12m客車空調制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化.pdf

1、制冷是客車重要的能耗組成，對制冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化具有重要意義。本課題以12m客車空調制冷系統(tǒng)為研究對象，應用各種節(jié)能技術進行優(yōu)化計算分析。主要的工作內容和結論如下：
　　1）制冷劑的優(yōu)化選擇。通過對R152a、CO2和HFO-1234yf與R134a的特性比較，發(fā)現(xiàn)前兩種制冷劑作為R134a替代制冷劑均存在一定不足。分析發(fā)現(xiàn)，新一代制冷劑HFO-1234yf為R134a最佳替代制冷劑。
　　2）制冷壓縮機的優(yōu)化選擇。對壓縮機樣

2、本的計算發(fā)現(xiàn)，典型螺桿機與典型活塞機比較，COP平均高出14.7％。選用螺桿機替代活塞機，制冷系統(tǒng)可節(jié)能12.2％。螺桿機在國外客車已應用多年，建議優(yōu)先選用。
　　3）換熱器計算分析與優(yōu)化。在設計管片式冷凝器時，適當選擇高的冷凝溫度進行計算，這樣增加的投資不多，系統(tǒng)在實際運行中效率較高。目前企業(yè)選用冷凝溫度60℃進行設計，缺乏科學計算，在實際應用中可能存在浪費。
　　對比計算發(fā)現(xiàn)，管片式冷凝器傳熱面積是平行流冷凝器的4.6倍

3、，傳熱系數(shù)是平行流冷凝器的五分之一。平行流冷凝器的材料成本比管片式冷凝器低35%。因此，12m客車應優(yōu)先選擇平行流冷凝器。
　　4）制冷流程優(yōu)化。計算發(fā)現(xiàn)，采用回熱循環(huán)、蒸發(fā)器冷凝水過冷循環(huán)及單級壓縮制冷新流程后，原制冷系統(tǒng)的COP分別提高了20.4%、5.5%和0.6%～12.2%。三種流程中，回熱循環(huán)對制冷系數(shù)提高幅度最大。其投資回收期為半年，建議12m客車推廣采用。
　　5）太陽能利用與LNG客車冷量利用。經計算，太陽

4、能利用與客車空調節(jié)能結合，能夠為12m客車每天增加9.72kW·h電量。利用LNG冷量進行低溫送風，可以使系統(tǒng)制冷量提高9.6%～11.8%，COP提高5.5%～7.7%。在設定工況下，將回收的LNG冷量用于過冷循環(huán)，系統(tǒng)COP提高了16.94%，可使系統(tǒng)節(jié)能11%。兩種節(jié)能優(yōu)化分別適應于燃油客車和LNG客車。
　　本課題計算表明，以上幾種優(yōu)化方式結合應用，可使12m客車空調制冷系統(tǒng)節(jié)能30%以上，節(jié)能效果良好。另外，除太陽能利用