1. CompressãoO refrigerante gasoso de baixa temperatura e baixa pressão sai do evaporador e é aspirado pelo compressor. O compressor trabalha sobre essa parte do gás (consumindo energia elétrica) e o comprime violentamente. Quando o refrigerante se transforma em vapor superaquecido de alta temperatura e alta pressão, a temperatura do vapor é muito superior à temperatura ambiente, criando condições para a liberação de calor para o exterior.2. CondensaçãoO vapor refrigerante de alta temperatura e alta pressão entra no condensador (geralmente um trocador de calor de tubos aletados composto por tubos de cobre e aletas de alumínio). O ventilador força o ar ambiente a soprar sobre as aletas do condensador. Posteriormente, o vapor refrigerante libera calor para o ar que flui no condensador. Devido ao resfriamento, ele condensa gradualmente do estado gasoso para um líquido de média temperatura e alta pressão. Nesse ponto, o calor é transferido do sistema de refrigeração para o ambiente externo.3. ExpansãoO refrigerante líquido de média temperatura e alta pressão flui por um canal estreito através do dispositivo de estrangulamento, que serve para estrangular e reduzir a pressão, semelhante a bloquear a abertura de um cano de água com o dedo. Quando a pressão do refrigerante cai repentinamente, a temperatura também cai drasticamente, transformando-se em uma mistura bifásica gás-líquido de baixa temperatura e baixa pressão (névoa).4. EvaporaçãoA mistura gás-líquido de baixa temperatura e baixa pressão entra no evaporador, e outro ventilador circula o ar dentro da caixa através das aletas frias do evaporador. O líquido refrigerante absorve o calor do ar que flui através das aletas do evaporador, evapora e vaporiza rapidamente, revertendo para um gás de baixa temperatura e baixa pressão. Devido à absorção de calor, a temperatura do ar que flui através do evaporador cai significativamente, resfriando assim a câmara de teste. Posteriormente, esse gás de baixa temperatura e baixa pressão é novamente aspirado para o compressor, iniciando o próximo ciclo. Dessa forma, o ciclo se repete indefinidamente. O sistema de refrigeração "transfere" continuamente o calor de dentro da caixa para o exterior e o dissipa para a atmosfera através do ventilador.
1. Baterias de íons de lítio: Testes de alta e baixa temperatura são realizados em todos os estágios de P&D das baterias de íons de lítio, desde materiais e células até módulos.
2. Nível do material: Avaliar as propriedades físicas e químicas básicas de materiais básicos, como materiais de eletrodos positivos e negativos, eletrólitos e separadores em diferentes temperaturas. Por exemplo, testar o risco de revestimento de lítio de materiais anódicos em baixas temperaturas ou examinar a taxa de contração térmica (MSDS) de separadores em altas temperaturas.
3. Nível da célula: Simule o inverno rigoroso em uma zona fria (como -40°C a -20°C), teste a inicialização em baixa temperatura, a capacidade de descarga e o desempenho da bateria, e forneça suporte de dados para melhorar o desempenho em baixa temperatura. Testes cíclicos de carga e descarga são realizados em altas temperaturas (como 45°C e 60°C) para acelerar o envelhecimento e prever a vida útil a longo prazo e a taxa de retenção da capacidade da bateria.
4. Células a combustível: As células a combustível com membrana de troca de prótons (PEMFC) possuem requisitos extremamente rigorosos para o gerenciamento de água e calor. A capacidade de partida a frio é um gargalo técnico fundamental para a comercialização de células a combustível. A câmara de teste simula um ambiente abaixo do ponto de congelamento (como -30°C) para testar se o sistema pode ser iniciado com sucesso após o congelamento e para estudar os danos mecânicos causados pelos cristais de gelo na camada catalítica e na membrana de troca de prótons.
5. Materiais fotovoltaicos: Os painéis solares precisam ser usados ao ar livre por mais de 25 anos, suportando os rigorosos testes do dia e da noite, bem como as quatro estações do ano. Simulando a diferença de temperatura entre o dia e a noite (como 200 ciclos de -40°C a 85°C), é possível testar a fadiga térmica da fita de solda de interconexão das células da bateria, o envelhecimento e o amarelamento dos materiais de encapsulamento (EVA/POE) e a confiabilidade da ligação entre diferentes materiais laminados para evitar delaminação e falhas.
Câmaras de teste modernas de alta e baixa temperatura não são mais simples câmaras de mudança de temperatura, mas sim plataformas de teste inteligentes que integram múltiplas funções. A câmara de teste avançada é equipada com janelas de observação e furos de teste, permitindo que os pesquisadores monitorem as amostras em tempo real durante as mudanças de temperatura.
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