自然非共沸混合工质分凝式双温冰箱

发布时间: 2022-11-16

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：发明专利

行业领域：

高端装备制造产业,节能环保产业

成果介绍

传统单蒸发器双温冰箱存在串味，双蒸发器双温冰箱存在冷藏蒸发器换热温差大造成不可逆损失大的问题。非共沸混合工质在相变过程中具有温度滑移特性，有助于实现 Lorenz-Meutzner 循环，从而降低换热温差，减小了不可逆损失，从而有利于系统性能的提高。采用自然非共沸工质分凝式双温循环可以解决双温风冷冰箱串味、不可逆损失大的问题，实现保鲜、节能。

成果亮点

非共沸混合工质（如 R290/R600a）在相变过程中不仅有温度滑移特性还存在着组分偏移特性，即两相状态时混合工质气态和液态所含组分不同。基于此思想，提出了非共沸混合工质分凝式双温制冷循环，如图1所示，即通过非共沸制冷剂在冷凝器中的部分冷凝，并在冷凝器后设置气液分离器完成高低沸点工质分离，富含高沸点组分的制冷剂进入冷藏回路，富含低沸点组分的制冷剂进入冷冻回路，从而在相同的蒸发压力下实现双蒸发温度。分凝式双温制冷循环，既能利用工质在相变过程中的温度滑移降低传热不可逆损失，又因为富含低沸点制冷剂流入冷冻蒸发器引起系统蒸发压力的提升，进而提高系统性能。技术优势：采用自然工质——绿色环保，采用分凝循环——节能降耗成本优势：循环系统流程改进增设元件仅为气液分离器，成本基本无增加

团队介绍

团队聚焦国民经济主战场，以推动制冷空调产业节能减排、绿色高效发展为目标，在空调器与空气源热泵节能技术、制冷与热泵系统喷射器增效技术、制冷装置系统仿真与优化技术、混合工质节流制冷及自复叠低温制冷技术、固态制冷技术等方向持续开展深化研究，并与国内外知名企业海尔、美的、海信、海容、ThermoFisher、松下等合作，相关研究成果在冰箱、冷柜、展示柜、空调器、热泵装置等新产品开发获得了有效的应用，积极促进了我国在相关领域的国际竞争力。团队与马里兰大学、伊利诺伊大学、普渡大学保持长期合作关系，联合培养多名博士生，并邀请了多名国外学者来华交流。近年来，团队年均经费500万元以上，在《Science》等高水平期刊发表科研论文180余篇,授权发明专利50余项，获得省部级科技奖励1项。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”融合创新制冷产业科技服务团 (中国制冷学会) 评价时间：2022-11-28

董胜明

天津商业大学

讲师

综合评价

该成果通过控制非共沸混合工质分布实现双温制冷循环，相比现有产品，具有较高的㶲效率，系统性能得以提高，创新水平较高。虽然通过理论计算，其性能有一定程度的提高，但是对于该系统构架复杂性和控制复杂性造成的成本提升并未进行详细评价，此外自然工质安全性也应该作为冰箱这类家用产品的重点考量指标，所以对于该项成果的市场前景并不明朗，产业化路径仍需进一步探索，对此持保留态度。

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