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控温分离式热管在蓄冷冰箱中的应用
( 2017-01-03 )

  冰箱是国际上保有量最大的耗能家电之一,从供能和环保的长期需求来看,开发使用节能或清洁能源的冰箱势在必行。传统非变频冰箱压缩机的启停周期直接影响箱体内的温度波动范围,而压缩机启停频率受功耗限制,导致冰箱箱体内温度波动明显,难以实现精确控温;已有的冰箱谷电蓄冷方案在实际应用中都存在冷冻冷藏室温度不能人为调控、温度分布不均匀、相变材料相变过程速度不合理等问题;光伏压缩冰箱在日间需间歇运行以维持箱体内温度稳定,压缩机停止工作时多余的电能需储存在昂贵、笨重、二次转化效率低的蓄电池中。最近,针对以上问题,中国科学技术大学裴刚教授课题组设计、研发了一种新型蓄冷冰箱,其蒸发器只负责向蓄冷材料传导冷量,而箱体内温度由分离式热管的高频间断运行控制,并对相关的关键技术:新型可控型分离式热管进行了的研究。

  课题组在太阳能光热综合利用研究示范中心实验室对分离式热管进行了深入的模拟和实验研究,结果表明当开关阀门以控制热管启停时,启动时间约为15s,充注率适宜时停止时间最快可达80s,远远低于冰箱的一个启停周期,且可控性能稳定,完全满足的高频间断运行模式的要求。在此基础上,作者进一步研究了具有蓄液结构的分离式热管传热及可控性能,再次验证了分离式高频间断运行模式的可行性。相关研究结果发表在工程技术类top期刊Applied Thermal Engineering(Jingyu Cao, Jing Li, Pinghui Zhao, Dongsheng Jiao, Pengcheng Li, Mingke Hu, Gang Pei*, Performance Evaluation of Controllable Separate Heat Pipes, Applied Thermal Engineering, 100 (2016) 518–527)以及Bulgarian Chemical Communications(Jingyu Cao, Gang Pei*, Yuehong Su, Anjum Munir, Jing li, Wang Yunyun, Effect of reservoir on controllable separate heat pipe, Bulgarian Chemical Communications, Volume 48, Special Issue E, 297-305, 2016)上。

  

(2016CASC奖学金获得者曹静宇 供稿)

  


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