CO_(2)跨临界制冷系统新型分布式压缩循环研究

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作者 吕亚亚 马国远 王磊 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期94-100,共7页

为了对CO_(2)跨临界蒸气压缩循环进行高效冷却并提升系统性能,提出分布式压缩循环系统(distributed compression cycle system,DCCS)。在DCCS中,气冷器出口的超临界CO_(2)不再被进一步过冷而是进行二次增压,并在常规热汇条件下进行放热... 为了对CO_(2)跨临界蒸气压缩循环进行高效冷却并提升系统性能,提出分布式压缩循环系统(distributed compression cycle system,DCCS)。在DCCS中,气冷器出口的超临界CO_(2)不再被进一步过冷而是进行二次增压,并在常规热汇条件下进行放热冷却。通过热力学计算DCCS在不同工况下的性能随二次增压比变化情况。结果表明:相对于基础系统,DCCS可有效提升系统性能,在气冷器出口温度不变时,最大制冷COP增幅在8.2%~10.76%之间,制冷量的增幅最高可达约26%。在蒸发温度不变时,最大制冷COP增幅在8.57%~13.51%之间。DCCS中理想的二次增压比要求并不高,且对于二次增压所增加的系统功耗相对于基础系统不会超过20%。相对于目前仅采取单一过冷技术的系统,DCCS在系统性能系数上仍具有优势。DCCS的提出为跨临界CO_(2)蒸气压缩循环系统的性能提升与完善提供了全新的方向。 展开更多

关键词 分布式压缩 CO_(2) 跨临界 当量过冷 制冷循环

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数据中心冷却系统研究及应用进展 被引量：1

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作者 周峰 谷文龙 +1 位作者 马国远 晏祥慧 《制冷与空调》 2024年第2期63-71,共9页

为加速实现数据中心节能降耗的目标,在合理、高效、最大化地利用自然冷源的同时,更不能忽视机械制冷系统本身能效的提升。加强自然冷却与机械制冷的协同,降低数据中心PUE,充分发挥安全稳定、高效运行的数据中心冷却系统自身能效至关重... 为加速实现数据中心节能降耗的目标,在合理、高效、最大化地利用自然冷源的同时,更不能忽视机械制冷系统本身能效的提升。加强自然冷却与机械制冷的协同,降低数据中心PUE,充分发挥安全稳定、高效运行的数据中心冷却系统自身能效至关重要。本文通过对气流组织、供/回水温度和冷却系统部件及形式3个方面的研究梳理,总结分析数据中心冷却系统节能提效有关技术研究与应用进展,从而为绿色、高效数据中心冷却系统的研发提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 数据中心 冷却系统 气流组织 供回水温度 部件及形式

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面向小型数据中心余热供暖的水源热泵系统负荷特性分析

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作者 周峰 宋宇 +1 位作者 马国远 晏祥慧 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期63-74,共12页

随着数据中心绿色发展及日趋严格的电能使用效率限值,小型液冷装置已逐渐成为小型高密度数据中心散热的新选择,同时为余热利用提供了新的有利条件。在小型数据中心余热负荷范围内,对3种水源热泵系统在余热工况下的能效特性进行对比分析... 随着数据中心绿色发展及日趋严格的电能使用效率限值,小型液冷装置已逐渐成为小型高密度数据中心散热的新选择,同时为余热利用提供了新的有利条件。在小型数据中心余热负荷范围内,对3种水源热泵系统在余热工况下的能效特性进行对比分析。结果表明:源侧提升、输配侧提升、用户侧提升水源热泵系统能效分别分布于5~7、5~6、4.5~6.5;当用户侧热负荷需求在0~1750 kW和2500~3200 kW时,源侧提升水源热泵系统能效最高,在1750~2500 kW时,源侧提升与输配侧提升水源热泵系统能效相近;最后得到用户侧热负荷需求与数据中心余热负荷间的耦合匹配关系QN=kQS,k的取值范围为1.1962~1.3642。 展开更多

关键词 数据中心 余热利用 水源热泵 能效 耦合关系

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非设计工况下水蒸气喷射制冷系统热工性能分析 被引量：2

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作者 赵雅倩 周峰 +1 位作者 马国远 晏祥慧 《制冷与空调（四川）》 2022年第5期673-680,共8页

水蒸气喷射制冷系统作为一种环境友好型系统,可利用低品位工业余热或太阳能作为驱动热源。建立了水蒸气喷射制冷系统及其主要部件的热力学模型,对设计工况(发生温度140℃、蒸发温度10℃、冷凝温度26℃)及非设计工况下的喷射器喷射系数... 水蒸气喷射制冷系统作为一种环境友好型系统,可利用低品位工业余热或太阳能作为驱动热源。建立了水蒸气喷射制冷系统及其主要部件的热力学模型,对设计工况(发生温度140℃、蒸发温度10℃、冷凝温度26℃)及非设计工况下的喷射器喷射系数、系统COP及系统制冷量进行研究。发现,发生温度由130℃升高到150℃,系统制冷量呈上升趋势,喷射系数、系统COP呈先上升后下降的趋势,二者在设计工况下达到最大值;而随着蒸发温度的升高,三者均呈现不断上升的趋势,其中,蒸发温度由2℃升高到22℃,喷射系数增长了约0.6倍;冷凝温度存在一个临界值,在临界值前,喷射系数、系统COP及制冷量几乎不受冷凝温度的影响,当超过临界值时,三者会迅速下降。且随着发生温度的升高,该临界值随之增大,发生温度从120℃升至140℃,其对应临界值分别从20℃升至24℃。 展开更多

关键词 水蒸气喷射制冷 蒸发温度 冷凝温度 设计工况 COP

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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

5

作者 卢天宇 马国远 +1 位作者 李想 许树学 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期14-20,共7页

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、R... 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。 展开更多

关键词 基加利修正案 制冷剂替代 家用空调

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我国数据中心碳中和路径情景分析

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作者 周峰 王芮敏 +1 位作者 马国远 晏祥慧 《制冷学报》 北大核心 2025年第1期79-85,共7页

数据中心低碳转型减排对实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。对全国数据中心总体情况进行对比分析,基于中国关键年份CO_(2)排放和强度目标,引入能效提高率、非化石能源消费占比、负排放技术强度3个变量,采用情景分析法分析数据中心CO_... 数据中心低碳转型减排对实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。对全国数据中心总体情况进行对比分析,基于中国关键年份CO_(2)排放和强度目标,引入能效提高率、非化石能源消费占比、负排放技术强度3个变量,采用情景分析法分析数据中心CO_(2)排放总量。研究结果表明:数据中心的耗电量逐渐增加,而碳排放量呈先增加后降低的趋势,数据中心的电能利用效率(PUE)呈逐渐下降的趋势,3种情景的碳达峰时间均为2030年,碳中和的时间分别为2059、2057、2055年。展望2060年碳中和目标,数据中心行业应进一步提高能效利用率、提高非化石能源占比、加强碳捕集与封存技术创新和提升碳汇水平。 展开更多

关键词 数据中心 碳中和 情景分析 减排路径

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纯电动汽车空调系统负荷特性的试验研究 被引量：10

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作者 孙乐 李红旗 +1 位作者 程睿 马天琦 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1014-1018,共5页

鉴于纯电动汽车与普通汽车的空调系统负荷特性的较大差异,引入电动机室传入热的概念。在考虑电池包对空调冷负荷影响的基础上,对空调冷负荷进行了计算和测试,得到怠速工况和行驶工况下,从不同围护结构的瞬时得热量随时间的变化曲线。最... 鉴于纯电动汽车与普通汽车的空调系统负荷特性的较大差异,引入电动机室传入热的概念。在考虑电池包对空调冷负荷影响的基础上,对空调冷负荷进行了计算和测试,得到怠速工况和行驶工况下,从不同围护结构的瞬时得热量随时间的变化曲线。最后,比较分析了理论计算与测试的结果,为纯电动汽车空调系统负荷特性的研究提供参考。 展开更多

关键词 纯电动汽车 空调 得热量 冷负荷

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数据中心混合工质氟泵自然冷却系统性能分析 被引量：5

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作者 周峰 申超亚 +1 位作者 马国远 晏祥慧 《西安工程大学学报》 CAS 2022年第4期40-46,共7页

氟泵自然冷却技术可有效降低数据中心的冷却能耗,但单一工质系统在面对全年大温差跨度、多循环工作模式的情境下,难以满足数据中心动态高效运行的需求。为了进一步提高自然冷源利用率和氟泵系统能效,搭建了数据中心自然冷却用混合工质... 氟泵自然冷却技术可有效降低数据中心的冷却能耗,但单一工质系统在面对全年大温差跨度、多循环工作模式的情境下,难以满足数据中心动态高效运行的需求。为了进一步提高自然冷源利用率和氟泵系统能效,搭建了数据中心自然冷却用混合工质氟泵冷却系统实验装置,研究多种不同工况下R410A混合工质系统的性能。结果表明:系统制冷量和能效比ε均随冷热源温差的增大而增大;在泵频率5~30 Hz范围内,系统换热量先增加后略有下降,之后趋于平缓,峰值出现在10~15 Hz,而单一工质R22的峰值频率为25 Hz。 展开更多

关键词 数据中心 氟泵 自然冷却 混合工质 运行性能

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制冷空调用换热器研究进展 被引量：6

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作者 马国远 高磊 +1 位作者 刘帅领 许树学 《制冷与空调》 2023年第4期88-100,共13页

为实现制冷空调行业的节能减排目标,研究具有轻量化、小型化和高效化的制冷空调用换热器至关重要。本文主要介绍强化换热技术在制冷空调用换热器中的应用,包括风冷式换热器、水冷式换热器和蒸发式冷凝器,以及适应低制冷剂充注量、低GWP... 为实现制冷空调行业的节能减排目标,研究具有轻量化、小型化和高效化的制冷空调用换热器至关重要。本文主要介绍强化换热技术在制冷空调用换热器中的应用,包括风冷式换热器、水冷式换热器和蒸发式冷凝器,以及适应低制冷剂充注量、低GWP工质的紧凑型高效换热器的研发进展,为换热器的优化设计提供借鉴。 展开更多

关键词 换热器 风冷式换热器 水冷式换热器 微通道换热器 管壳式换热器 蒸发式冷凝器

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小型制冷压缩机技术现状与未来发展趋势分析 被引量：8

10

作者 马国远 隋秋玉 +2 位作者 宫悦轩 贾潇雅 许树学 《制冷与空调》 2022年第3期63-71,共9页

小型制冷压缩机包括活塞式、滚动活塞式和涡旋式等压缩机类别,其应用覆盖冷冻冷藏、空调、热泵等领域,主要服务于家用和轻商用制冷空调机组。本文较详细地梳理出我国小型制冷压缩机的技术现状,并在实现碳中和目标的大背景下分析其未来... 小型制冷压缩机包括活塞式、滚动活塞式和涡旋式等压缩机类别,其应用覆盖冷冻冷藏、空调、热泵等领域,主要服务于家用和轻商用制冷空调机组。本文较详细地梳理出我国小型制冷压缩机的技术现状,并在实现碳中和目标的大背景下分析其未来发展的影响因素和方向。 展开更多

关键词 制冷压缩机 家用制冷 房间空调 住宅热泵 发展趋势

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泵驱动制冷剂两相回路中旋涡泵内部工作特性分析

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作者 刘鹏 杭晨哲 +4 位作者 李准 周峰 李翠翠 马国远 李富平 《制冷与空调（四川）》 2021年第3期321-327,共7页

工质泵是泵驱动两相回路的关键驱动部件,在整个系统中起着决定性的作用。为研究工质泵的内部工作特性,建立旋涡泵三维模型并提取流体域,对基于制冷剂R22的旋涡泵的工作过程进行模拟。研究结果表明:进口压力从0.95MPa增至1.25MPa,到达稳... 工质泵是泵驱动两相回路的关键驱动部件,在整个系统中起着决定性的作用。为研究工质泵的内部工作特性,建立旋涡泵三维模型并提取流体域,对基于制冷剂R22的旋涡泵的工作过程进行模拟。研究结果表明:进口压力从0.95MPa增至1.25MPa,到达稳态的迭代次数缩减一半以上,最大总体积分数从0.6降至0.007;旋涡泵稳态运行时,叶轮受到的离心力作用使叶轮外边缘处总压力分布大于叶轮内边缘处约0.1MPa。叶轮汽蚀破坏区域位于泵进出口叶轮内边缘,此处是泵内叶轮待改进设计的区域。 展开更多

关键词 旋涡泵 工作特性 泵驱动两相回路 制冷剂 空化

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高热流液冷服务器相变工质的研究及应用进展 被引量：1

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作者 周峰 王芮敏 +1 位作者 马国远 晏祥慧 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期23-32,共10页

随着数据中心数量与规模的增加,高热流服务器占比逐渐增大,传统的风冷已不能满足散热及节能要求,具有较大汽化潜热和较高传热系数的相变液冷技术应运而生。针对相变液冷系统的研究主要涉及系统性能提升、系统对比以及系统的热管理,而工... 随着数据中心数量与规模的增加,高热流服务器占比逐渐增大,传统的风冷已不能满足散热及节能要求,具有较大汽化潜热和较高传热系数的相变液冷技术应运而生。针对相变液冷系统的研究主要涉及系统性能提升、系统对比以及系统的热管理,而工质是其中实现热量转移的重要载体,对液冷实施效果至关重要。为此,对相变液冷工质的选择原则进行介绍,并根据直接和间接两种不同的接触方式,对目前6类有关相变工质(自然工质、HFCs、HFOs、PFCs、HFEs、混合工质)的研究及应用进展进行了梳理、总结、分析,同时对相变液冷工质的后续研究进行展望。 展开更多

关键词 数据中心 热流密度 液冷 相变工质

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混合工质电动汽车空调全生命周期气候性能分析

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作者 周峰 田旭文 李红旗 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1707-1714,共8页

空调作为整车系统中环境调控的关键子系统,其全生命周期的碳排放对于电动汽车的环保和排放要求至关重要。本文结合汽车空调系统全生命周期气候性能LCCP模型及相关数据,对全国各省份电动汽车空调系统的LCCP情况进行分析,同时对两种不同... 空调作为整车系统中环境调控的关键子系统,其全生命周期的碳排放对于电动汽车的环保和排放要求至关重要。本文结合汽车空调系统全生命周期气候性能LCCP模型及相关数据,对全国各省份电动汽车空调系统的LCCP情况进行分析,同时对两种不同制热方案以及不同电力碳强度下的LCCP进行了比较分析。结果表明,RE170/R134a低GWP混合工质(二甲醚与R134a质量分数比90∶10)替换后电动汽车空调LCCP值降低了11.2%~28.1%,而采用热泵替换PTC电加热器后电动汽车空调LCCP值降低了0~33.1%,此外,随着未来我国电力碳强度与电动汽车保有量的变化,至2035年单辆车的LCCP值将会下降31.7%~39.3%,而全国整体电动汽车LCCP值将大幅上升。 展开更多

关键词 低GWP混合工质 全生命周期气候性能 空调系统 电动汽车

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家用空气源热泵蓄热式热管散热器的自然对流传热特性

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作者 孙尚瑜 许树学 +3 位作者 曹瑞林 荣维来 勾倩倩 马国远 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期97-103,119,共8页

提出带蓄热材料的热管式自然对流散热末端新型式,在热管式末端的换热管上外加套管,管间填充蓄热材料。管内蒸气通过凝结换热,将热量传递给蓄热材料后再传递给外套管,外套管与室内空气进行自然对流传热和辐射传热,构造出新型家用空气源... 提出带蓄热材料的热管式自然对流散热末端新型式,在热管式末端的换热管上外加套管,管间填充蓄热材料。管内蒸气通过凝结换热,将热量传递给蓄热材料后再传递给外套管,外套管与室内空气进行自然对流传热和辐射传热,构造出新型家用空气源热泵系统。建立了带固体蓄热材料的热管式散热末端的传热模型,研究热泵系统启停过程,蓄热材料种类、厚度对温度分布随时间变化的影响;分析热泵系统的制热量、压缩机功率等宏观性能系数的变化规律。结果表明:固体蓄热材料中镁砖效果较好;热泵运行时间和蓄热材料外表面温度受蓄热体厚度影响,且存在一个临界厚度;当选取12 mm厚的镁砖蓄热材料时,带蓄热末端的家用空气源热泵运行12 min,供热时间26 min,表面温度变化在35~50℃。 展开更多

关键词 散热末端 固体蓄热 套管 间歇运行

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数据中心气泵驱动复合冷却机组工作特性 被引量：3

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作者 周峰 徐步青 +2 位作者 薛连政 马国远 晏祥慧 《西安工程大学学报》 CAS 2023年第5期32-38,共7页

气泵驱动复合冷却机组能够在利用自然冷源的同时,实现全年一体化运行,从而有效降低数据中心的全年冷却能耗。课题组研制了不同型号气泵及其复合冷却机组,通过实验对比,分析全年温差跨度下2种型号气泵部件的吸排气压力和质量流量的变化,... 气泵驱动复合冷却机组能够在利用自然冷源的同时,实现全年一体化运行,从而有效降低数据中心的全年冷却能耗。课题组研制了不同型号气泵及其复合冷却机组,通过实验对比,分析全年温差跨度下2种型号气泵部件的吸排气压力和质量流量的变化,以及复合冷却机组的性能表征差异。结果表明:相同工况下,大力矩气泵(1^(#))吸排气压比小于小力矩气泵(2^(#));实验温差范围内,大力矩气泵吸排气压比下降53.56%,小力矩气泵吸排气压比下降32.89%,大力矩气泵驱动复合冷却机组制冷量和能效比均高于小力矩气泵机组;温差为30℃时,大力矩气泵机组制冷量为14.8 kW,小力矩气泵机组的制冷量为9.2 kW。 展开更多

关键词 数据中心 气泵 自然冷却 复合机组 压比

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