功能验证型尾气驱动金属氢化物车用制冷／空调系统的设计和性能

摘要

研究工作温度为150℃／20—50℃／0℃的LaNi4．61Mn0．26Al0．13／La0．6Y0.4Ni4．8Mn0．2合金工质对,作出Van’t-Hoff图,并推导了合金反应焓、反应熵、理论循环性能系数(ε0)和最低制冷温度。在此基础上设计反应床,搭建了高温导热油驱动的功能验证型金属氢化物间歇循环冷水系统;通过改变高温床平均温度,测定了循环性能和最低制冷温度的变化规律。试验结果表明合金对具有较好的吸氢动力性能和滞后小,低温合金吸氢反应焓达-27．1 kJ／mol H2。反应床传质性能良好,但热导率仅为1．5W／(m·K),导致循环时间过长且单位合金制冷量偏低。系统实现了间歇制冷循环,在150℃／30℃／0℃工况下获得了238 W的制冷功率,ε0达0．26。在试验温度范围内,随着高温床平均温度的升高,循环制冷量和ε0升高、最低制冷温度降低,这与金属氢化物制冷系统的理论相符。