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2026年第47卷第4期
- 摘要：在全球应对气候变化和加速制冷剂低碳转型的背景下，多联机系统低GWP制冷剂替代技术研究已成为制冷空调领域的重要课题。本文系统综述了多联机系统低GWP制冷剂替代技术的研究进展。通过构建“政策-性能-技术”三维分析框架，深入分析了全球主要经济体法规政策对技术路线的影响，评估了R32、R454B等替代制冷剂的热物性特征。研究表明，R32在能效方面较R410A提升2.1%~10.2%，但需加强A2L可燃性管控；R454C等低GWP制冷剂虽满足环保要求，却存在5.9%~7.6%的能效损失。研究重点评述了压缩机优化、润滑油控制、长距离输配等关键技术突破，特别探讨了基于深度学习的智能充注量诊断技术和二次回路系统在降低可燃制冷剂充注量方面的安全解决方案。针对材料可靠性、系统匹配性等挑战，提出了分阶段实施的技术路线。本综述不仅为多联机行业低碳转型提供了系统的理论支撑，同时也为相关政策制定和技术研发方向提供了重要参考。关键词：多联机系统;制冷剂替代;安全应用;系统优化199|1456|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：本文阐述了近些年针对LNG（液化天然气，liquefied natural gas）冷能利用的技术研究成果，并指出了这些技术的优缺点、面临的挑战以及实际应用情况。根据应用研究的交叉性、综合性、工程实际性展望未来LNG冷能利用的发展趋势，提出了LNG冷能低温贮藏生物技术，并在目前利用LNG的联产系统基础上展望多联产系统的发展趋势和研究策略，提出了加快搭建工艺实验平台、加强系统多角度性能研究、加强系统安全性评估的必要性。提出并分析了LNG冷能未来可应用的领域和总体研究方向。关键词：液化天然气;冷量回收;梯级利用;低温技术203|1638|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：在全球能源危机与环境污染日益加剧的背景下，空调系统的高能耗特性及其显著的碳排放问题已成为制约可持续发展的重要因素。作为空调系统的关键组成部分，末端装置的性能优劣对提升系统整体能效具有决定性作用。本文深入探讨了集中空调系统末端技术的最新研究进展，系统性地综述了对流传热末端（风机盘管、变风量机组）及辐射传热末端等类型末端的工作原理、技术演进、数学模型构建、智能控制策略及故障诊断方法等核心内容，通过对比分析各类末端技术的性能特征与适用场景，阐述现有技术体系存在的局限性，并基于能效提升与节能减排的双重目标，提出了未来空调末端技术的发展方向与创新路径，为推进暖通空调领域的绿色转型提供了理论依据与技术支撑。关键词：空调末端;仿真建模;控制策略;故障诊断;节能优化169|2571|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：针对热电联产热水长输末端高效制蒸汽应用场景，本文将吸收式换热器与高温蒸汽热泵相结合，提出了一种新型吸收-压缩耦合高温热泵循环系统，建立了系统热力学模型，分析了一次网供水温度、微压蒸汽温度、蒸汽供给温度等参数对耦合高温热泵性能的影响。结果表明：一次网供水温度越高，吸收式换热器提升温度的能力越大，耦合系统COP越大，单位蒸汽耗电量越小。随着微压蒸汽的温度由75 ℃增至100 ℃，耦合系统COP先增大后减小，单位蒸汽耗电量先减小后增大。当微压蒸汽温度为80 ℃时，耦合系统COP为最大值2.6，单位蒸汽耗电量为最小值285.3 kW∙h/（t/h）。随着蒸汽供应温度的升高，耦合系统COP单调减小，单位蒸汽耗电量单调升高。当蒸汽供给温度由100 ℃升至200 ℃时，耦合系统COP由4.3降至2.3，单位蒸汽耗电量由166.2 kW∙h/（t/h）升至316.0 kW∙h/（t/h）。关键词：高温蒸汽热泵;吸收-压缩耦合;热水长输;末端蒸汽制备;大温差153|1308|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：将热泵系统作为新能源商用车热管理系统的核心部件，其能效优化与多模式协同控制对整车续航与经济性提升具有重要意义。本文以R134a为循环工质，构建了基于比例积分（PI）控制算法的多变量协同调控架构，通过Amesim仿真的方法，系统研究了热泵系统在不同环境下的动态性能特性。重点围绕40 ℃高温制冷与-15~0 ℃宽域低温制热两大典型工况，提出风源热泵、水源热泵及双源耦合热泵等多模式分级控制策略，并建立电机余热梯级利用模型。结果表明：在双目标制冷模式下，系统可在200 s内实现电池包与乘员舱温控，压缩机功率稳定于约7 kW，性能系数（COP）达2.5~3.0；低温制热工况下，双源热泵模式制热COP突破2.1，相比传统正温度加热系数（PTC）加热模式节能60%。关键词：电动汽车;商用车;热泵;加热策略138|1514|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：为强化电动汽车电池热管理的散热效果，本文提出了一种仿生鲨鱼鳞片结构用于优化相变材料散热片，并耦合轴向风冷对电池进行控温。在完成电池发热特性实验后，构筑三维模型，模拟对比研究了自然对流、风冷、风冷耦合PCM及风冷耦合仿生学优化PCM的电池散热情况。结果表明：在2 C放电倍率情况下，风冷耦合仿生学优化的PCM电池温升仅为纯自然对流的33.6%，电池表面平均温度为41.8 ℃，可将电池控制在合适温度范围。且仿生学结构可使风道进出口压降降低4%，有效减少风机能耗。关键词：电池热管理;复合相变材料;仿生学优化;风冷157|541|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：随着数据中心向智算化转型，单机柜功耗密度提升，冷却能耗占比高，降低数据中心电能使用效率至关重要。本文提出一种结合自然水源与液冷技术的冷却系统，以广西来宾某数据中心为研究对象，构建系统模型，分析不同控制方式和运行条件下的系统性能，并与常规水冷冷水机组冷却系统对比。研究表明：冷冻水泵控制送风温度能耗更低，节能约10% 且利于余热利用；冷却水泵控制冷冻水供水温度更节能，但节能率随水库水温的升高而下降；自然水源冷却系统全年节能率达73.5%，制冷负载系数为0.05，低于常规系统；送风温度设定点高时系统能耗波动小，综合考虑选取 28 ℃较合适。该研究为绿色节能数据中心冷却系统设计提供了参考。关键词：数据中心;冷却系统;自然水源;液冷;节能率167|1011|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：高性能气隙式热开关的开发对提高mK吸附制冷机的制冷性能至关重要。本文通过理论计算，分析了结构尺寸以及冷、热端温度对气隙式热开关传热性能的影响，并开展了相关实验研究。结果表明：气隙式热开关导通状态的传热性能主要取决于间隙内的气体导热，减小间隙尺寸可提高气体导热温度梯度，当间隙尺寸减小至0.1 mm时，工作在4~10 K区间内的热开关的导通热阻降至15 K/W，理论开关比高达1 100；热开关的隔热性能主要受支撑管的热导率及壁厚尺寸影响，其中壁厚的影响最为显著；提高工作温度，热开关的导热性能增强，隔热性能变差。基于计算结果，最终开发出开关比为822的气隙式热开关。关键词：mK制冷技术;氦吸附制冷机;气隙式热开关;传热性能100|581|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：为解决热泵与电热水器能效评价指标不统一的问题，本文提出一种基于24 h动态用水实验的统一能效评价方法。通过分析我国居民热水使用习惯，建立了包含用水时间分布、温度需求和流量特征的典型用水模式，并设计了基于一次能源利用效率的统一评价指标。实验验证表明：热泵热水器一次能源效率（67.7%~99.2%）显著高于储水式电热水器（31.5%~36.4%），该方法能有效实现横向对比。关键词：热泵热水器;储水式电热水器;动态用水模式;一次能源利用效率361|3972|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：近年来人们对蔬菜等优质生鲜农产品的需求不断增加，在市场需求和国家政策的推动下，蔬菜产地冷加工相关工艺的应用规模不断扩大，也使蔬菜产地处理环节碳排放量随之增加。本文基于已建立的产地处理碳排放计算模型，采用敏感度分析法计算模型中各参数的敏感度，分析得到产地冷加工的碳减排杠杆点为制冷剂泄漏和蔬菜损失率。根据碳减排关键点位，提出可行路径并计算碳减排预期成效。在制冷剂泄漏减排方面，采用R515B作为过渡制冷剂、R744作为最终替代制冷剂的方案，计算结果表明，R515B过渡方案由能源消耗和制冷剂泄漏引起的碳排放量均降低，可降低28.98%的产地碳排放；R744最终替代方案由制冷剂泄漏引起的碳排放量降低，但由能源消耗引起的碳排放量增加，可降低26.78%的产地碳排放。在蔬菜质量损失方面，对采收、预冷、贮藏环节分别采取机械采收、优化预冷技术、气调贮藏等方式，计算得到采用蔬菜损失率优化方案可降低11.48%的产地碳排放。将制冷剂泄漏和蔬菜损失率优化方案联合应用，可降低37.62%的产地碳排放。关键词：蔬菜处理;冷加工;冷链;碳减排76|414|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：气液分离技术能在实现强化传热的同时降低压降，气液分离单元是实现高效气液分离的关键。本文基于联箱-小孔型气液分离单元的可视化实验台，采用非共沸工质R1234ze（E）/R32（质量分数比为80/20），研究了不同条件下的气液分离特性，获得了有效分液范围。结果表明，提高入口干度、降低入口质量流量、增大下出口支管流通截面积或扩大分液孔径，均可提升分液效率，其中入口质量流量对分液效率影响最大。在有效分液区，当流量从18 g/s变成12 g/s时，分液效率提升14.0%。入口质量流量、阀门开度和分液孔径对有效分液干度范围影响较小，但对有效分液区干度范围偏移、入口质量流量影响最大，分液孔径次之，阀门开度最小。关键词：联箱-小孔型气液分离单元;气液分离;非共沸工质;分液效率211|950|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：本文针对喷射制冷循环（ERC）能效低、高温工况性能衰减显著的问题，提出一种新的带有气液分离器的增压辅助喷射制冷循环，该循环蒸发器的单位制冷量大，所需的发生器供热量小。基于热力学方法将该循环与已有的2种增压辅助喷射制冷循环进行了对比分析，并系统评估了4种环保制冷剂的适用性。研究表明：改进循环通过气液分离降低蒸发器入口干度，在典型工况（发生温度为80 ℃、冷凝温度为35 ℃、蒸发温度为0 ℃）下COP达1.198，较传统循环性能具有显著提升。R1234ze（Z）因兼具低GWP与最优热力性能，成为最适配制冷剂。参数敏感性分析表明：改进循环的COP随冷凝温度的升高而上升（冷凝温度从30 ℃升至40 ℃时COP从1.168增至1.232），而传统循环则呈现下降趋势；当发生温度从70 ℃升至90 ℃时，改进循环的COP下降28.6%，但其制冷量仍保持高于传统循环。研究结果为低品位热驱动制冷技术的能效提升与环保制冷剂应用提供了理论依据。关键词：喷射制冷;增压器;环保制冷剂;性能对比112|564|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：R404A是一种常用的中温制冷剂，因具有出色的低温制冷效率以及对臭氧层无害的特性而被广泛应用于中低温制冷系统，但其全球变暖潜值（GWP为3 922）较高，即将被淘汰。R448A因具有优异的热物性和较低的GWP，目前已成为替代R404A的重要选择之一。本文基于一套高低温试验箱制冷系统，研究了等效工况下R448A替代R404A的系统特性，对比分析了R448A和R404A对系统经济和环境的影响。结果表明：R404A和R448A系统制冷量和COP均随着充注量的增加呈现先增大后减小趋势；相比于R404A，R448A系统最佳充注量增加约9.3%，但制冷量和COP分别提高17.2%和17.1%；当系统蒸发温度相同时，R448A系统对环境温度波动的敏感度显著低于R404A系统，环境温度每升高1 ℃，R404A和R448A系统的制冷量分别下降1.69%和0.86%，且系统COP最高可优于R404A的9.9%；此外，使用R448A的投资回报周期约为1 a，并随着系统使用周期年限的增加，R448A系统的总年化成本（TAC）逐渐低于R404A系统，使用周期每增加1 a，其系统成本可节约0.6%~6.6%，将R404A更换为R448A后系统的碳排放总量可降低32%以上，其中约27%的降低来自运行周期内的制冷剂泄漏以及报废回收过程。关键词：制冷剂替代;高低温试验箱;系统特性;碳标签;经济性评估173|668|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：R290作为一种环保型制冷剂，因易燃的特性导致其难以得到广泛应用，本文从产品开发的角度，针对R290分体式空调制冷剂泄漏安全问题，通过搭建制冷剂泄漏浓度分布监测实验平台，研究R290空调制冷剂泄漏的分布规律；同时搭建了制冷剂泄漏响应系统，用于确定传感器最优监测位置。实验结果表明：快速泄漏将会迅速在空调上方形成燃爆云团，通过启动风机和控制出风角度可有效避免形成燃爆云团，但风量小于IEC标准对应最低风量的55%时，泄漏的制冷剂无法被均匀扩散。通过实验还确定了最优监测点的选取条件，并制定了有效的防爆措施，能做到17 s内快速响应，且期间无燃爆风险点出现。本研究为R290的应用和相关产品的开发提供了现实指导。关键词：R290;制冷剂泄漏;防爆措施;分体式空调334|1189|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：为解决应用中制冷剂水合物蓄冷速度慢和实际蓄冷密度低的问题，添加表面活性剂是促进水合物快速形成的有效途径。本文选择3种不同HLB值的蓖麻油聚氧乙烯醚（EL）表面活性剂（EL-20、EL-30和EL-60）作为促进剂，研究其对HCFC-141b水合物形成的影响。结果表明：EL系列表面活性剂能够显著减少水合物成核诱导时间，含质量分数为1.5%的EL-20水合物的成核诱导时间最短，为73 min，水合物形成稳定性好；EL表面活性剂形成的胶束提供更多的成核位点，加速了水合物的生成；水合物蓄冷密度与表面活性剂的HLB值有关，EL-20具有合适的HLB值，添加质量分数为1.5%的EL-20时，水合物蓄冷密度最大，为246.48 kJ/kg，该体系水合物的生长速率也最快，为5.06 kJ/（kg·min）。在水合物形成和分解循环过程中水合物形成存在“记忆”效应，在降温过程中水合物再次形成，没有明显的诱导时间存在。添加质量分数为1.5%的EL-20表面活性剂的体系在水合物形成/分解循环稳定性最好，经过7次循环该体系水合物形成过程仍能维持稳定的温升。关键词：水合物;表面活性剂;HCFC-141b;诱导时间;蓄冷105|368|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：传统精馏方法在氙同位素分离中面临诸多挑战。本研究提出基于微通道精馏（MCD）装置的136Xe同位素级联精馏系统。首先，精确计算氙同位素的相对挥发度，推导9种同位素的饱和蒸气压和汽化热，并在Aspen HYSYS中构建并验证虚拟组分模型。采用3组分模型分析MCD装置的操作参数，确定单级MCD装置的最佳操作压力和回流比，探讨进料与出料比对136Xe富集效率和再沸器功率的影响。最后，建立级联精馏模型，运用均匀设计、2次多项式回归、NSGA-Ⅲ算法和TOPSIS方法优化操作参数，实现系统功率显著降低，136Xe丰度由8.670%升至13.347%。该研究通过设计微通道级联精馏系统，有效改善了传统精馏方法在氙同位素分离中的低效和高能耗问题，为136Xe的高效富集提供了新思路。关键词：同位素分离;低温精馏塔;微通道;遗传算法167|420|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：硅胶转轮是实现环境空气湿度控制的主要除湿技术，优化转轮尺寸、降低运行能耗是转轮除湿技术发展的必然趋势。本文基于计算流体力学（CFD）理论研究方法，首先建立并优化了高精度的三维动态仿真模型，针对桥梁缆索保护用的硅胶除湿转轮进行动态仿真，分析讨论了转轮厚度、风速、再生风的风量与温度对转轮除湿量（MRC）和比能耗（SEC）的影响规律，以达到优化转轮设计的目的。研究结果表明：不同风速运行条件下转轮存在最佳厚度，且最佳厚度随风速的增加而增大；相较于原转轮，优化后的转轮可以平均提升10%的MRC，并降低15%的SEC，表明了尺寸优化的有效性。同时发现转轮的SEC会随着再生温度的升高而降低，因此在进行转轮设计时要结合除湿需求，尽量降低再生温度以提高经济性。关键词：硅胶转轮;CFD;优化设计;除湿量;节能减排106|734|0更新时间：2026-07-27
- 摘要：人体热调节模型可以反映身体对周围热环境的生理响应，然而现有热调节模型未能考虑太阳辐射对室内热环境及人体的非均匀作用。因此，本文对原有模型进行改进，构建了局部暴露于太阳辐射的室内人体热调节模型。区分直射和非直射区域，修正平均辐射温度的计算方法；区分直射和非直射部位，修改模型中皮肤和服装温度以及热损失的计算；并在传热量计算上增加了太阳辐射得热部分。经过实验验证，修改后的模型在预测平均皮肤温度时的相对误差小于5%，预测总热损失时的相对误差约为4%。利用该模型，进行了不同活动水平下平均皮肤温度的预测，并探讨了不同太阳辐射强度下人体整体和直射部位的热舒适区偏移规律。结果表明：辐射强度为400 W/m2时，人体整体的可接受空气温度比200 W/m2时低2 ℃。本研究为太阳辐射条件下室内环境的分区控制提供了理论依据。关键词：热调节模型;室内热舒适;太阳辐射;热舒适区;平均皮肤温度98|968|0更新时间：2026-07-27
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