气体水合物蓄冷技术研究报告之一：发展概况

一、概述 蓄冷技术是将用电高峰(从8时至22时)所需冷量(或部分冷量)在晚上用电低谷(22时至8时)开动制冷系统用一种蓄冷媒贮存起来,白天用冷高峰时启动泵或风扇只需少量电能再将此冷量释放出来的方法,如图一示。它尤其适用于空调系统。 应用蓄冷技术的主要优点在于: ①转移用电高峰,平衡用电负荷;②利用用电峰、谷的电价差,可降低制冷系统的运行费用;③负荷分为白天、晚上运行,降低制冷系统总电容量,同时使主机、辅机及配电等关连设备小型化;④夜间运转,电力稳定,工况额定,提高电能效率和制冷效率;⑤夜间气温     

R134a气体水合物蓄冷实验研究

以Ｒ１３４ａ为工质，对温－压相图进行了校核，对水合物的生成和融解进行了观察，对正丁醇含量对水合物的影响进行实验研究，确定Ｒ１３４ａ作为气体水合物蓄冷工质的可行性。     

气体水合物蓄冷技术的应用前景

在以R134a为蓄冷工质的实验基础上,阐明气体水合物作为蓄冷工质的蓄冷技术可行性。通过大量实验得以进行气体水合物蓄冷技术中工质选择,规划蓄冷槽的设计原则,揭示添加表面活性剂的作用机理,蓄冷、放冷过程中传热传质规律及最佳运行工况,达到实用空调系统中低温送风空气调节的目的。     

TiO2纳米管阵列表面的池沸腾实验

以多个不同管径的TiO₂纳米管阵列表面以及不同Ti表面作为换热壁面,以去离子超纯水作为工质,进行重复池沸腾实验。在实验前后进行了样品润湿性能测试实验,测量了超纯水在样品表面上的静态接触角;在实验中,使用高速摄像机观测气泡动力学过程。实验结果表明,管径不是对池沸腾换热性能产生重要影响的唯一主要因素,管径尺度的凹坑难以形成有效的汽化核心,不利于强化换热。实验中没有观察到大量微小气泡,证实没有大量有效的汽化核心。由于TiO₂纳米管阵列表面的润湿性能较好,其能明显提高池沸腾的临界热通量（CHF）,最大增幅度可达116%。但部分样品在经历CHF后会出现脱落现象,脱落后,CHF明显降低。     

气体水合物蓄冷技术的应用前景

本文在以R1 34a为蓄冷工质实验的基础上 ,阐明气体水合物作为蓄冷工质的蓄冷技术可行性。通过大量实验得到气体水合物蓄冷技术中工质选择与蓄冷槽的设计原则 ,揭示了添加表面活性剂的作用机理 ,探讨了蓄冷、放冷过程中传热传质规律 ,以实现低温送风空气调节的目的     

冰泥浆式冷量储运系统参数的理论研究

冰泥浆式能量储运系统中一些参数的优化设计是非常重要的,其中包括含冰量,蒸发器的温度,添加剂的种类和比例等.本文将从自由能和依数特性的机理出发阐明结冰相变点下降的机理.当含冰量,溶液的浓度和需要的温度已知时,应可以根据不同添加物的曲线来设计和查询冰水混合物系统的最佳工作参数.     

连用DCS与显微方法的冷冻干燥系统及实验研究

研制了一种真空冷冻干燥装置,并在其中引入了DSC热分析和显微观察的功能,利用此连用DSC与显微方法的冷冻干燥系统,对低温保护剂海藻糖(trehalose)和聚乙烯醇(PVA)的水溶液进行了冷冻干燥实验,主要考察冷冻速率和溶液用量等不同冷冻条件对溶液冻结特性和升华过程的影响,并通过冻干溶液多孔结构的显微照片估计溶液冻结后形成冰晶的情况.实验结果表明,加快冷冻速率会导致不完全冻结并形成大量的细小冰晶,增加样品用量同样会引起过冷度增大,导致冰晶尺寸减小,使升华阻力增大,升华速率减慢.     

TiO_2纳米管阵列表面的池沸腾实验

以多个不同管径的TiO2纳米管阵列表面以及不同Ti表面作为换热壁面,以去离子超纯水作为工质,进行重复池沸腾实验。在实验前后进行了样品润湿性能测试实验,测量了超纯水在样品表面上的静态接触角;在实验中,使用高速摄像机观测气泡动力学过程。实验结果表明,管径不是对池沸腾换热性能产生重要影响的唯一主要因素,管径尺度的凹坑难以形成有效的汽化核心,不利于强化换热。实验中没有观察到大量微小气泡,证实没有大量有效的汽化核心。由于TiO2纳米管阵列表面的润湿性能较好,其能明显提高池沸腾的临界热通量(CHF),最大增幅度可达116%。但部分样品在经历CHF后会出现脱落现象,脱落后,CHF明显降低。     

气体水合物蓄冷技术

通过对气体水合物蓄冷技术基本原理的描述，概括总结了迄今为止对氟里昂气体水合物蓄冷的研究现状和发展概况，揭示在实用空调蓄冷系统中气体水合物作为新的蓄冷技术的节能优势，指明了气体水合物蓄冷技术应用于空调系统中仍需解决或需引起注意的问题。     

双通道平板型环路热管的传热特性

以铜为主要材料、超纯水为工质研发了双通道平板型环路热管。分别在双通道环路热管的两根液管上安装阀门,通过阀门的开关,实现双通道平板型环路热管和单双道平板型环路热管的互相转换。通过实验,发现双通道平板型环路热管的传热性能比单通道平板型环路热管要好。在热源的加热量为30W时,蒸发器温度的降幅可达10℃。在不同的功率下,双通道环路热管比单通道环路热管总热阻的下降幅度在20%以上。但双通道平板型环路热管的总热阻与单通道平板型环路热管相比,降幅并没有达到50%,这是由于采用双通道的形式,只能减小通道压降造成的热阻以及冷凝热阻,但不能减小蒸发器热阻。