1.KompressionDas gasförmige Kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck strömt aus dem Verdampfer und wird vom Kompressor angesaugt. Der Kompressor verrichtet an diesem Teil des Gases Arbeit (unter Verbrauch elektrischer Energie) und verdichtet es stark. Wenn sich das Kältemittel in überhitzten Dampf mit hoher Temperatur und hohem Druck verwandelt, ist die Temperatur des Dampfes deutlich höher als die Umgebungstemperatur, wodurch die Wärmeabgabe nach außen ermöglicht wird.2. KondensationDer Kältemitteldampf mit hoher Temperatur und hohem Druck gelangt in den Kondensator (üblicherweise ein Rippenrohrwärmetauscher aus Kupferrohren und Aluminiumlamellen). Der Ventilator strömt die Umgebungsluft über die Kondensatorlamellen. Anschließend gibt der Kältemitteldampf Wärme an die strömende Luft im Kondensator ab. Durch die Abkühlung kondensiert er allmählich vom gasförmigen Zustand zu einer Flüssigkeit mittlerer Temperatur und hohen Drucks. An diesem Punkt wird die Wärme vom Kältesystem an die Außenumgebung abgegeben.3. ErweiterungDas flüssige Kältemittel mittlerer Temperatur und hohen Drucks fließt durch einen engen Kanal durch die Drosselvorrichtung, die zum Drosseln und Reduzieren des Drucks dient, ähnlich wie wenn man die Öffnung einer Wasserleitung mit dem Finger blockiert. Wenn der Druck des Kältemittels plötzlich abfällt, sinkt auch die Temperatur stark und es entsteht ein Niedertemperatur- und Niederdruck-Gas-Flüssigkeits-Zweiphasengemisch (Nebel).4. VerdunstungDas Niedertemperatur- und Niederdruck-Gas-Flüssigkeitsgemisch gelangt in den Verdampfer, und ein weiterer Ventilator zirkuliert die Luft im Inneren des Gehäuses durch die kalten Verdampferlamellen. Die Kältemittelflüssigkeit absorbiert die Wärme der durch die Lamellen im Verdampfer strömenden Luft, verdampft schnell und verwandelt sich wieder in ein Niedertemperatur- und Niederdruckgas. Durch die Wärmeaufnahme sinkt die Temperatur der durch den Verdampfer strömenden Luft deutlich, wodurch die Prüfkammer gekühlt wird. Anschließend wird dieses Gas mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck wieder in den Kompressor gesaugt, wodurch der nächste Zyklus eingeleitet wird. Auf diese Weise wiederholt sich der Zyklus endlos. Das Kühlsystem „bewegt“ die Wärme im Inneren der Box kontinuierlich nach außen und gibt sie über den Ventilator an die Atmosphäre ab.
1. Lithium-Ionen-Batterien: In allen F&E-Phasen von Lithium-Ionen-Batterien, von den Materialien über die Zellen bis hin zu den Modulen, werden Hoch- und Niedertemperaturtests durchgeführt.
2. Materialebene: Bewerten Sie die grundlegenden physikalischen und chemischen Eigenschaften von Grundmaterialien wie positiven und negativen Elektrodenmaterialien, Elektrolyten und Separatoren bei unterschiedlichen Temperaturen. Beispielsweise können Sie das Lithium-Plating-Risiko von Anodenmaterialien bei niedrigen Temperaturen testen oder die thermische Schrumpfrate (MSDS) von Separatoren bei hohen Temperaturen untersuchen.
3. Zellebene: Simulieren Sie den kalten Winter in der Tieftemperaturzone (z. B. -40 °C bis -20 °C), testen Sie den Startvorgang, die Entladekapazität und die Ratenleistung der Batterie bei niedrigen Temperaturen und liefern Sie Daten zur Verbesserung der Leistung bei niedrigen Temperaturen. Zyklische Lade- und Entladetests werden bei hohen Temperaturen (z. B. 45 °C und 60 °C) durchgeführt, um die Alterung zu beschleunigen und die langfristige Lebensdauer und Kapazitätserhaltungsrate der Batterie vorherzusagen.
4. Brennstoffzellen: Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) stellen extrem hohe Anforderungen an den Umgang mit Wasser und Wärme. Die Kaltstartfähigkeit ist ein entscheidender technischer Engpass für die Kommerzialisierung von Brennstoffzellen. Die Testkammer simuliert eine Umgebung unter dem Gefrierpunkt (z. B. -30 °C), um zu testen, ob das System nach dem Einfrieren erfolgreich gestartet werden kann, und um die mechanischen Schäden durch Eiskristalle an der katalytischen Schicht und der Protonenaustauschmembran zu untersuchen.
5. Photovoltaikmaterialien: Solarmodule müssen im Außenbereich über 25 Jahre lang zuverlässig funktionieren und den harten Belastungen bei Tag und Nacht sowie in allen vier Jahreszeiten standhalten. Durch die Simulation von Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht (z. B. 200 Zyklen von -40 °C bis 85 °C) können die thermische Ermüdung des Verbindungslötbandes der Batteriezellen, die Alterung und Vergilbung der Verkapselungsmaterialien (EVA/POE) sowie die Verbindungszuverlässigkeit zwischen verschiedenen laminierten Materialien getestet werden, um Delamination und Ausfälle zu verhindern.
Moderne Hoch- und Tieftemperaturprüfkammern sind nicht länger einfache Temperaturwechselkammern, sondern intelligente Testplattformen mit mehreren Funktionen. Die fortschrittliche Testkammer ist mit Beobachtungsfenstern und Testlöchern ausgestattet, sodass Forscher die Proben während Temperaturänderungen in Echtzeit überwachen können.
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