蓄能式空调系统中有机相变材料的研究

论文摘要

在我国能源紧缺,电力紧张的情况下,蓄冷空调技术作为目前所有可采用的调峰技术中最经济、最有效的方式,不仅可以起到平衡电网负荷的作用,更重要的是提高能源的利用率,缓解我国的能源危机。本文重点研究了蓄冷空调系统中的核心—相变蓄冷材料,选取了辛酸、癸酸、月桂酸、环己醇、月桂醇五种有机物质作为实验研究对象,进行了一系列实验研究。主要工作如下:1.结合当前国内外学者的研究成果,对蓄冷空调系统的一般设计、经济性分析做了系统的总结与概括。2.按照蓄冷空调系统中相变材料的要求,筛选出了辛酸、癸酸、月桂酸、环己醇、月桂醇五种有机物质作为研究对象。3.采用差示扫描量热仪（DSC）对以上选取的五种相变材料及它们的合适的混合配比物质进行相变温度和相变焓的测试,最终结果表明当月桂醇与辛酸的质量比为2:3时,相变温度为6.2℃,相变焓为173.2J/g,相变温度适合蓄冷空调对相变蓄冷材料的要求,相变焓较大。4.设计并搭建了蒸气压缩式制冷实验系统,通过试机运行,该系统能够使蒸发室内的温度降低到-15℃,多次运行结果表明系统能够稳定运行。5.配置了月桂醇与辛酸的质量比为2:3的混合物质250.9g,将其置于实验系统中进行测试;结果表明:其相变温度在6～9℃之间,多次实验结果趋于一致,相变稳定性较好,并与DSC测试的实验结果吻合良好;节能实验结果表明此种相变材料能够起到节约能源的作用。因此将其作为蓄冷空调系统中的相变材料具有很好的研究价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 相变蓄冷
• 1.2.1 相变蓄冷原理
• 1.2.2 相变蓄冷材料概述
• 1.2.3 相变蓄冷材料分类
• 1.2.4 相变蓄冷材料的最新进展
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 蓄冷空调
• 2.1 蓄冷技术的基础知识
• 2.2 蓄冷空调的基本原理
• 2.3 蓄冷空调设计的基本步骤
• 2.3.1 空调的负荷图
• 2.3.2 蓄冷量选择原则
• 2.3.3 蓄冷空调的蓄冷剂选择原则
• 2.3.4 蓄冷空调的经济分析
• 2.4 小结
• 第3章 相变蓄冷材料的筛选及实验研究
• 3.1 相变蓄冷材料的选择
• 3.1.1 蓄冷材料的筛选原则
• 3.1.2 有机相变材料的选择
• 3.2 差示扫描量热法（DSC）简介
• 3.2.1 功率补偿型DSC
• 3.2.2 热流型DSC
• 3.2.3 差示扫描量热方程
• 3.3 测量仪器、药品来源及实验过程
• 3.4 实验结果及分析
• 3.4.1 纯物质的实验结果及分析
• 3.4.2 月桂醇与辛酸混合的实验结果与分析
• 3.4.3 月桂醇与癸酸混合的实验结果与分析
• 3.4.4 月桂醇与月桂酸混合的实验结果及分析
• 3.4.5 月桂醇与环己醇混合的实验结果及分析
• 3.5 小结
• 第4章 实际制冷系统中相变材料的测试实验
• 4.1 实验目的
• 4.2 制冷系统的设计
• 4.2.1 制冷方法的选择
• 4.2.2 制冷压缩机的选配
• 4.2.3 冷凝器的选配
• 4.2.4 蒸发器的设计与制作
• 4.2.5 制冷系统其他制冷配件的选配
• 4.3 制冷系统的安装、检漏、抽真空、充制冷剂、试机
• 4.3.1 实验台的焊接
• 4.3.2 制冷系统的检漏
• 4.3.3 抽真空
• 4.3.4 充灌制冷剂
• 4.3.5 试机
• 4.4 相变材料的测试实验及结果分析
• 4.5 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历