高性能芯片的热管理复杂性增加,因为热负荷随空间和时间变化,而液体冷却系统通常是为最严格的静态条件设计的。一些研究开发了传热增强技术来提高液冷散热器的冷却能力,但由于在通道内增加了元件,泵送功率永久增加。本文提出了一种液体冷却自适应散热器,它可以有效地调整其热提取能力的分布以适应时间相关和非均匀的热负荷场景。本文介绍了具有双晶金属/SMA 翅片的中尺度冷却装置的数值设计、SMA 翅片的制造和训练程序的定义以达到所需的行为以及实验评估。通过数值和实验证明了自适应翅片局部增强传热的能力。结果表明,与普通通道相比,自适应翅片可以将温度均匀性提高 63%。使用双晶金属/SMA 翅片样品可降低热阻,尽管热通量增加,但表面最大温度梯度几乎保持不变。在部分负载间隔对总体运行周期有重大影响的应用中,可最大程度地节省能源。
摘要 研究结果确定了联合供热系统中各种热源使用效率的特征指标。在研究过程中,考虑了将蓄热器集成到供热系统中的各种方案。水被用作电池,也用作冷却剂。对间歇帐篷加热的联合供热系统中的过程进行了数学建模。确定了供热系统元件的特征运行模式,其中考虑了热消费者的运行模式。使用软件包进行了数学建模,该软件包允许获得供热系统主要元件的热功率分布及其特征运行模式。根据研究结果,提出了热功率降低系数和蓄热器体积使用效率系数。这些系数可以评估热源的效率和储热罐体积的使用效率。根据获得的数据,设定了优化热源日负荷的任务,同时考虑了储热罐的安装。
即使以其可再生能源和环境努力而闻名的冰岛也不能免疫当前的气候危机或能源不安全问题。冰岛的“寒冷地区”,例如冰岛的西方峡湾,因为它们缺乏获得基本供暖和强大能源基础设施的地热资源的机会。他们不仅必须依靠电力来满足其供暖和电力需求,而且这些地区也经常出现。当前支持在停电期间支持西命中能源需求的备用系统是高度污染的柴油发电机和锅炉。找到一种更可靠的解决方案来加热和减少排放是这些社区的时间敏感优先事项。本文以案例研究为案例研究,研究了冰岛寒冷地区的地区供暖系统的可持续技术替代方案。该研究探讨了包括电子燃料,热泵和热量储能(TES)在内的选项,最终确定TES是该特定系统和挑战的最合适的技术。评估是基于标准,例如成本,可访问性,在停电期间提供热量的能力以及环境影响。研究方法包括对Bolungarvik的供暖需求,预测中断方案的全面评估以及TES储罐尺寸的优化。此外,论文概述了TES系统在现有基础架构中的设计集成。对于停电频率较高的发生频率和较长的中断持续时间,可以节省更多的时间。分析以燃料节省,CO 2排放减少,成本节省和新系统的投资回收期的计算结束。发现,对于TES储罐的尺寸从9MWH的容量到140MWH的容量不等,可以避免避免使用柴油机的64-173吨CO 2排放,而每年可以节省3.4-9.1 MISK,每年可以节省3.4-9.1的MISK。,但对于包括长期能量削减在内的停电情况,未测试的坦克容量都接近覆盖锅炉总使用情况的五分之一。TES储罐尺寸最短的投资回收期取决于中断场景的类型,尽管三个最小的,即9MWH,17MWH和35MWH,但所有这些都在彼此之间大约一年的时间内最短的回报。最终分析得出的结论是,如果整合TES储罐将极大地使Bolungarvik的DHS受益,并且最佳储罐尺寸的最大容量约为35MWH。
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工业过程用热需要的温度范围很广,具体取决于具体应用和行业。典型的温度范围是 1) 低温 (0-100 °C) 2) 中温 (100-500 °C) 3) 高温 (500-1000 °C) 和 4) 超高温 (> 1000 °C)。通常,温度范围越高,脱碳越困难,可行的技术方案就越少。大多数解决方案都依赖于大量电力,例如直接电气化。虽然这些解决方案可以解决化石燃料对气候的负面影响,但它们往往缺乏满足脱碳电网新需求所需的响应能力。这在价格飙升、灵活性和系统稳定性方面带来了新的挑战,限制了这些解决方案的可行性。