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制冷学报
中国制冷学会
制冷学报

中国制冷学会

吴元炜

双月刊

0253-4339

editor@car.org.cn

010-68711412

100142

北京海淀区阜成路67号银都大厦10层

制冷学报/Journal Journal of RefrigerationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要反映制冷科技领域中低温与超导，制冷机器与设备，食品冷冻、冷藏工艺，冷藏运输，空调工程，低温医学及器械等方面的科技新成果；交流实用技术；报道科技动态和信息以及学会学术技术活动情况，并承办广告业务。《制冷学报》创刊于1979年，为双月刊，每年6期，大16开本。
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    新PFASs限制法案提案下汽车空调替代制冷剂的对比与展望

    任兆龙管燕殷翔宋昱龙...
    1-13页
    查看更多>>摘要：随着基加利修正案在中国的通过实施,在我国汽车空调领域逐渐减少或淘汰R134a制冷剂已变成不可回避的事实,而目前国际上最主要的汽车空调替代制冷剂为R1234yf、CO2和R290,目前我国在3种替代制冷剂的选用方面还没有明确方向.德国等5国也在近日提出了对PFASs的限制法案建议,R1234yf也被纳入了受限名单,使用前景不容乐观.在此背景下,从环保性、安全性、经济性以及系统性能等方面对R1234yf、CO2和R290进行对比,总结了相关的研究成果和结论,并对最新的PFAS物质限制法案提案中涉及汽车空调的内容进行整理和分析,为我国汽车空调领域替代制冷剂的研究提供方向,并以此为基础对未来汽车空调替代制冷剂的选择进行展望.

    汽车空调替代制冷剂CO2R1234yfR290

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    履约基加利修正案的家用空调制冷剂替代方案解析

    卢天宇马国远李想许树学...
    14-20页
    查看更多>>摘要：家用空调领域的制冷剂替代已经成为全球制冷空调行业共同关注的问题.对基加利修正案具体条款进行解析,以R410A制冷剂的GWP作为基线,选取不同的等效因子,计算不同国家地区在不同年份时的法规限值;在不同国家法规限制下选用R410A、R32、R454B、R161、R290中3种可用制冷剂进行组合来表征不同使用情景,按照基加利修正案GWP限值对HFCs制冷剂替代进程进行预测分析,讨论制冷剂充注量减少对其影响.结果表明:为满足基加利修正案要求,欧洲地区2024年R290占比须超过30％,成为主流制冷剂,而美国可以通过减少R454B充注量来实现不使用R290的可能性,中国地区在使用R290或R161的情况下即可满足GWP限值,没有二者同时应用的必要性.

    基加利修正案制冷剂替代家用空调

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    大滑移温度CO2非共沸工质余热回收热泵热水系统实验研究

    张涛吴嘉峰刘剑张小松...
    21-27页
    查看更多>>摘要：通过热泵技术将生产/生活中的低品位余热提质增效具有广泛的应用潜力.其中,非共沸工质能够实现热泵循环换热过程中的温度匹配,实现余热资源的深度利用.基于水源热泵热水实验台对基于大滑移温度的CO2/R1234yf、CO2/R290、CO2/R600a和CO2/R32非共沸工质进行实验分析,并以R290工质作为对照,研究蒸发器与冷凝器同时满足大温差情况下的热泵性能表现.结果表明:非共沸工质充注量主要影响循环过冷度,进而影响系统COP,当CO2/R1234yf的质量分数为15％/85％时,循环存在最优充注量,在实验工况(热源进水温度25 ℃,出水温度5 ℃;热汇进水温度15℃,出水温度45 ℃)下最优充注量对应的COP为7.66.同时,在实验工况下,相较于R290单工质,CO2/R290工质对最优COP提升了 75.2％,对应q(单位容积制热量)提升了 107.7％;CO2/R1234yf工质对最优COP提升了 27.7％,对应qv提升了 92.0％;CO2/R32工质对最优COP提升了 15.0％;而CO2/R600a工质对最优COP仅提升1.7％,应用潜力较低.

    热泵余热回收非共沸混合物滑移温度

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    绝热段阻力对CO2、R134a和R410A分离式热管传热性能的影响

    佟振文欣然韩泽坤房春雪...
    28-35页
    查看更多>>摘要：通过实验研究了上升管和下降管阻力对CO2、R134a和R410A分离式热管传热性能的影响,分析了热管传热极限和传热热阻的变化规律.研究发现阻力变化对不同工质热管的影响不同,对于CO2热管,上升管阻力和下降管阻力对其传热性能的影响程度接近,当上升管或下降管阀门开度从90°降至30°时,CO2热管的传热极限均由1 200 W降为700 W.对于R134a和R410A热管而言,上升管阻力对其传热性能的影响更大,当上升管阀门开度从90°降至30°时,R410A热管的传热极限由1 300 W降为700 W,R134a热管则未出现正常运行状态,管内始终存在较大的过热过冷度,两种热管的传热热阻也显著增大.而下降管阻力增大对R134a和R410A热管的传热性能几乎无影响.因此,在实际工程设计中,CO2热管应采用上升管和下降管管径相同或相近的结构,而R134a和R410A热管适合采用上升管管径明显大于下降管管径的结构,以达到节省管材的目的.

    分离式热管制冷剂流动阻力传热极限传热热阻

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    R290、R454C替代R404A在商用冰箱中的应用性能对比研究

    王泽斌薛雯李梦佳田雅芬...
    36-42页
    查看更多>>摘要：R404A在轻商设备中应用广泛,目前《基加利修正案》中明确规定了制冷剂替代进程,R454C和R290由于GWP更低,成为商用冰箱中替代前景较好的制冷剂.为了对比这3种不同工质在商用冰箱中的应用性能,在焓差实验室中测试了 4款不同规格的小型商用冰箱,并对比了 R404A、R454C和R290系统的充注量、耗电量、材料成本与碳排放量等参数.研究结果表明:相比R404A系统,R454C系统24 h耗电量可降低约5％,总碳排放量减少约15％;替换为R290后,系统充注量大幅降低,仅为R404A的20.6％～34.3％,大幅降低了制冷剂充注成本,且24 h耗电量可降低约15％～30％,碳排放量降低25.3％～43.7％.

    R290商用冰箱制冷性能实验碳排放量

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    基于引射器与集成机械过冷的CO2热泵系统性能分析

    代宝民杨佩芳刘圣春赵瑞瑞...
    43-50页
    查看更多>>摘要：为减少温室气体的排放并提升供暖系统性能,提出了基于引射器与集成机械过冷的跨临界CO2热泵供暖系统(EJ-IMS),并构建热力学模型,以系统COP为目标函数,对过冷度和排气压力进行优化,并对系统在不同气候区典型城市使用的冬季供暖性能进行评估.结果表明:EJ-IMS系统存在最大COP、最优过冷度和排气压力.EJ-IMS系统的最优过冷度比集成机械过冷系统(IMS)低26.44％～39.21％,最优排气压力比基本系统(BASE)和带引射器系统(EJ)低0.27％～9.37％.相比3种常规系统,EJ-IMS系统的COP和㶲效率分别提高6.09％～37.74％和6.75％～46.02％.EJ-IMS系统的供暖性能系数(HSPF)相对3种系统提高6.89％～29.61％,其更适用于严寒地区.可为高效CO2供暖系统的构建提供理论参考.

    集成机械过冷引射器跨临界CO2热泵供暖

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    R134a及其替代工质R513A在微通道管中的流动沸腾实验研究

    李厚培李洪强
    51-58页
    查看更多>>摘要：研究了 R134a及其替代工质R513A在微通道管内流动沸腾时,干度、饱和温度、热流密度、质量通量对传热系数与压力梯度的影响,并横向对比了 2种制冷剂在同一工况下的差异.测试工况覆盖了干度0～1,进口饱和温度10～30℃,热流密度2～8 kW/m2和质量通量100～200 kg/(m2·s).结果表明:饱和温度对R134a的传热系数几乎无影响,对R513A的传热系数有轻微影响,高饱和温度下,制冷剂压力梯度更低.热流密度对二者的传热系数影响均很显著,当传热系数增至4倍,传热系数极值增幅超过30％,低干度下传热系数增幅超过80％;但对压力梯度影响不显著.质量通量对制冷剂在中间干度时影响较显著,且高于热流密度的影响,其翻倍后传热系数上升超过50％,同时质量通量对压力梯度影响巨大.横向对比R134a与R513A相同工况下流动沸腾特性不同,R513A的传热系数较高且压力梯度较低.

    低GWP制冷剂流动沸腾微通道管

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    电动车跨临界CO2热系统充注定量需求规律及非适充系统失稳特性

    王从飞贾凡殷翔曹锋...
    59-67页
    查看更多>>摘要：跨临界CO2热系统是解决电动车"低温续航衰减"和"热系统工质温室效应强"主要问题的最佳技术之一,而电动车多变场景耦合跨临界循环复杂性,系统性能及运行稳定性强依赖于充注量.通过仿真研究了跨临界CO2热系统在不同工况下的CO2充注量定量需求变化规律.重点研究了环境温度、室内风量和室外风速这3个关键因素对不同模式下的系统制冷剂需求量的影响机理和定量表征;并探讨了在非适充场景下的系统动态特性.结果表明:热泵模式下,制冷剂需求下限随环境温度的升高、室内风量的降低和室外风速的增加而增大,其定量影响幅度为18.6％、6.16％和18.9％.制冷模式下,制冷剂需求下限则随环境温度的降低、室内风量的降低和室外风速的增加而增大,其定量影响幅度为7.03％、7.85％和2.27％.在非适充工况下,因非适充下的系统控制量与目标量作用关系发生潜在变化,导致系统出现失控,需要通过制冷剂分布调控缓解特殊工况的系统不稳定性.研究结果对于优化电动汽车空调系统储液器设计、提高其能效和舒适性具有重要参考价值.

    电动汽车CO2热管理系统充注量需求系统失稳

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    热开关装置及在电卡制冷原型器件中的研究进展

    赖骏颖徐智毅牛翔何厚铸...
    68-84页
    查看更多>>摘要：电卡效应制冷是一种新兴的绿色固态制冷技术,由于具有成本低、COP高及可微型化等优点被认为是取代传统压缩机制冷的选择之一.现今阻碍电卡制冷器件应用的主要问题是电卡材料单片温变不足,在器件设计中采用回热式或串联式结构可将材料温变放大至工程应用量级.介绍了串联式电卡制冷器件中热开关装置的概念、性能指标及目前国内外相关研究成果并结合电卡效应原理分析了不同种类热开关在电卡制冷器件中的适配性.介绍了回热式和串联式电卡制冷原型器件的研究成果,基于串联式电卡制冷器件进行模拟计算,分析热开关装置的性能对制冷器件性能的影响.串联式结构理论上更适配于电卡制冷器件,利用电场驱动流体介质的热开关装置响应速度快、断开热阻大的特点可以帮助串联式电卡制冷器件突破现今技术瓶颈,从而发挥电卡制冷技术在各制冷系统领域的技术潜力.

    热开关电卡效应固态制冷技术热管理技术

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    电子芯片弹热制冷式热控系统的数值模拟

    赵志明刘奇蒋翔俊董兴琨...
    85-92页
    查看更多>>摘要：电子行业的迅猛发展使电子设备的热流密度急剧攀升.高效的散热方法,能够显著降低设备的工作温度,提升其性能并延长使用寿命.为进一步降低芯片的最高使用温度,提出一种基于形状记忆合金(SMA)弹热效应的电子芯片热控方法,即将卸载过程中产生的冷能通过流体介质输送至具有良好散热性能的电子芯片微通道散热器热控系统中.利用FLUENT软件,分析三维条件下系统的传热特性.结果表明:冷却后的传热流体进一步降低芯片的最高温度达5.5 K,微通道散热器性能提高约10.7％.经参数分析发现,提高制冷系统的循环频率和冷却液体积流量可以显著提高其制冷能力,循环频率为0.25 Hz和0.33 Hz时分别可提高68％和92％.

    散热弹热效应微通道散热器制冷系统制冷能力

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