1.CompresiónEl refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja presión sale del evaporador y es aspirado por el compresor. El compresor trabaja sobre esta parte del gas (consumiendo energía eléctrica) y lo comprime bruscamente. Cuando el refrigerante se convierte en vapor sobrecalentado a alta temperatura y alta presión, su temperatura es mucho mayor que la temperatura ambiente, lo que propicia la liberación de calor al exterior.2. CondensaciónEl vapor refrigerante a alta temperatura y alta presión entra en el condensador (generalmente un intercambiador de calor de tubos aleteados compuesto por tubos de cobre y aletas de aluminio). El ventilador impulsa el aire ambiente sobre las aletas del condensador. Posteriormente, el vapor refrigerante libera calor al aire que fluye en el condensador. Debido al enfriamiento, se condensa gradualmente de estado gaseoso a líquido a temperatura media y alta presión. En este punto, el calor se transfiere del sistema de refrigeración al exterior.3. ExpansiónEl refrigerante líquido de temperatura media y alta presión fluye por un canal estrecho a través del dispositivo de estrangulación, que sirve para regular y reducir la presión, de forma similar a bloquear la abertura de una tubería de agua con un dedo. Cuando la presión del refrigerante cae repentinamente, la temperatura también desciende bruscamente, transformándose en una mezcla bifásica gas-líquido (niebla) a baja temperatura y baja presión.4. EvaporaciónLa mezcla de gas y líquido a baja temperatura y baja presión entra en el evaporador, y otro ventilador hace circular el aire dentro de la caja a través de las aletas frías del evaporador. El líquido refrigerante absorbe el calor del aire que fluye por las aletas del evaporador, se evapora y vaporiza rápidamente, convirtiéndose en un gas a baja temperatura y baja presión. Debido a la absorción de calor, la temperatura del aire que fluye por el evaporador disminuye significativamente, logrando así el enfriamiento de la cámara de prueba. Posteriormente, este gas a baja temperatura y baja presión se introduce de nuevo en el compresor, iniciando el siguiente ciclo. De esta manera, el ciclo se repite indefinidamente. El sistema de refrigeración desplaza continuamente el calor del interior de la caja hacia el exterior y lo disipa a la atmósfera mediante el ventilador.
1. Baterías de iones de litio: Se realizan pruebas de alta y baja temperatura en todas las etapas de I+D de las baterías de iones de litio, desde los materiales y las celdas hasta los módulos.
2. Nivel de material: Evaluar las propiedades físicas y químicas básicas de materiales básicos, como materiales de electrodos positivos y negativos, electrolitos y separadores, a diferentes temperaturas. Por ejemplo, evaluar el riesgo de recubrimiento de litio de los materiales de ánodo a bajas temperaturas o examinar la tasa de contracción térmica (MSDS) de los separadores a altas temperaturas.
3. Nivel de celda: Simular el frío invierno en una zona gélida (como de -40 °C a -20 °C), probar el arranque a baja temperatura, la capacidad de descarga y el rendimiento de la batería, y proporcionar datos de apoyo para mejorar el rendimiento a baja temperatura. Se realizan pruebas cíclicas de carga y descarga a altas temperaturas (como de 45 °C a 60 °C) para acelerar el envejecimiento y predecir la vida útil a largo plazo y la capacidad de retención de la batería.
4. Pilas de combustible: Las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) tienen requisitos extremadamente estrictos para la gestión del agua y el calor. La capacidad de arranque en frío es un obstáculo técnico clave para la comercialización de las pilas de combustible. La cámara de pruebas simula un entorno bajo el punto de congelación (por ejemplo, -30 °C) para comprobar si el sistema puede arrancar correctamente tras la congelación y para estudiar el daño mecánico de los cristales de hielo en la capa catalítica y la membrana de intercambio de protones.
5. Materiales fotovoltaicos: Los paneles solares deben funcionar en exteriores durante más de 25 años, soportando las duras condiciones del día y la noche, así como las cuatro estaciones. Mediante la simulación de la diferencia de temperatura entre el día y la noche (por ejemplo, 200 ciclos de -40 °C a 85 °C), se puede comprobar la fatiga térmica de la cinta de soldadura de interconexión de las celdas de la batería, el envejecimiento y el amarilleo de los materiales de encapsulación (EVA/POE) y la fiabilidad de la unión entre diferentes materiales laminados para prevenir la delaminación y las fallas.
Cámaras de prueba modernas de alta y baja temperatura Ya no son simples cámaras de cambio de temperatura, sino plataformas de prueba inteligentes que integran múltiples funciones. La cámara de prueba avanzada está equipada con ventanas de observación y orificios de prueba, lo que permite a los investigadores monitorear las muestras en tiempo real durante los cambios de temperatura.
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