泵驱动环路热管1012魏钏铖试题.ppt

燃料电池汽车技术及产业化路径研究 泵驱动环路热管 2013 - 10 - 12 报告人： 魏川铖 指导老师：许树学 应用背景 一 背景意义 1 环路热管 2 泵驱动环路热管系统介绍 二 应用及前景 三 泵驱动环路热管设计 1 机组运行特性分析 2 特色与创新 3 工程应用 1 前景及展望 2 主要内容 存在问题 3 一、应用背景 背景意义 数据中心节能减排 环 境 恶 化 能 源 紧 缺 工业节能“十二五”规划要求2015年，数据中心PUE下降8%，示范工程PUE1.5。 IT设备46%，空调能耗31%，不间断电源8%，照明4%，其他11%。降低PUE，自然冷却。 一、应用背景 数据中心冷却方式 直接新风自然冷却 间接新风自然冷却 转轮换热器 冷却塔供冷 整体式热管换热器 环路热管换热机组 乙二醇溶液换热器 一、应用背景 环路热管 航空航天 通讯基站自然冷却 太阳能利用 环路热管换热机组 高热流密度散热，如LED灯散热，CPU散热 环路热管具有的优良的传热性能，毛细力环路热管无需泵驱动，系统结构简单，耗功低，目前应用于： 随着换热量增大，毛细力环路热管无法提供足够动力，出现了重力驱动和泵驱动环路热管。 泵驱动回路热管换热机组 泵驱动环路热管设计 二、泵驱动回路热管系统介绍 一、系统简介 工质循环图 工质循环压焓图 机组运行特性分析 工质循环特性 机组运行特性分析 当蒸发器与冷凝器垂直高度越大，泵进口的压力越大，蒸发器进口过冷度越大；系统阻力与蒸发器进口的过冷度成正比，1-2段的阻力与其成反比。 二、泵驱动回路热管系统介绍 工质循环特性 氟泵相变冷却系统的缺点：1室内外机组高度差受限制；2 系统阻力不能过大。 机组运行特性分析 蒸发器进出口温差及显热所占比例随系统阻力的变化 系统阻力增大，蒸发器过冷度增加，显热换热比例增大。 1）随着系统工质质量流量的降低，管道内工质侧的传热系数先降低后逐渐增大； 2）随着流量的降低泵的功率迅速下降， 二、泵驱动回路热管系统介绍 工质循环特性 机组运行特性分析 质量流量的减小，蒸发器换热量几乎没有显著变化。 质量流量与换热量关系 二、泵驱动回路热管系统介绍 流量特性 机组运行特性分析 质量流量的减小，蒸发器换热量几乎没有显著变化，COP上升。 质量流量与COP关系 二、泵驱动回路热管系统介绍 流量特性 机组运行特性分析 室内外温差与换热量关系 室内外温差与换热量关系 二、泵驱动回路热管系统介绍 在一定温差范围内 室内外温差与换热量成线性关系 项目 室内侧 室外侧 泵频率（Hz） 换热量（kW） COP（W/W） 室内干球温度（℃） 室内相对湿度（%） 室外干球温度（℃） 工况一 25 45 15 15 13.11 5.88 工况二 25 45 10 15 18.79 8.43 工况三 25 45 7 15 23.45 10.41 当室内外温差为10℃时，机组能效比COP为5.88； 当室内外温差为18℃时，机组COP可达10.41 机组运行特性分析 二、泵驱动回路热管系统介绍 不同实验工况下机组的换热量和能效比 特色及创新 节能 无污染 二、泵驱动回路热管系统介绍 氟泵采用变频器控制，可以根据室内外温度调节 成本低 工程应用 三、应用及前景 北京市政府机房改造 工程应用 三、应用及前景 北京市政府机房改造 前景及展望 三、应用及前景 未来数据中心的散热向着节能的方向发展 泵驱动的环路热管换热机组采用相变冷却，换热效率高 泵功小，冷却系统的COP得到提升 无污染换热 前景 前景及展望 三、应用及前景 问题 系统阻力过大会减小相变冷却的优势 蒸发器与冷凝器的高度差不能过大 谢谢大家!! 北京工业大学 环境与能源工程学院 燃料电池汽车技术及产业化路径研究