浅谈最新制冷技术
制冷技术在生活中的应用
制冷技术在生活中的应用制冷技术在现代生活中无处不在,从家用电器到工业设备,食品保鲜到医药储存,几乎所有领域都需要使用制冷技术。
本文将从家庭和商业两个方面,介绍制冷技术在生活中的应用及其发展趋势。
一、家用制冷技术1. 家电领域家庭制冷设备是我们日常生活中使用最为广泛的制冷设备,如冰箱、冷柜、空调等。
这些冷却设备使用的制冷剂通常是氟利昂或其替代品,用以改变压力和温度差异,从而将热量从内部排出。
家电领域的制冷技术发展迅速,新型材料和新型设计不断涌现,以提高效率和舒适度。
例如,由于老式的压缩式冰箱使用制冷时需要不断换向,因而噪音很大,而新型多门冰箱使用的不振动压缩式制冷技术则有效减小了噪声。
同时采用双循环制冷系统,内外分区域独立,储物间隔可任意分配,方便我们存放不同种类的食品和饮料。
2. 空调领域随着人们生活水平的不断提高,对室内的舒适度的要求也越来越高。
空调作为室内温度调节装置的代表,其技术水平和使用效果也不断提升。
传统的空调制冷剂是CFC,但因其会破坏臭氧层而被禁用。
如今主流的制冷技术则是使用HFC-410A、HFC-407C等替代CFC的制冷剂,并使用高效率压缩机、高效换热器等新型设备,以在节能的同时满足人们对高品质室内环境的需求。
在智能化方面,通过Wi-Fi和手机APP的连接,我们可以轻松实现外出前预约、定时开关等功能,以达到最佳的室内舒适度和效果。
二、商业制冷技术除了家庭使用外,商业领域的制冷技术的应用也十分广泛。
例如,冷链物流领域需要冷库、冷链车等一系列制冷设备,以保证食品和药品等易腐商品在生产、运输和存储过程中的质量和品质。
目前,采用可持续发展的节能技术是商业冷链领域的重点发展方向,如直流变频压缩机、气体密封、环保制冷剂等。
此外,智能化、自动化等技术的应用也在商业制冷领域得到了广泛应用,以提高效率和减少人力成本。
三、发展趋势未来,随着智能化、自动化、可持续性和人性化需求的不断增长,我们可以期待制冷技术在生活中的更广泛应用。
几种新型制冷技术
浅谈几种新型制冷技术浅谈几种新型制冷技术引言:20世纪初,人们谈论的话题只是能源,而21世纪初,人们谈论的话题则是能源危机。
这说明在当今这个高速发展的社会,能源已经成为支撑国家经济发展的基础和核心问题。
2010年,我国一次能源消费总量超过32亿吨标准煤,能源消费总量已经占世界总量的20%,能源消费总量已经超过美国,但经济总量仅为美国的三分之一左右。
其中,我国的石油对外依存度已经超过55%,天然气也已经超过16%是进口,昨日的煤炭大国在2010年也已经是变成了净进口国。
近年来,由于传统的制冷空调设备对氟利昂类制冷剂的大量使用,以及对电能的大量消耗成为导致当前环境与能源问题的重要因素。
随着我国能源结构的调整,太阳能、地热能、生物质能等可再生能源的应用比例不断提高。
因此,研制和发展对臭氧层无损耗、无温室效应而且可以利用低品位能源作为动力的节能环保型的制冷技术是制冷领域研究的重要课题。
一、太阳能制冷1、背景:人类进入21世纪以来,电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急,据美国石油业协会估计,地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶,可供人类开采时间不超过95年。
在2050年到来之前,世界经济的发展将越来越多地依赖煤炭。
其后在2250到2500年之间,煤炭也将消耗殆尽,矿物燃料供应枯竭。
同时化石燃料燃烧后造成的排放污染问题日益凸显,能源问题日益成为制约国际社会发展的瓶颈。
太阳能既是一次能源,有是可再生能源,可免费使用,又无需运输,对环境也没有污染,具有无可避免的自然优势。
同时,我国幅员辽阔,有着十分丰富的太阳能资源,有2/3以上的地区日照大于2000小时,太阳能资源的理论储量大每年7000亿吨标准煤[1]。
2、原理:主要有吸收式、吸附式、冷管式、除湿式、喷射式和光伏等制冷类型[2-3](1) 太阳能吸收式制冷:用太阳能集热器收集太阳能来驱动吸收式制冷系统,利用储存液态冷剂的相变潜热来储存能量,利用其在低压低温下气化而制冷,目前为止示范应用最多的太阳能空调方式。
空调制冷新技术论文
空调制冷新技术论文随着社会市场经济的发展,人们的生活水平也不断提高,空调成为我们生活中必备的家用电器,下面是小编为大家精心推荐的空调制冷新技术论文,希望能够对您有所帮助。
空调制冷新技术论文篇一空调制冷新技术分析摘要:吸附制冷系统以太阳能、工业余热等低品位能源作为驱动力,采用非氟氯烃类物质作为制冷剂,系统中很少使用运动部件,具有节能、环保、结构简单、无噪音、运行稳定可靠等突出优点,因此受到了国内外制冷界人士越来越多的关注。
文章简要叙述了吸附制冷的工作原理,对吸附制冷技术的研究进展进行了综述。
关键词:吸附式制冷空调应用吸附式制冷的基本原理是多孔性固体吸附剂:一个制冷剂气体的吸附,吸附能力的吸附剂温度的变化。
定期冷却和加热的吸附,吸附和解吸的备用的。
解吸,释放出的制冷剂气体在冷凝器,和液体吸附,凝固;蒸发器中的制冷剂液体蒸发,产生冷量。
1.空调吸附制冷技术吸附剂的研究主要包括制冷性能,吸附床的传热传质和循环系统和结构等方面的工作,无论哪一方,都是基于化学和热理论为基础,如传热机理,传质机理等,限于篇幅,本文从仪器技术发展的角度研究进展进行总结,对吸附式制冷。
1.工质对吸附制冷的性能技术可以应用在很大程度上取决于所选择的工作介质制冷剂热力性质,系统性能系数,初始投资和其他重大的影响,根据实际的热源温度对选择合适的工作。
在十九年代初到90年代中期,研究人员为吸附工质对筛选做了大量的工作,逐步优化的几大系统的工作对。
根据分类的吸附剂吸附工质对可分为:硅胶,沸石分子筛系统,活性炭系统(吸附)和金属氯化物体系(化学)。
由于化学吸附经过多次循环后吸附发生变性,和几个物理吸附吸附系统的研究。
近年来,研究人员在吸附工质对方面的研究一直没有停止,从理论和实验两方面的工作流体工作的特点。
考虑强化吸附剂的传热、传质性能,研制出更理想,环保吸附工质对,从根本上改变吸附制冷产业化过程中所面临的困难,是促进固体吸附制冷技术产业化的关键。
制冷技术的国内外发展趋势与应用分析
制冷技术的国内外发展趋势与应用分析随着现代工业的普及和社会的发展,各种电子设备的使用越来越广泛。
同时,一些特殊的行业,如航天、地质勘探等行业也对高效、稳定、可靠的制冷系统越来越有需求。
因此,制冷技术显得越来越重要,各个国家都在致力于相关的技术研究和应用。
本文将着重就制冷技术的国内外发展趋势和应用做一些分析和总结。
一、国外制冷技术的发展趋势在国外各个行业中,制冷技术都得到了广泛的应用。
进入21世纪以来,制冷技术逐渐往节能、环保领域发展。
1. 制冷效率提高先进的制冷技术不仅能够使冷却效果更好,同时也能够提高制冷效率。
美国公司Ingersoll Rand就研发出了随着需求调整工作量的变频空调。
它的制冷系统能够自动调整发生器和制冷机的工作中,使其始终处于最佳状态,达到更高的制冷效率。
近年来,各个国家也越来越注重环保和节能方面的研究,制冷系统的效率也已经成为了研究的重点之一。
2. 技术整合不同的制冷技术在运用上往往会出现冲突,一些国外专家就提出了技术整合这一观点,通过整合,可以解决冲突问题,使不同技术在某些领域共存。
例如,一个针对太阳能散热领域的项目考虑采用多种制冷系统整合使用,例如地源热泵、空气源热泵和太阳能光伏板,以获得更佳的结果。
3. 虚拟现实技术的应用虚拟现实(VR)技术的发展也将会给制冷技术带来不小的推动。
通过VR技术,人们可以在模拟的环境中对制冷系统进行测试、维护。
法国一家公司研发出一种利用VR技术来模拟制冷技术维修的应用程序,包括一系列制冷系统的情境模拟,帮助技术人员更好的了解制冷系统的维护和运作原理。
二、国内制冷技术的发展情况中国作为世界上最大的制造国之一,制冷技术的应用也越来越广泛。
同时,随着人们对高效、节能、环保的需求的增加,制冷技术的应用也受到了更多的重视。
下面简单分析一下国内制冷技术发展的现状。
1.市场需求不断增加由于用于制冷的设备种类相对固定,市场竞争机会也相对固定。
但在消费正常和科技进步的情况下,市场需求不断增加。
浅谈冷库制冷新技术新工艺及其对高职制冷专业实践教学的影响——以北海职业学院为例
面 对 工 作 条 件 不 太 理 想 的冷 库 , 笔 者 每 次 带 学 生去 实 习 ,压力 较大 ,担心会 引起 学生 学 习专业
的信心 。因此 , 实习前 作 好实 习计 划 ,安排 好 实 习
内容 ,让 学生有 收 获就 显 得尤 为重 要 。
摘 要 文章介绍 了上 世纪七 、八十代土建冷 库 的现状 ,着重解释 了现代冷库螺杆机 组、油冷却 系统及热虹吸
器 的工作原理 、蒸发式冷 凝器及其安装 设计等几个新技 术新工艺 ,表 明了冷库 制冷新技术新 工艺的发展促进 了
制冷专业 的实践教学 ,对高职 院校 同类 专业实践教学具 有借鉴意义 。 关键词 . 冷库制 冷,新技术 ,新工 艺,实践教学
的设 备 和 陈 旧的厂房 会 让他 们 思想 有松 懈 。
高 职 制 冷 专 业 实 践 教 学 必 须 适 应 科 学 技 术 的 发 展 要 求 ,培 养 区域 经 济 和 社 会 发 展 需 要 的 、与
企业 零距 离对 接 的实用 型技 能人 才 。 因此 ,在专 业
实践 教学 中,摸清 企 业应 用 技术 与 设备现 状 ,适 时 更 新 实践 教学 内容 ,主动 适应 岗位对 人才 的规格 要
《 藏技 术 》2 1年 1 月第4 ( 冷 00 2 期 总第 13 3 期)
浅 谈 冷 库 制 冷 新 技 术 新 工 艺 及 其 对 高 职 制 冷 专 业 实 践 教 学 的影 响
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以北 海 职 业 学 院 为 例
孙 小 红
( 北海职 业 学院 广 西 ,北海 5 6 0 ) 3 0 0
较 严重 。要在 短 期 内全部 淘汰 是不 现 实 的,有 些企 业 经 过 改 造 和 更 换 部 分 设 施 设 备 ,依 然 能 投 入 生
制冷技术的研究现状和趋势
制冷技术的研究现状和趋势随着工业和科技的不断发展,制冷技术在人们的生活中扮演了越来越重要的角色。
特别是在夏季高温天气中,制冷技术被广泛应用于空调、冰箱等电器设备中,让人们的生活变得更加舒适和便利。
那么,当前制冷技术研究的现状和趋势是什么呢?一、研究现状1、制冷剂制冷剂是制冷技术中不可或缺的元素,其性能的优劣直接影响到制冷设备的效率和功耗。
传统的制冷剂主要是氟利昂和氯化甲烷等,但是它们存在着对环境和健康的危害。
因此,目前研究人员正在寻找更加环保的制冷剂。
一种被广泛研究的替代品是氢化物,比如氮氢化物和氟氢化物等。
这些氢化物只有在特定条件下才会释放出氢气,可以有效减少对环境的污染。
2、热泵技术热泵技术可以将低温的热量转化为高温的热量,从而实现制冷和供热的双重功能。
目前,热泵技术已经广泛应用于家庭空调、暖风机等设备中。
不过,目前热泵技术存在着效率低、制冷量小等缺陷。
因此,研究人员正在尝试采用新的制冷材料和结构来提高热泵技术的性能。
3、热电制冷技术与传统的制冷技术不同,热电制冷技术利用半导体材料的热电效应实现制冷。
这种技术不需要制冷剂和机械运转,因此具有无噪音、长寿命等优点。
但是,目前热电制冷技术的研究还处于实验室阶段,与商业应用还有一定距离。
二、研究趋势1、环保性目前,全球各个国家都在加强对环境保护的力度,制冷技术也必须紧跟环保的要求。
因此,制冷剂的环保性将成为未来制冷技术发展的一个重要趋势。
研究人员将会加强对更加环保的制冷剂的研究和开发,并且尽可能降低制冷设备的碳排放量。
2、能耗效率制冷技术的能耗效率也是未来的一个重要趋势。
随着全球能源消耗的不断增加,能耗效率的提高已经成为制冷技术研究的必要条件。
因此,未来制冷设备将会趋向于高效、低功耗、节能的方向发展。
3、智能化科技的不断进步也将会推动制冷设备的智能化发展。
比如,利用人工智能技术,可以实现在不同时间段自动调整温度、节能等功能。
同时,智能化还可以实现远程控制,方便用户进行设置和管理。
制冷技术的发展现状与未来发展趋势
制冷技术的发展现状与未来发展趋势制冷技术是现代社会不可缺少的一项技术,它广泛应用于空调、冰箱、食品冷柜、医药存储等领域。
然而,人们并不是尽善尽美地掌握了制冷技术,仍然在不断改进。
本文将探讨制冷技术的现状和未来发展趋势。
一.制冷技术的现状目前,最常用的制冷技术是压缩式制冷。
这种制冷技术的核心是制冷剂和压缩机。
制冷剂流经四个部分:蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀。
首先,制冷剂在蒸发器中吸收外界热量,变成气态,并吸收热量,然后进入压缩机被压缩,此时温度和压力都会上升,然后被送入冷凝器,这时候因冷凝器中的散热器的冷却作用而冷凝变成液态,温度迅速降低,最后通过节流阀降压,回到蒸发器再一次循环。
这种制冷技术的优点是效率高、成本低,然而这种制冷技术也有它的弊端,如污染问题。
其中,全氟烷(R-12)和氢氟碳化物(R-22)是常用的制冷剂,但它们会破坏臭氧层。
因此,国际上已经禁用这些制冷剂,许多国家也在逐步转向使用更环保的制冷剂,如R410A、R290、R407C等制冷剂。
二.制冷技术的未来发展趋势1. 低温制冷技术随着科学技术的不断进步,制冷技术也不断发展,未来的发展趋势将是低温制冷技术。
低温制冷技术主要应用于特殊的领域,如产业制冷、航空航天等。
它是在相对低温下进行的制冷技术。
低温制冷技术的突破将给航天和石油领域带来重大的发展机遇。
2. 新的制冷剂在制冷剂的发展方面,未来的制冷剂将大规模采用天然制冷剂和低全球变暖潜势制冷剂。
天然制冷剂具有绿色环保、零全球变暖等较好的特点,周围环境的污染很小,而且未来的制冷剂将会发展成多元复合的状态,以供应不同问题的解决方案。
3. 制冷技术的自动化随着智能化的发展和技术领域的提升,未来的制冷技术将逐渐实现自动化和信息化。
这将极大地提高制冷技术的生产效率和稳定性。
自动化制冷技术不仅可以减少人员的操作,也可以更加精确地控制温度和湿度等参数,以达到更好的使用效果。
总结:如今,随着人们生活水平的提高和环境保护意识的抬高,未来的制冷技术将会越来越智能化和环保。
空调制冷技术与节能效果分析
空调制冷技术与节能效果分析随着人们生活水平的不断提高,空调成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
然而,随之而来的高能耗和环境污染也引发了人们对节能环保的关注。
因此,研究空调制冷技术的节能效果显得尤为重要。
本文将对空调制冷技术与节能效果进行分析,并探讨如何通过使用先进的技术手段来提高空调的节能性能。
一、空调制冷技术概述空调制冷技术是指通过控制空气循环和温度调节,使室内温度降低到所需的舒适范围。
目前,主要的空调制冷技术包括传统制冷循环、换热器技术和制冷剂选择。
1. 传统制冷循环传统制冷循环是目前主流的空调制冷技术。
它主要通过蒸发器吸热、压缩机压缩制冷剂、冷凝器释放热量和膨胀阀调节制冷剂流量等来实现制冷效果。
虽然传统制冷循环成熟可靠,但其能耗较高,效率较低。
2. 换热器技术换热器技术是改善空调制冷效果的重要手段之一。
通过优化换热器的结构和材料,可以提高制冷循环中的传热效率,降低热量损失,从而减少能量消耗。
3. 制冷剂选择制冷剂是空调制冷过程中至关重要的元素。
传统制冷剂如氟利昂对臭氧层有破坏作用,对环境造成严重危害。
因此,研发和使用环保型制冷剂成为了当今空调技术发展的趋势。
环保型制冷剂具有低全球变暖潜势和零臭氧层破坏潜力,能够显著降低空调系统的环境风险。
二、节能效果分析节能是当前空调技术发展的重要目标之一。
下面将从多个角度分析空调制冷技术的节能效果。
1. 能耗降低采用先进的空调制冷技术可以显著降低能耗。
换热器技术的应用可以提高传热效率,减少能量损失。
同时,选择高效制冷剂和减少制冷剂泄漏也能降低能耗。
2. 效果优化空调制冷技术的不断创新可以提高制冷效果,实现更快速、更精准的温度调节。
利用智能控制系统,可以根据实时需求自动调节空调的运行模式和风速,避免能耗的过度浪费。
3. 环境保护采用环保型制冷剂可以有效减少对臭氧层和气候的影响,降低空调系统对环境的破坏性。
与此同时,减少能源消耗也能间接减少对环境的负面影响。
制冷空调技术的研究及未来趋势
制冷空调技术的研究及未来趋势随着人们生活水平的提高和气候变化的影响,空调已经成为了必不可少的设备。
但是,现有的制冷空调技术中存在很多问题,例如能源消耗高、制冷效率不高以及环境污染等等。
因此,对制冷空调技术的研究与改进一直是学术界和工业界的热点问题。
在本文中,我们将探讨制冷空调技术的现状与未来趋势。
一、传统制冷空调技术的问题目前,传统制冷空调技术主要是基于蒸发冷凝循环原理。
这种技术存在着以下几个问题:1、耗能量大传统的空调压缩机需要高能耗才能产生足够的制冷效果。
为了降低室内温度,需要使用大量的电力,长时间开机耗电量甚至能占到家庭电力总消耗的50%左右。
2、环境污染制冷空调技术中使用的一些制冷剂,例如氟利昂,会对大气层造成破坏。
这些化学物质会臭氧层产生损害,导致紫外线进一步增强,从而导致皮肤癌等问题。
3、设备重量大传统空调设备重量庞大,安装不方便,不易于在移动性方面进行改进。
二、新型制冷空调技术在针对传统制冷空调技术存在的问题进行研究之后,学术界和工业界探索出了一些新型的制冷空调技术,包括:1、太阳能空调技术太阳能空调技术是利用太阳能发电,从而使空调达到相关的制冷效果。
相较于传统压缩机技术大量消耗电力,太阳能空调技术的运转靠太阳能发电,无需额外的电费支出。
而且,太阳能板体积小,方便安装,从而具有优异的移动性优势。
2、磁制冷技术磁制冷技术是使用磁场来控制材料的热力学性质从而达到冷却效果。
基本上是将材料置于强磁场中,利用材料对磁场的响应产生热效应,同时对材料外部的热量进行散发。
这种技术可以实现零制冷剂的零污染目标,同时可控制设备体积小,易于使用。
3、热电制冷技术热电制冷技术是一种能够将热能转化为电能,进而通过控制电能达到制冷效果的设计。
热电技术属于热电相互转换领域,其制冷效果依赖于材料的热电特性。
虽然热电制冷技术在实际应用中受到较多制约,但是在新型能源技术的发展中仍然有广泛的应用前景。
三、未来趋势未来的制冷空调技术将会朝着以下方向发展:1、多能互补未来制冷空调技术将引入多种能量来源创新功能,例如太阳能、地热能和风力发电等,从而实现多能互补现象,降低能耗和实现更加清洁的能源循环。
浅谈溴化锂吸收式制冷技术的发展
浅谈溴化锂吸收式制冷技术的发展摘要:溴化锂吸收式制冷技术在我国得到了飞速发展和广泛应用。
通过对溴化锂吸收式制冷技术的回顾与展望,在此基础上简单介绍了世界各国对吸收式制冷的研发和应用现状。
因化工、电力行业普遍有余热资源可以利用,溴化锂制冷正好适应此特点,回收大量余热、节约生产成本创造剩余价值。
尤其我国将热、电、冷联产技术作为国家鼓励发展的通用节能技术,这更为溴化锂制冷技术提供了广阔的发展空间。
关键词:溴化锂;吸收式;制冷Abstract: Libr absorption refrigeration technology in our country obtained the rapid development and wide application. Through the libr absorption refrigeration technology retrospect and prospect, this paper basely introduced the world in the absorption refrigeration and development and application of the status quo. For chemical industry, electric power industry commonly has waste heat resources using, and just adapts to the characteristics of refrigeration, recycling of waste heat, and saving the production cost to create a residual value. Especially a country like China, it will use heat, electricity, cold cogeneration technology as to encourage the development of common technology for energy conservation, and this provides the broad space for development.Key Words: lithium bromide; absorption; refrigeration0前言随着我国对外开放政策的贯彻和国民经济的发展,我国溴化锂吸收式制冷取得了长足的进步。
制冷原理与技术讲解
制冷原理与技术讲解一、制冷原理制冷原理主要包括以下几个方面:1.蒸发冷却原理:制冷剂进入蒸发器时,对外界物体进行蒸发冷却。
通过增大制冷剂的表面积,可以提高蒸发速率,从而提高制冷效果。
2.压缩冷却原理:通过压缩制冷剂,使其在压缩机中变为高温高压气体,然后通过冷凝器散发热量,形成高温高压液体。
最后,通过膨胀阀使高温高压液体变为低温低压的制冷剂,进行制冷作用。
3.磁致冷原理:通过应用外部磁场来改变材料的磁性,使其发生自发磁化与脱磁现象,实现材料吸收与释放热量,从而达到制冷目的。
4.化学制冷原理:通过化学反应释放或吸收热量,使物质温度发生变化。
如吸附式制冷机通过吸附剂与制冷剂的化学反应来实现制冷效果。
二、制冷技术制冷技术主要包括以下几个方面:1.压缩式制冷技术:广泛应用于家用冰箱和空调中,以及商用冷库。
它利用压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器使其冷却并变为液体,再通过膨胀阀降压,使得制冷剂流向蒸发器进行蒸发冷却。
2.吸收式制冷技术:主要应用于大型商用冷库和工业制冷设备。
它利用氨水溶液吸收制冷剂蒸汽释放的热量,使制冷剂再次变成液体形式。
吸收式制冷技术具有高效、无污染等特点。
3.蒸气喷射制冷技术:通过蒸汽与喷射剂的混合作用,利用蒸汽的压力与速度能量,将高温低压蒸汽变为低温低压或低温高压的蒸汽,实现制冷效果。
4.磁致冷技术:利用材料在磁场中的磁致热效应,通过改变磁场和材料之间的关系,实现材料的热吸收和热释放,从而实现制冷目的。
5.热泵技术:热泵技术不仅可以进行制冷,还可以进行加热。
它通过循环工质的相变过程,将热能从低温环境中吸收,然后释放到高温环境中。
热泵除了用于制冷空调外,还广泛应用于集中供暖和热水供应领域。
浅谈CO2作为环保制冷剂的发展
浅谈CO2作为环保制冷剂的发展
CO2制冷技术作为新一代制冷技术的代表,具有许多优点。
首先,CO2是一种天然的、环保的制冷剂,其不会对大气层臭氧层造成破坏,也不会引起温室效应,是一种非常环保
的替代制冷剂。
其次,CO2的制造成本低、易得、存储方便,是一种十分经济实用的替代品。
然而,CO2制冷技术还面临诸多挑战。
首先,CO2作为制冷剂的能力相对较弱,需要使用更高品质的材料进行制冷系统的设计和制造。
其次,在设计和制造制冷系统时,需要考
虑到CO2的高压性质,对其相关管线和阀门的要求也更高,需要选用更具耐腐蚀性的材料。
同时,CO2的制冷效率也相对较低,需要调整系统的设计和控制方式,以达到更高的效率
和更好的冷却效果。
为了克服这些问题,许多研究机构和企业进行了大量的研究和开发工作,开发出了许
多先进的CO2制冷技术,包括超临界CO2制冷技术、CO2制冷热泵技术、CO2制冷空调技术等。
这些技术的出现,虽然提高了CO2作为制冷剂的性能和效率,但同时也加大了相关制
冷系统的设计和制造难度和成本。
总的来说,CO2作为环保制冷剂具有广阔的应用前景。
目前,CO2制冷技术正逐步获得市场认可和广泛应用。
未来,随着制冷技术的不断进步和环保意识的不断提高,CO2制冷
技术的应用将会进一步扩大和深入。
浅谈制冷技术的应用与发展
浅谈制冷技术的应用与发展摘要:随着我国国民经济的快速发展,科技水平的不断提高,制冷技术也在稳步提升,并且越来越被人们重视。
今天,制冷技术已在农业、商业、建筑业等多个领域被广泛应用,而且且涉及领域还有不断扩大之势。
由此可以看出,制冷技术与人们的生活密不可分,它对社会的进步,科学的发展也有着巨大的推进作用。
关键词:制冷技术;发展;应用前言制冷技术的发展与人们的生活有很大的关联,它的出现就是为了满足人们对低温条件的需要。
而且,制冷技术对国民经济的建设和科学技术的快速发展有着不可替代的作用。
1制冷技术的重要性随着生活水平的提高,人们对生活质量的要求也越来越高。
如,在食品方面,人们希望食品的保存时间能变长,这时就需要制冷技术,利用低温将其保持;在调节汽温方面,当夏天来临的时候,人们恐惧的就是夏天的高温,这时就要考虑空调降温。
由此可以看出制冷技术与我们的生活息息相关。
发展制冷技术也是我们必需的,因为成熟的制冷技术可以为我们的生活提供更好的服务。
2主要的新型制冷技术2.1半导体制冷技术热电制冷是具有热电能量转换特性的材料,在通过直流电时具有制冷功能,由于半导体材料具有最佳的热电能量转换性能特性,所以人们把热电制冷称为半导体制冷。
半导体制冷器的尺寸小,可以制成体积不到1cm?的制冷器;重量轻,微型制冷器能够做到只有几十克甚至数克;无机械传动部分,工作中无噪音,无液态、气态工作介质,因而不污染环境,制冷参数不受空间方向以及重力影响,在大的机械过载条件下,能够正常地工作;通过调节工作电流的大小,可方便调节制冷速率;通过切换电流方向,可使制冷器从制冷状态转变为制热工作状态;作用速度快,使用寿命长,且易于控制。
2.2激光制冷技术制冷技术是一种刚刚发展起来的制冷技术。
物体的原子总是在不停地做无规则运动,这实际上就是表示物体温度高低的热运动,即原子运动越激烈,物体温度越高;反之,温度就越低。
所以,只要降低原子运动速度,就能降低物体温度。
制冷技术的发展与趋势
制冷技术的发展与趋势从古代人们采用冰块来制冷,到现在我们使用先进的制冷技术,在制冷领域的技术进步是令人瞩目的。
本文将探讨制冷技术的发展与趋势。
一、历史的发展制冷技术的起源可以追溯到古代,当时人们采用冰块来降低温度,最早使用铜管和泥砂来制造制冰器,这些制冰器取决于低端热和高端弱且不可控制的良质热源。
后来,一些发现使制冷技术得到了持续发展。
18世纪末,化学家亨利·卡瓦年发现了制冷剂的特殊性质,并开始使用它们制造制冷机。
1844年,约瑟夫·奥特完成了第一架制冷压缩机。
这一技术的进步为现代制冷技术的发展奠定了基础。
到了20世纪,热力学的发展使得制冷技术的效率进一步提高。
现代空调系统逐渐成为每个家庭和办公室的必备品,人们对它的需求越来越高。
二、当前技术趋势1.更环保近年来,人们对环境的关注度不断提高,因此,制冷技术的环保性也逐渐成为制冷技术的一个重要趋势。
现在,一些新型制冷剂被广泛使用,这些化学品不会产生与大气层中的臭氧层有关的危害物质。
此外,制冷设备的能源效率也不断提高,进一步降低了对环境的影响。
2.更精准在过去,制冷设备的控制开关通常是在机械上完成的,但是由于人们对环境问题的重视以及科技的突破,现在很多制冷设备已经能够做到精准的控制和调节。
一些新型机器人技术和人工智能算法的出现,使得制冷设备的自动控制更加精准有效。
3.更加智能随着智能科技的发展,越来越多的制冷设备具有了人工智能的功能。
它们可以自动检测室内环境,并根据室内温度、湿度等因素调节温度。
此外,还有机器学习算法的支持,可以为用户提供更符合其需求的个性化制冷服务。
三、未来的发展1.新型制冷技术很多制冷剂被认为是有害的,因此,越来越多的研究人员在寻找新型的制冷技术。
一些新型材料和技术的出现,如热电模块、热泵、霜冻浓缩等,将为未来的制冷技术发展提供更加广泛的选择。
2.战略合作由于制冷技术发展面对着多方面的挑战,如发展新型制冷技术、环境污染等,因此,各个国家、企业之间的战略合作将越来越受人们的重视。
制冷技术的新发展
制冷技术的新发展随着科技的不断进步,制冷技术也在发生着巨大的变革。
从最初的机械式制冷技术,到后来的电子式制冷技术,再到现在的绿色制冷技术,制冷技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。
在这篇文章中,我们将探讨制冷技术的新发展,并且展望未来的发展趋势。
制冷技术的新发展主要包括以下几个方面:一、新型制冷剂的研发制冷剂是制冷技术中不可或缺的一部分,目前市场上主流的制冷剂有CFCs、HCFCs、HFCs等。
然而,这些制冷剂在使用过程中会产生对臭氧层的破坏和温室气体的排放,给环境造成了极大的危害。
因此,绿色制冷技术的发展要求使用新型制冷剂。
目前,已经有不少新型制冷剂得到了研发和应用。
例如,HFOs、CO2、NH3等,其中以HFOs最为突出。
它们不仅具有良好的制冷性能,而且对环境影响极小,成为了未来绿色制冷技术的主流。
二、新型制冷设备的应用新型制冷设备是指应用新型制冷剂、新型制冷原理和新型制冷技术研制的制冷设备。
目前,新型制冷设备在市场上已经得到了广泛应用,如CO2制冷系统、电吸收式制冷器、热泵系统等。
这些设备不仅在制冷效率上有所提升,而且在环保、节能方面也有了很大的进步。
三、微型制冷技术的兴起微型制冷技术是指在极小的尺寸范围内完成制冷的技术。
随着无线传感器、计算机技术和微纳制造技术的不断发展,微型制冷技术在智能物联网、医疗设备、航空航天等领域得到了广泛应用。
微型制冷技术能够提供低功耗、高效率、低噪音等优点,这也是其能够大行其道的原因。
未来制冷技术的趋势未来,制冷技术的发展趋势将越来越绿色化、智能化和微型化。
随着环保意识的不断提高,使用绿色制冷技术已经成为了行业的共识。
同时,随着物联网、人工智能的普及,智能化和自动化的制冷系统将会得到广泛应用。
此外,随着微纳技术的不断进步,微型制冷技术将会越来越成熟,并将应用到更多的领域。
总体来说,制冷技术在经历了多年的发展和改进后,逐步向更加绿色化、智能化和微型化的方向发展。
新型制冷技术
新型制冷技术新型制冷技术是指相对传统制冷技术而言的一种更加高效、环保的制冷方式。
随着科技的不断进步,新型制冷技术在各个领域得到了广泛应用,为人们的生活带来了极大的便利。
一、新型制冷技术的背景传统制冷技术使用的制冷剂通常是氟利昂等化学物质,这些物质对大气层臭氧层的破坏以及全球变暖有着重要的影响。
因此,更加环保的制冷技术成为了迫切需要解决的问题。
同时,随着能源消耗和能源浪费的问题日益突出,提高制冷效率也成为了新型制冷技术发展的重要目标。
1. 吸附式制冷技术:吸附式制冷技术是一种利用吸附剂和冷热源进行制冷的技术。
吸附剂可以吸附和释放制冷剂,从而实现制冷效果。
这种技术具有结构简单、无噪音、无污染等特点,适用于小型制冷设备。
2. 磁制冷技术:磁制冷技术利用磁场对磁性材料进行调控,通过改变磁场的强度和方向来实现制冷效果。
这种技术具有高效节能、无污染、可靠性高等优点,适用于大型制冷设备。
3. 微通道制冷技术:微通道制冷技术利用微通道内的流体对冷却物体进行制冷。
微通道制冷技术具有体积小、制冷速度快、能耗低等优点,适用于微型制冷设备。
4. 热电制冷技术:热电制冷技术是一种利用热电材料产生的温差效应进行制冷的技术。
热电制冷技术具有高效节能、无噪音、无污染等优点,适用于小型制冷设备。
三、新型制冷技术的应用领域1. 家用制冷设备:新型制冷技术在家用制冷设备中的应用越来越广泛。
例如,吸附式制冷技术可以用于制造小型冰箱和冷柜,磁制冷技术可以用于制造大型冰箱和冷库。
2. 车载制冷设备:新型制冷技术在汽车冷暖系统中的应用也逐渐增多。
微通道制冷技术可以用于汽车空调系统,热电制冷技术可以用于汽车冷藏箱。
3. 工业制冷设备:新型制冷技术在工业制冷设备中的应用也非常广泛。
例如,吸附式制冷技术可以用于制造工业冷却水机组,磁制冷技术可以用于制造工业冷冻设备。
四、新型制冷技术的优势和挑战新型制冷技术相比传统制冷技术具有许多优势,例如更高的制冷效率、更低的能耗、更环保的制冷剂等。
工业制冷集成新技术与应用
工业制冷集成新技术与应用随着工业发展的不断推进,工业制冷技术也在不断创新与进步。
工业制冷集成新技术的出现不仅提高了工业制冷的效率和性能,还为各行各业带来了更多的应用机会。
一、新技术的出现与发展1. 目前,工业制冷集成新技术主要包括智能控制系统、新型制冷剂、高效换热器等方面的创新。
智能控制系统通过传感器和自动化控制技术,实现了对制冷设备的智能化监测和控制,提高了系统的稳定性和能效。
2. 新型制冷剂的应用也是工业制冷集成新技术的重要方向之一。
一些新型制冷剂具有较低的温室效应和臭氧破坏潜能,对环境影响较小。
例如,氨和二氧化碳等天然制冷剂被广泛应用于工业制冷领域,有效降低了对环境的污染。
3. 高效换热器是另一个关键技术。
传统的换热器存在着传热效率低、占用空间大等问题,而新型的高效换热器采用了多种改进措施,如增加换热面积、优化流体流动等,提高了传热效率和系统的性能。
二、新技术的应用领域1. 制药行业:在药品生产过程中,需对药液进行冷却、冷冻和干燥等处理。
工业制冷集成新技术的应用使得制药过程更加高效稳定,确保了药品质量和安全。
2. 食品行业:食品加工和储存过程中需要进行制冷处理,以保持食品的新鲜度和质量。
新技术的应用使得食品制冷更加节能环保,同时提高了食品的保鲜期和品质。
3. 电子行业:电子产品的制造和存储需要严格的温度控制,以确保产品的性能和可靠性。
工业制冷集成新技术的应用,使得电子产品的制冷更加精确可靠,提高了产品的质量和可靠性。
4. 化工行业:在化工生产过程中,需要对反应器、储罐等设备进行制冷处理,以控制反应速率和保证生产的安全性。
新技术的应用使得化工制冷更加高效稳定,提高了生产效率和产品质量。
5. 航空航天行业:航空航天设备对温度和湿度的要求非常严格,工业制冷集成新技术的应用使得航空航天设备制冷更加精确可靠,提高了飞行安全和设备性能。
三、新技术的优势和挑战1. 优势:工业制冷集成新技术的应用,可以提高制冷系统的能效和性能,降低能源消耗和运行成本。
制冷技术的发展趋势
制冷技术的发展趋势随着科技的发展,我们的生活方式和需求不断更新换代。
制冷技术是这个时代中不可或缺的一项技术。
无论是家用的冰箱还是商业用的制冷设备,都是制冷技术的实践应用。
制冷技术广泛应用于日常生活和商业活动,已经成为现代化生活中的必需品。
那么,制冷技术未来的发展趋势是什么呢?1. 对环保的需求日益增长制冷技术对环境的污染显然是不争的事实。
化学品、有害气体和能源的消耗都对环境造成负面影响。
拉格朗日法案、蒙特利尔议定书和伏尔泰法案等三个多项国际公约已经规定,制冷系统在满足技术要求的同时,必须给予足够的环保要求。
随着社会审美观念的提高,环保要求将不断增加。
制冷技术未来的发展趋势将更加注重环保问题。
2. 创新技术将改变制冷模式技术的创新将决定制冷技术未来的发展方向。
当前,许多制冷设备仍然基于传统技术设计,例如压缩机、冷凝器和蒸发器等。
然而,新兴技术被不断改进和创新。
基于声波、磁力、吸收式、化学分类和新型制冷剂等技术的创新性设备将进一步提高效率并改善环境。
这些先进技术可以大幅度削减电力和化学品消耗。
3. 效率将成为关键词效率将是制冷技术未来的核心。
随着能源成本的不断上涨,提高设备效率将成为一个关键因素。
除此以外,能源消耗和运营成本都是项目投资考虑的因素。
在另一方面,关心单位效率的业主们会越来越多。
未来,制冷设备的耗电量、化学品消耗量等方面会成为更权威的标准。
4. 创新乃至自主创新未来的制冷技术致力于创新和自主创新。
由于制冷技术涉及到的领域非常多,为应对不同的需求而出现的差异化产品是未来市场的趋势。
另一方面,技术的创新和创新能力是未来制冷技术发展必须具备的基本条件。
例如,新式压缩机的维护成本低,方法更高效。
这个创新减少了对环境的负面影响。
5. 保障人体健康和安全制冷技术在提高效率和环保的同时必须保障人体健康和安全。
长期使用制冷设备会产生有害气体,造成对人体健康的影响。
对此,新式制冷系统使用低温干燥器(一种可吸附水分的设备),达到净化前向风的效果。
制冷技术发展的趋势
制冷技术发展的趋势制冷技术一直以来都是工农业生产、生活和医疗卫生等领域不可或缺的一项技术,随着社会经济的发展和人们对生活品质的要求越来越高,制冷技术也在不断创新和发展。
从过去的传统制冷方法到如今的新型制冷技术,制冷技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:一、节能环保随着全球能源资源的日益紧张和环境污染的加剧,节能环保已成为制冷技术发展的重要方向。
传统的制冷设备通常能效较低,对环境产生较大的影响。
而现代制冷技术,如磁制冷技术、吸附制冷技术和超导制冷技术等,能够实现能源的高效利用和对环境的零排放,大大减少了对大气臭氧层的破坏和对环境的污染。
二、高效节能随着人们生活品质的提高和市场竞争的加剧,对制冷设备的要求也日益提高。
制冷设备不仅需要具备较高的制冷效果,还需要具备较高的能效比,以减少能源的浪费。
新型高效制冷技术的研发,如压缩机技术的改进、换热器技术的提高等,大大提高了制冷设备的整体效果,使得制冷设备在同等条件下能够实现更高的制冷效果,并降低了能源的消耗。
三、绿色制冷剂制冷剂在制冷技术中起着至关重要的作用,传统的制冷剂如氟利昂等存在严重的环境问题,且对人体健康有一定的危害。
因此,研发和使用绿色制冷剂已成为制冷技术发展的重要方向之一。
新型绿色制冷剂,如CO2、环保制冷剂HFC、HC 等,不仅具备良好的制冷性能,而且对环境友好,对大气臭氧层的破坏性低,能够有效减少温室气体的排放。
四、智能调控随着智能技术的快速发展,制冷设备也可以实现智能调控,通过传感器、网络通信等技术实现设备的远程监测、控制和故障预测等。
智能调控能够实时监测设备的运行状态,提高设备的运行效率和稳定性,降低设备的维护成本和运行风险。
五、多功能综合应用随着科学技术的不断进步,制冷技术也在向多功能综合应用的方向发展。
除了传统的冷藏、冷冻、空调等功能,制冷技术还可以应用于医疗保健、食品加工、航空航天、电子通讯等领域。
例如,制冷技术在医院的病房病人和医疗设备的保鲜,以及药品和疫苗的储存中起着至关重要的作用。
低温制冷技术的应用现状和发展趋势
低温制冷技术的应用现状和发展趋势近年来,随着科技的不断进步和社会的不断发展,人们对于低温制冷技术的需求越来越高。
低温制冷技术能够将物质降温至极低的温度,从而实现多种物质的储存、运输和加工等目的。
本文将从低温制冷技术的应用现状和发展趋势两个方面进行探讨。
一、低温制冷技术的应用现状低温制冷技术的应用范围非常广泛,包括科学实验、医疗、生物制药、食品加工、半导体制造等领域。
以下是几个典型的应用场景。
1、科学实验。
在天文学、物理学、核物理学等领域,低温制冷技术被广泛应用。
例如,超导技术需要将物质降温至很低的温度,才能实现零电阻效果。
制冷系统的应用效果对实验数据的准确性具有极大的影响。
2、医疗。
在医学领域,人体组织需要保存在极低的温度下,如器官移植、血液储存等。
这些应用需要稳定可靠的制冷系统,从而确保物质的保存和使用效果。
3、生物制药。
生物制药需要在极低的温度下制备和储存,以免影响其效用。
低温制冷技术可以帮助生物制药行业降低成本、提高生产效率、减少能耗。
4、食品加工。
在食品加工过程中,有些原料需要在极低的温度下储存和运输,如肉制品、海鲜食品等。
低温制冷技术的应用,不仅可以提高食品品质,还可以延长食品的保质期。
5、半导体制造。
半导体制造过程需要在特定的温度条件下进行,低温制冷技术可以帮助维持工作环境。
二、低温制冷技术的发展趋势低温制冷技术的发展趋势是多样化、高效化、智能化。
以下是几个方面的发展趋势。
1、多样化。
随着各行业对于制冷技术需求的不断增多,低温制冷技术的应用也将变得更加多样化。
例如,随着新领域的开发和需求的增多,低温制冷技术将为生物制药、半导体制造、纳米技术等领域提供更加全面和深入的解决方案。
2、高效化。
节能减排已成为当前国家经济社会发展的重要方向,低温制冷技术也同样需要节能环保。
因此,低温制冷技术的未来发展趋势将会更加高效、节能、环保。
例如,通过采用新型高效制冷材料和节能器件,可以使低温制冷技术的制冷效率和能源利用率有所提高。
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浅谈最新制冷技术浅谈最新制冷技术赵树男(1.吉林大学汽车工程学院,长春130000)摘要:能源的利用率和环境的要求共同决定了新型制冷技术的发展方向,根据国内外的研究情况,总结了主要的新型制冷技术的制冷原理、特点和发展现状,并对其应用前景进行了展望。
关键词:新型制冷技术;原理;特点;研究现状;应用前景Overview of the new refrigeration technologiesZhao ShunanAbstract:The development direction of the new refrigeration technologies is determined by the utilization rate of energy and the requirements of environment, according to the domestic and foreign research situation, the cooling principle,characteristics and development status of several major new refrigeration technologies have been summarized. At last, an outlook of its application prospect has been put forward. Key words:New refrigeration technologies; Theory;Characteristic;Research status;Application prospect制冷技术已渗透到生产技术、科研领域以及日常生活的各个方面并发挥着巨大的作用。
生活中,制冷在食品冷加工、冷贮藏、冷藏运输、空气调节以及体育运动中制造人工冰场等得到广泛用;工业生产中,为生产环境提供必要的恒温恒湿环境,对材料进行低温处理以及零件间的过盈配合等;农牧业中,对农作物种子进行低温处理等;建筑工程中,利用制冷实现冻土开采土方;现代医学中的低温冷冻骨髓和外周血干细胞、手术中的低温麻醉等;制冷技术在尖端科学领域如微电子技术、新型材料、宇宙开发、生物技术的研究和开发中都发挥作用。
1.发展新型制冷技术的必要性制冷技术的发展水平是衡量一个国家国民经济和人民生活水平的重要标志,我国的制冷行业是国民经济中大耗能行业之一。
目前,我国的环境污染在世界上较严重,由此引发的一系列后效应,将对会的各行各业带来负面影响。
因此,必须实施国家能源政策,改善能源结构,提倡使用清洁优质高效能源,大力推广节能环保新技术。
对于制冷与空调行业,应从环保化、节能化、智能化三方面着手,注重新技术的研发和应用,以及制冷空调技术与相关技术的融合与交叉,以适应二十一世纪的能源战略新需要。
为此,半导体制冷、磁制冷、激光制冷、化学吸附式制冷及热声制冷等新型制冷技术应运而生。
2.主要的新型制冷技术2.1 太阳能制冷2.1.1 主要类型及原理主要有吸收式、吸附式、冷管式、除湿式、喷射式和光伏等制冷类型。
吸收式制冷利用储存液态冷剂的相变潜热来储存能量,利用其在低压低温下气化而制冷;吸附式制冷是将太阳能集热与吸收式制冷相结合的一种蒸发制冷技术;冷管制冷是一种间歇式制冷,主要结构是由太阳能冷管、集热箱、制冷箱、蓄冷器和冷却水回路等组成,是一种特殊的吸附式制冷系统;除湿式制冷技术利用除湿剂来吸附空气中的水蒸气以降低空气湿度,然后再进行一定的冷却和绝热加湿达到制冷目的;喷射式制冷循环包含太阳能集热器子循环(由集热器、发生器组成)和喷射制冷子循环(由发生器、喷射器、冷凝器、蒸发器和循环泵组成);光伏制冷系统将太阳能将转化为直流电,直流电通过控制器驱动压缩机工作。
2.1.2 研究现状吸收式制冷和喷射制冷都已进入了应用阶段,吸收式扩散式制冷系统主要利用低品位热源,在农业废弃物的处理和利用有着广阔的应用前景;吸附式制冷和溶液除湿冷却制冷还处在研究阶段,利用光伏制冷系统制成的直流冰箱在国外已小批量生产。
2.2 磁制冷2.2.1 基本原理磁制冷(又称磁卡效应,Magneto-CaloricEffec t)即利用磁热效应制冷。
磁制冷工质在等温磁化时向外界放出热量,而绝热去磁时从外界吸收热量。
对与铁磁性材料,磁热效应在其居里温度(磁有序- 无序转变的温度)附近最为显著,当作用有外磁场时,该材料的磁熵值降低并放热;反之当去除外磁场时,材料的磁熵值升高并吸热。
2.2.2 制冷特点它采用磁性物质作为制冷工质,也不导致温室效应。
其运动部件少,减小了机械振动和噪声,可靠性高,效率高(能达到卡诺循环的30%~60%)。
其应用范围广,从μK、m K 直到室温以上均适用;在低温(制取液氮、液氦、液氢)领域和高温(特别是近室温)领域都有广泛应用前景。
2.2.3 研究现状当前,低温区(20 K 以下)磁制冷的研究已比较成熟并实用化。
高温区磁制冷还处于试验研究开发阶段,目前80 K 至室温的磁制冷技术是研究的热点。
研究出低成本且具有巨磁卡效应的材料以及利用N dFeB 等永磁体产生外场(不用结构复杂而昂贵的超导磁体)是室温磁制冷关键。
面临的主要困难:①每次磁制冷循环所产生的温差还不够大,只有1~3 K ,磁性材料磁熵太小;②热交换速度不够快,使制冷周期延长,整个循环效率下降;③室温条件下,不利用超导技术,仍利用电磁铁或稀土永磁材料产生磁场,则两磁极面总存在空气隙,进入磁场的磁制冷材料有限,这要求有绝热效果好的隔热层。
其突破方向:①磁场分析,完善磁体结构;②针对相应的温区选择换热介质,设计出最佳的热开关或换热回路,提高换热效率;③制冷材料的研制,通过改进工艺和材料重组制备性能更优越的材料。
2.2.4 应用前景磁制冷技术可广泛应用于木本植物、高体革鯻精子、怀山药种质资源的包埋玻璃化、茅苍术种质资源等的超低温保存,以及水果冷冻贮藏方面。
此外在极低温和液化氦等小型装置中,其高效、无污染、无噪声等众多特点使其在未来的太空开发和民用需要方面让人充满期待;在要求制冷源设备重量轻、振动和噪音小、操作方便、可靠性高、工作周期长、工作温度和冷量范围广的国防领域也有很好前景。
2.3 激光制冷2.3.1 基本原理激光制冷也称反斯托克斯荧光制冷(A ntistokes FluorescentCooling),是正在发展的新概念的制冷方法。
其基本原理是反斯托克斯效应,利用散射与入射光子的能量差实现制冷。
反斯托克斯效应是一种特殊的散射效应,其散射荧光光子波长比入射光子波长短。
因此,散射荧光光子能量高于入射光子能量。
其过程可简单理解为:用低能量激光光子激发发光介质,发光介质散射出高能量的光子,将发光介质中的原有能量带出介质而制冷。
与传统制冷方式相比,激光起到了提供制冷动力的作用,而散射出的反斯托克斯荧光则是热量载体。
2.3.2 制冷特点由于制冷材料对泵浦光的吸收有限,激光冷却材料一般含有杂质离子如Cu2+、Co2+、Cr3+,杂质中心会导致荧光猝灭和非辐射的多声子驰豫振荡和竞争,从而导致制冷效率降低,当前试验效率均不高于3%。
2.3.3 研究现状研究主要集中在:①进一步深化理论研究,寻找更适合能级结构的原子、离子或其他基团,作为制冷元件的荧光中心,以提高制冷循环的制冷量和制冷系数;②优化光路设计,提高激光利用率;③提高介质纯度,减少杂质引起的制冷消耗;④改进系统设计,提高系统绝热系数,优化系统整体结构。
2.3.4 应用前景激光制冷器具有无振动、无噪声、无电磁辐射、体积小、重量轻、可靠性高、寿命长等优点,在农业科技(如电冰箱、制冷机等)、军事、航天等尖端领域均有广阔应用前景。
2.4 化学吸附式制冷2.4.1 基本原理化学吸附是吸附质分子与吸附剂表面原子发生化学反应,生成表面络合物的过程。
无规则运动的气态吸附质分子与固体表面发生碰撞,如果是弹性碰撞,则气相与固相表面均不发生可察觉变化;若发生非弹性碰撞,气相分子一部分能量将被固相分子吸收。
当气态分子与表面碰撞损失的能量超过某一临界值后,分子将没有能力爬出表面势阱而被俘获。
一个基本的化学吸附式制冷系统由吸附反应器和冷凝器、蒸发器构成,工作过程由加热解吸和冷却吸附组成[16]。
2.4.2 制冷特点吸附式制冷采用低品位能源(太阳能和废热)作驱动源,工质对环境无污染。
其整体结构简单、可靠,操作方便,无运动部件,使用寿命长,运转费用低廉,无噪声,特别适用于无电地区、有大量低品位余热排放的工业过程及震动频繁的移动机械上。
2.4.3 研究现状当前对吸附制冷的研究主要集中在对吸附特性和循环特性的理论分析上。
由于化学吸附工质的使用寿命短,反应速度慢,系统的导热效率低,使得吸附制冷的发展和推广利用受到限制。
2.4.4 应用前景近年来,化学吸附制冷技术得到了初步应用。
如法国国家科学研究中心研制了化学吸附供热/制冷机组,其容量为制热60 kW·h、制冷40 kW·h;上海交通大学研制出了以氯化钙/活性炭- 氨为工质对的高效复合交变热管型化学吸附制冰机组。
该技术以其绿色、环保、节能等优势,在农业生产科技、制冷空调领域具良好发展潜力,在低品位热能回收再利用及太阳能等新能源开发方面具有广阔应用前景。
2.5 热声制冷2.5.1 基本原理热声效应即可压缩流体的声振荡与固体介质由于相互作用而产生时均能量效应。
当处于声场中的固体介质与振荡的流体之间有相互作用时,在距固体壁面一定范围内沿声波传播的方向会产生一个时均热流,并在该区域内产生或吸收声功。
热声制冷分线性制冷和非线性制冷两种。
线性热声理论已经成熟,非线性热声理论的研究也不断取得发展,热声制冷机正朝着利用低品位能源的目标前进。
2.5.2 应用前景热声制冷具环保、结构简单、无可动部件、运行可靠等优点,使其在食品冷冻冷藏、天然气液化、普冷领域空调、回收掩埋式垃圾场产生的可燃性气体以及石油液化分离等方面有广阔的应用前景。
近几年,热声理论与试验同步进行,取得了很大进展。
国外正在开发微型热声制冷装置,利用压电驱动器来驱动与微制造结合的热声元件和谐振腔,应用于微电子芯片和微电子电路系统的散热冷却。
目前样机使用一个大气压的空气工质,压电喇叭作为声驱动器,制冷温差达到11℃;由于其仅是试验样机,还有许多改进空间(如用其他惰性气体、提高工质的均压及改进谐振腔形状等)。
3.展望制冷技术发展面临最重要的问题在于不断提高其环保和节能性能。
当前,各种新型制冷技术发展迅速,尽管还没能得到广泛的推广应用,但其优越性已得到了肯定,小范围的应用已比较普遍。
可以预见,新型制冷技术的研究发展必将极大地推动工农业生产的发展。