过程模型，分析了辐射板换热管间距排列对换热性能的影响。结果表明：对常规等管间距排列铜管辐射换热表面，在供水温度及流速分别为17 ℃和0.3 m/s时，对某1.2 m×0.4 m辐射板，当管间距由100 mm降至68 mm时，辐射板表面平均温度和最高温度分别下降0.58、0.76 ℃，温度不均匀系数分别降低3.56%、9.41%。在此基础上，设计了4排、5排、6排三类共9种变管间距排列辐射板，分别与相应等管间距排列辐射板对比，表面平均温度最高分别下降0.37、0.56、0.36 ℃，温度不均匀系数最高分别下降19.3%、23.5%、30.3%，换热管变管距排列表面温度更均匀。关键词：冷辐射板;变管间距;表面平均温度;温度不均匀系数796|890|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：轴向旋转热管砂轮是用于强化磨削弧区换热的新型砂轮，其冷凝器换热性能的优劣直接影响整个热管砂轮的换热性能。本文结合冷凝器设计方法设计了热管砂轮冷凝器，并借助数值模拟的方法对轴向旋转热管砂轮冷凝器的换热性能进行分析，以优化旋转热管砂轮冷凝器的结构参数。研究不同的翅片高度（f=0~8 mm）、喷嘴到翅片顶部距离（d=3~11 mm）、低温空气射流速度（vj=45~115 m/s）和砂轮转速（n=150~1 180 r/min）等对冷凝器换热性能的影响，结果表明：当翅片高度为6 mm时，获得最佳传热性能，对流换热表面传热系数约为459 W/(m2·K)，与无翅片结构相比，对流换热表面传热系数提高36%；当喷嘴到翅片顶部距离为5 mm时，换热性能最好，传热系数为459 W/(m2·K)；当低温空气射流速度提高时，对流换热表面传热系数随之提高，射流速度为115 m/s时对流换热表面传热系数最高，可达459 W/(m2·K)，与射流速度为45 m/s时相比提高43%；当砂轮转速提高，对流换热表面传热系数也随之升高，砂轮转速为1 180 r/min时对流换热表面传热系数最高，达到459 W/(m2·K)，与150 r/min时相比提高4%。关键词：传热系数;冷凝器;旋转热管砂轮;冲击射流719|695|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文实验研究了R32/PVE 68混合物在过热度为12 ℃、饱和温度为7.5 ℃、名义油质量分数为0%?5%、制冷剂质流密度为90?230 kg/(m2?s)下的滞油情况，采用拆除称重法测量4种不同倾角（水平、45°、60°、竖直）吸气管内的滞油量，使用高速相机获取混合物流型。结果表明：当质流密度为90?120 kg/(m2?s)、流型为分层波纹流时，滞油量随质流密度的增加而增大，其余工况下滞油量均随质流密度的增加而减小；当含油率为1%时，质流密度在达到160 kg/(m2?s)后，流型发生转变，由波纹层状流转变为波纹环状流，并逐渐成为完全发展的环状流。采用基于流型分析的偏心圆模型预测压缩机吸气管滞油量，结果表明87.83%的实验数据误差在?20%，平均绝对误差为9.35%。为进一步验证该模型适用范围，建立了关于滞油量的数据库，共291个数据点，平均绝对误差12.90%，最大绝对误差为65.77%，证明该模型可以较好的预测吸气管内滞油量。关键词：制冷剂;润滑油;滞油;吸气管;模型763|850|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：在碳中和背景下，减少能源消耗、提高暖通运行能效和净化效率是在新时代亟需解决的问题。本文研究了载银二氧化钛（TiO2?-Ag）纳米流体的气液传热传质性能，探索了纳米流体在鼓泡、喷雾、填料等不同流动状态下的传热传质特性，分析了系统参数对传热传质效果的影响。结果表明：鼓泡工况相对于喷雾与填料工况的气液传热效果更好，其中气体流量的设定应同时考虑纳米流体稳定性和气液接触时间等因素来获得最佳效果，因此在本实验的设定中，选定最佳进口气体流量为4 L/min。关键词：纳米流体;载银二氧化钛;强化传热;空气净化768|753|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：吸附除湿循环存在复杂的热质耦合传递现象，其中吸附阶段干燥剂释放的吸附热会导致除湿性能下降，而理想等温除湿可有效消除吸附热影响。为研究硅胶干燥剂涂层等温除湿传质特性，本文将热质传递解耦，依托实验验证的二维共轭传热传质数值模型，模拟研究决定气固侧传质阻力的两个关键因素——空气流速和干燥剂层厚度对传质特性的影响规律。结果表明：空气流速的增加能够强化气侧传质，因而固侧传质阻力对总传质制约作用增强，吸/脱附过程Sh和〖Bi〗_m均增大，而干燥剂层厚度增加时，固侧传质阻力增大，吸/脱附过程Sh减小、〖Bi〗_m增加。特别指出，干燥剂涂层除湿过程数值建模通常需要同时考虑气固侧传质阻力影响。关键词：除湿;吸附式热泵;传热传质;数值模拟695|817|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：为研究2~8 ℃疫苗冷藏车内部温度场情况并优化性能，本文以3.9 m3的疫苗冷藏车为研究对象，在压缩机转速为1 800 r/min的条件下，分别对太阳辐射强度、风道结构、制冷机组开关及有无门帘4个车厢热性能影响因素进行实测研究，结合评价指标对测量时间段内温度场的均匀性、温度变化速率进行系统分析。结果表明：疫苗冷藏车分别位于平均太阳辐射强度为295.94、82.78 W/m2条件下2 h后，前者车厢内平均温度比后者高1.326 ℃，且制冷机组启停频率加快，能耗增大；设置风道结构可以减少车厢内局部热点，且预冷时降温速率增快0.006 ℃/s；打开车门120 s时间内保持制冷机组开启会加强车内气流与环境换热，对车厢温度场扰动较大，因此建议车厢门与制冷机组联动开关；车厢设置门帘可以有效阻止车厢冷空气与环境进行热量交换，有效维持车厢低温。关键词：冷藏车;疫苗;热性能;温度场920|786|1发布时间：2024-07-18
- 摘要：传统冷库空气幕通常以出口风速的研究作为提高阻断效率的重点，对射流风速在沿程上的持续性缺乏关注。本文通过对空气幕装置进行三次针对风速优化的结构性设计改造（改进安装了小型静压箱和渐缩喷口；在静压箱中安装导流叶片；设置回风系统）以减少空气幕射流沿程快速衰减。通过搭建空气幕性能测试实验台，对所设计空气幕沿程风速衰减情况进行测量，使用气体示踪法计算了不同配置空气幕的阻断效率。结果表明：加装静压箱和渐缩喷口对送风前半程的风速提升较大，安装导流叶片对风速库门后半程的风速优化影响较大，回风系统会使后半程风速显著提高；冷风渗透实验中单层风幕、双层风幕和三层风幕的密封效率分别为0.16、0.19和0.22，单层循环风幕、双层循环风幕和三层循环风幕的密封效率分别为0.29、0.38和0.43。关键词：空气幕;气流组织;风速衰减;冷风渗透881|931|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：生物制品的低温转运对便捷式低温冰箱的蓄冷功能提出了明显需求。本文通过实验研究斯特林低温蓄冷冰箱在停电时的温度变化，基于实验建立三维数值模型，进一步研究了侧摆布置的蓄冷板高度比对箱内空气升温和蓄冷剂相变的影响。实验结果表明：环境温度为20 ℃时，无蓄冷冰箱的中心温度由-86 ℃升至-70 ℃需0.26 h，而载有3.2 kg 蓄冷剂（EO-75）的蓄冷冰箱中心温度由-86 ℃升至-70 ℃的时间延长为5.33 h。模拟结果表明：侧摆布置的蓄冷板高度比具有重要影响，蓄冷板高度比由50%增至90%，箱内中心温度维持在-86~-70 ℃的时间由2.96 h延长至7.66 h，蓄冷剂的保冷效率由29.18%增至48.28%，故推荐蓄冷板高度比为90%。该研究结果可为低温冷链运输技术提供参考。关键词：低温冰箱;相变材料;数值模拟;温度分布769|949|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：本文采用TRNSYS软件建立自然冷源冷藏陈列柜系统仿真模型。选取陈列柜送风温度、载冷剂供冷温度为变量，以全年能耗作为考核指标对自然冷源食品冷藏陈列柜运行工况进行优化；在优化基础上分析系统运行特性，并与传统食品冷藏陈列柜能耗进行对比。结果表明：在冷藏陈列柜送风温度为-1.5 ℃，载冷剂供冷温度为-3 ℃时的优化工况下，系统年能耗最低，为11 506 kW?h，相比传统食品冷藏陈列柜系统能耗降低40.8%。优化工况下自然冷源蓄冷及供冷模式与自然冷源单独供冷模式总计运行时长为3 739 h，占全年总运行时间的42.7%。全年系统COP为3.9，制冷机组COP为4.1。关键词：冷藏陈列柜;系统节能;TRNSYS;自然冷源808|786|0发布时间：2024-07-18
- 摘要：随着数据中心冷却技术的发展，单相浸没式液冷技术表现出巨大的应用前景。在该冷却方式下，需将服务器浸没于液冷箱体内，通过冷却液的强制流动带走服务器热量。本文建立了1U服务器与液冷箱体模型，从服务器（局部）与液冷箱体（整体）两个角度出发，对影响其性能的关键参数进行了仿真研究。结果表明：选取高性能散热器，合理设计服务器内部结构，可以有效提升机柜的冷却性能；流量的增加可以改善液冷系统的冷却性能，但也会造成压力损失的增加；挡板可以强制冷却液流入服务器，显著降低CPU温度，增设挡板前后CPU温度相差19.8 ℃，这是影响该冷却技术性能最为关键的参数。关键词：单相浸没式液冷技术;服务器;液冷箱体;数值模拟982|1088|0发布时间：2024-07-18
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