金屬氫化物熱泵制冷系統(tǒng)用貯氫合金及其性能研究.pdf

1、氫能是21世紀的重要能源之一，具有清潔、高效、安全、可持續(xù)發(fā)展的特點，被視為本世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。金屬氫化物熱泵則是氫能的一個重要應用方向。金屬氫化物熱泵利用低品位熱源，通過貯氫合金反應熱來達到制冷的效果，其具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，已經(jīng)成為21世紀極具發(fā)展?jié)摿Φ难芯糠较颉?本論文主要針對金屬氫化物熱泵制冷系統(tǒng)用貯氫合金及其性能進行研究。研究了高溫端合金LaNi<,4.61>Mn<,0.26>A1<,0.13>和LaNi<,

2、4.4>Mn<,0.26>Al<,0.34>、低溫端合金La<,0.6>Y<,0.4>Ni<,4.8>Mn<,0.2>和La<,0.5>Y<,0.5>Ni<,4.8>Mn<,0.2>的晶體結構和貯氫性能；從理論上分析了系統(tǒng)效率COP(Coefficients ofPerformance)的影響因素；利用已有金屬氫化物熱泵制冷系統(tǒng)探討了影響系統(tǒng)制冷溫度和COP的因素。 研究結果表明，LaNi<,4.4>Mn<,0.26>Al<,0

3、.34>合金與LaNi<,4.61>Mn<,0.26>Al<,0.13>相比平衡壓力與吸氫量均有所下降，平衡壓力高，可以增加合金間壓力差，對系統(tǒng)有利，而LaNi<,4.4>Mn<,0.26>Al<,0.34>合金的平臺斜率和滯后程度比LaNi<,4.61>Mn<,0.26>Al<,0.13>??；La<,0.5>Y<,0.5>Ni<,4.8>Mn<,0.2>合金與La<,0.6>Y<,0.4>Ni<,4.8>Mn<,0.2>合金相比平衡壓

4、力與吸氫量均有所增加，從滯后程度和平臺斜率來看La<,0.5>Y<,0.5>Ni<4.8>Mn<,0.2>比La<,0.6>Y<,0.4>Ni<,4.8>Mn<,0.2>略有減小，這對于提高系統(tǒng)的COP值有利；合適的合金質量配比、初始充氫量、循環(huán)時間和工作溫度，均有利于系統(tǒng)COP的提高；隨著初始充氫量的增加，系統(tǒng)的制冷溫度下降，得到的COP值上升，但充氫量超過15MPa后，系統(tǒng)的制冷溫度和COP均沒有顯著變化；制冷溫度隨循環(huán)時間的增加而