概述

提升液冷空调的能效的难点在于，不但需要开发形式多样的换热器部件，还需要在宽工况范围下实现整机各部件的最佳匹配和控制。

需求详情

1）水冷板表面含湿含尘气流凝露过程的气液固三相耦合机制的定量描述保障储能空调电池包可靠性的关键是，必须避免与电池包接触的水冷板表面发生凝露。水冷板表面吹过的气流中不仅含有水蒸气，还带有少量的灰尘颗粒物；灰尘颗粒物依附在水冷板表面后会转变成冷凝成核点，从而提高凝露区域和凝露量的风险。为了能够准确预测水冷板表面的凝露区域和凝露量，必须明确含湿含尘气流在水冷板后表面凝露过程中的气液固三相耦合作用机制。 2）换热器表面积灰结垢后的结冰胀脱除灰机制的预测 储能空调冷凝换热器长期运行中保持高性能的关键是及时去除换热器表面的积灰结垢物，但紧密黏附的灰尘难以通过凝水冲刷、吹灰等常规方式进行清除；通过积灰层内部结冰来胀开灰尘的结冰胀脱方法，原理上可有效清除紧密黏附的灰尘。开发积灰层结冰胀脱技术，需要保证水气快速渗透并冻结剥离灰尘，并保证含尘水分及时排除；这就要求掌握积灰层结冰胀脱过程中水气透湿、结冰膨胀和化冰冲刷三个相互耦合的子过程的作用机制，实现结冰胀脱全过程的定量描述。

技术参数

1）可靠性保障方面的指标 提出业内首创的集装箱内部液冷板、电池架与液冷总成上凝露风险区域的定位技术，实现凝露识别准确率达95%以上、凝露速率预测偏差小于10%。提出的防凝露方案，可以确保吸附电池包表面凝露的速率不小于500mg hr-1 cm-2。 2）长期运行性能方面的指标 建立首个国内各地域不同场景下空调换热器上实际沉积灰尘的粒径、化学成分、纤维长度等数据库，开发的冷凝透湿、结冰胀脱等自动除灰技术能够实现单次除灰效率 90%以上。提出的基于有限传感器的储能空调运行状态远程监测和评估算法，在不采用任何流量传感器和压差传感器的条件下确保对于储能空调液冷系统的主要性能参数的预测偏差小于 10%。3）提升系统能效方面的指标 提出适用于任意流路布置的液冷板的分布参数性能仿真与优化软件，实现在5分钟内对不少于80条任意排布支路的液冷板换热量与压降进行仿真计算。提出适用于基于仿生原理的高效低阻板式换热器板片与分流结构，在冷却水进口温度12℃、出口温度7℃以及蒸发温度3℃的工况条件下单位面积热流密度≥15kW/m2，压降≤40kPa。提出的储能液冷空调换热部件结构、系统匹配和控制方案，能够在确保电池包恒温静置温度波动在±0.3℃以内的条件下能效达到目前国内外先进水平。

项目预期

技术成果：形成专利2项，论文2篇