电动汽车空调热泵型涡旋压缩机结构分析

为了解决电动汽车空调系统冬季采暖问题,针对冬季空调工况下压缩机单级压比增大的运行特性,以涡旋压缩机制热性能系数为热力学优化目标函数,确定了制冷剂循环系统中的最佳补气压力,优化了涡旋压缩机静涡旋盘上的中间补气口的几何位置和形状,使其具备了准双级压缩功能。将研发的热泵型电动涡旋压缩机安装于电动汽车空调系统,利用空气焓差法对系统进行了制热、制冷性能实验。实验结果表明,静涡旋盘结构优化后的热泵型电动涡旋压缩机,其制热和制冷能力可以满足5人座电动汽车司乘人员的冬季和夏季舒适性要求,并且具有较高的制热和制冷性能系数,从而提升了汽车空调系统热泵循环和制冷循环的热经济性,达到了节能的目的。     

低温热泵用涡旋压缩机性能的试验研究

设计了一个低温热泵用涡旋压缩机试验方案,对研制的原型杌进行了全面的性能测试.试验结果表明:在冷凝温度不变的情况下随着蒸发温度的降低,原型机的制热量有所减少,但减少的速度低于普通热泵系统用涡旋压缩机;压缩机的电功率有所增加,但增加的幅度不大,且压缩机的排气温度也有所降低,故在低温工况下应用准二级压缩热泵用涡旋压缩机比普通热泵用涡旋压缩机可以更有效地提高空气源热泵的低温制热性能,它是寒冷地区使用的小型空气源热泵比较适宜采用的压缩机.     

低温热泵用涡旋压缩机性能的试验研究

制定低温热泵用涡旋压缩机试验方案,对研制的原型机进行性能测试。试验结果表明：在冷凝温度不变的情况下,随着蒸发温度的降低,原型机的制热量有所减少,但减少的速度低于普通热泵系统用涡旋压缩机;压缩机的电功率有所增加,但增加的幅度不大,且压缩机的排气温度也有所降低,故在低温工况下采用准二级压缩热泵用涡旋压缩机比采用普通热泵用涡旋压缩机可以更有效地提高空气源热泵的低温制热性能,是寒冷地区用小型空气源热泵比较适宜采用的压缩机。     

电动汽车用热泵空调系统设计与实验

针对纯电动汽车设计了一套蒸汽压缩式冷暖双模式热泵空调系统,并搭建了实验测试台进行了测试,对不同环境温度下系统的制热模式进行了实验分析,结果表明设计的热泵空调系统具有可行性,能在短时间内达到车室内温度需求。热泵空调的性能受外界环境的影响较大,环境温度越低,系统压力越低,压缩机排气温度越低,单位时间内制热量越少。     

电动汽车引射热泵空调系统性能实验研究

针对已提出的电动汽车引射热泵空调(EHPAC)系统进行改进,将车内、外侧换热器设计成前后排分离的形式,并加设引射器,形成梯级蒸发并回收膨胀功,从而提高系统的性能。实验研究了夏季及冬季工况下车内、外温度对EHPAC系统制冷及制热性能的影响,验证了引射器的使用可大幅提高汽车热泵系统的制热性能。将EHPAC系统与传统热泵系统(THPAC)进行对比,结果表明：对不同的车内、外温度工况,EHPAC系统的制冷及制热性能均优于THPAC系统,制冷量提高约21.5%～35.7%、制冷COP提高约13.1%～21.7%、制热量提高约4.4%～14.5%、制热COP提高约11.3%～18.3%。同时表明车内温度的改变对EHPAC系统性能的影响比车外温度的影响更大。     

电动汽车热泵空调系统冬季采暖性能实验研究

本文通过实验研究了电动汽车三换热器热泵空调系统在冬季运行时的采暖性能,研究分析了压缩机在不同转速(2 000～5 000 r/min)下,室内外环境温度和相对湿度对系统内压缩机排气特性、汽车HVAC总成出风温度和COP等系统性能参数的影响。结果表明:较高的压缩机转速使出风温度和制热量明显上升,但系统COP有所降低;当保持压缩机转速不变时,环境温度每升高5℃时,制热量升高9%～22%,出风温度上升6～9℃,COP上升7%～11%;室外相对湿度由40%增至80%时,制热量增加了15%～20%,出风温度上升2～3℃,COP上升6%～9%。     

R290电动汽车热泵空调性能实验研究

本文搭建了带水环路的R290电动汽车热泵空调实验台,研究了不同工况下系统的制冷性能和制热性能。实验结果表明:35℃常规制冷工况时,压缩机转速从1 800 r/min增加到6 600 r/min,系统制冷量从1 789 W提升至4 027 W,而系统COP从3.65下降至1.82; 45℃高温制冷工况时,压缩机转速从2 700 r/min增加到4 500 r/min,系统制冷量从1 973 W提升至3 031 W,而系统COP从2.10下降至1.88;在-20℃/20℃低温制热工况、压缩机转速6 000 r/min时,系统制热量为2 911 W,对应的系统COP为1.80;在-25℃/20℃低温制热工况、压缩机转速3 600 r/min时,对应的系统制热量为1 658 W、系统COP为2.16。同时发现采用水环路的系统形式,提高了系统的安全可靠性,但与常规循环系统相比,系统性能存在一定程度的衰减,制冷量衰减300～500 W,制热量衰减200～400 W。     

涡旋变频压缩机

本文介绍了涡旋变频压缩机的主要特点 ,及其在工程实践中的应用实例 ,包括多联机组和低温热泵等 ,分析了涡旋变频压缩机在节能和舒适性等方面的突出优势 ,并指出了影响其使用的关键问题 ,为合理、可靠、高效地使用涡旋变频压缩机提供了切合实际的指导     

电动汽车热泵空调冷凝蒸发器的特性实验研究

电动汽车热泵空调的能耗对其行驶里程有重要影响。本文针对两种不同结构形式的热泵空调室外换热器,实验研究了环境工况和制冷剂进出口位置对换热器性能的影响,并分析了不同结霜工况下热泵空调系统的制热性能。结果表明:作为冷凝器时,横排和竖排布置结构形式的换热器性能差异较小;作为蒸发器时,横排布置结构形式换热器的性能相比竖排布置提升了20%;对于横排布置形式换热器,制冷剂进口接近换热器底端扁管有利于提高蒸发器性能;结霜工况下,两种结构形式换热器在高寒(-7℃/-8℃)和高湿(7℃/6℃)工况下制热性能无明显衰减; 2℃/1℃工况下,横排布置结构形式的结霜和化霜特性均优于竖排布置结构形式。     

电动汽车热泵空调系统的试验研究

介绍研制的电动汽车热泵空调系统及其配用的双工作腔滑片压缩机的性能,依据测试样机的试验结果分析了转速对该空调系统制冷量、输入功率及COP等性能的影响。     

热泵型纯电动汽车空调系统特性

本文以R134a为制冷剂并采用三换热器设计了热泵汽车空调系统,搭建了热泵系统台架,并在制冷和制热5种工况下进行了性能测试,研究了压缩机转速、风量及环境工况对系统的影响,分析了该系统用于电动汽车的可行性。测试结果表明:温度越低,系统效率越低。-20℃压缩机转速为3 000 r/min时,系统性能系数COP约为1.5;相同工况下,系统COP随压缩机转速的增加而先增大后减小;相同工况下,系统COP随换热器风量的增加而增加。压缩机采用热泵系统,可以节约电能从而提高电动汽车续航里程。     

涡旋压缩机经济器系统的性能分析

设计出以涡旋压缩机经济器系统为基础的寒冷地区用空气源热泵系统,并对其工作循环进行详细的热力学分析,结果表明,涡旋压缩机经济器系统可以明显改善热泵的低温适应性。通过分析补气压力对经济器系统性能的影响,找出了补气压力的适宜值。     

电动汽车热泵空调系统低温制热性能及优化

热泵空调系统在满足电动汽车冬季供暖需求方面发挥了重要作用。本文采用新型低GWP值的R1234yf为制冷剂,对电动汽车热泵空调系统在-20～7℃环境下的低温制热性能进行了测试,对电动汽车冬季热负荷进行标定,并且与制冷剂R134a进行了对比,研究了系统制冷剂充注量、制热量、COP和排气温度的变化,同时对系统各部件?损失进行了分析计算并根据结果确定系统优化方向。结果表明:该系统最佳制冷剂充注量为1 406 g,制热量与COP在大部分工况下达到2 k W与1.8以上,能够满足低温制热需求; R1234yf直接替代R134a时,系统制热量与COP比R134a系统低7.1%与6.6%,系统的排气温度比R134a平均低5.3℃,系统工作更稳定可靠;热泵空调系统内冷凝器与压缩机的?损失占系统总?损的80%以上,是重点优化方向;增大内部冷凝器换热面积、增大风量、提高压缩机转速可显著提升R1234yf系统制热性能,使之与R134a系统的制热性能相比大约相等或者更高。     

油循环率对电动汽车空调压缩机性能的影响

为研究油循环率对电动汽车用变频空调涡旋式压缩机（R134a）性能的影响,本文通过应用第二制冷剂法压缩机性能测试台及油分离式油循环率测量装置,实验对比了压缩机转速分别为3 000、4 500、6 000 r/min在两个高负荷工况下的性能,实验结果表明：油循环率对电动汽车空调涡旋式压缩机性能有显著影响。油循环率在1%~10%范围内,同一工况、不同转速时,压缩机容积效率和电效率均随油循环率降低而减小0.02~0.05,而压缩机排气温度和壳体温度均随油循环率的降低而升高5~15 ℃,且低转速时油循环率的影响更大;总体而言,油循环率<5%时,油循环率对压缩机性能的影响比油循环率>5%时更显著,因此5%是适度的油循环率。     

以R32为工质的准二级压缩热泵系统实验研究

为研究以R32为工质的准二级压缩热泵系统的循环性能,搭建了以R32为工质的热泵实验系统并进行相关研究.研究结果表明,在冷凝温度40℃,蒸发温度在-10～-5℃时,用R32的准二级压缩热泵系统与采用相同工质的单级系统相比,排气温度降低10～20℃,并能控制在130℃以内,保证了机组的安全运行;制热量提高了12％,制热COPh随中间补气压力的不同而高于或低于单级压缩系统,相对补气压力的适宜值范围为0.9～1.1.     

电动汽车热泵空调复合除霜特性的实验研究

为了解决电动汽车热泵空调在制热过程中结霜导致制热效率降低的问题,本文在现有除霜方法所存在的缺陷的基础上,提出了电动汽车热泵空调复合除霜方法,所谓复合除霜方法就是在除霜开始后,首先进入旁通除霜阶段,然后根据除霜状态,适时进入逆循环除霜阶段。本文对一台额定功率8.0 k W的电动客车空调进行改造,并在室外环境温度(2±0.5)℃,相对湿度(80±5)%,车内温度为(20±0.5)℃的模拟环境条件下进行对比实验,测量压缩机吸排气压力、室外换热器温度、室内温度与消耗功率随时间的变化。结果表明:与逆循环除霜相比,复合除霜压缩机吸、排气压力冲击减小,室内温度波动减小,能耗降低8.13%;与旁通除霜方法相比,除霜时间减少60 s,能耗降低6.56%。     

电动汽车热泵空调系统室外换热器结霜特性实验研究

针对电动汽车热泵空调系统在冬季运行时室外换热器易结霜而影响系统制热性能的问题,本文设计搭建实验系统并进行研究,分析了多流程微通道换热器的结霜特性。实验结果表明:室外换热器表面霜层生长和表面温度下降两个因素之间为联动关系,各流道霜层分布呈不均匀状态,换热器内两相制冷剂密度不同且受重力影响,导致产生气液相分离和在流道内分布不均的状况。另外,室外换热器表面霜覆盖率的增长会导致室外换热器制冷剂侧的温度、压缩机吸排气压力、制热量等降低,引起导致压缩机单位功耗增加,以环境温度为0℃的数据为例,当霜覆盖率达77. 4%时,吸气压力、排气压力和制热量的降幅分别为33. 4%、12. 1%和25. 8%,单位功耗增幅为32. 0%,导致系统运行的稳定性降低,使制热量无法满足乘员舱制热需求。     

电动汽车热泵系统低温工况的制热性能 实验研究

为研究低温时电动汽车热泵空调系统的制热性能,本文通过搭建空气源热泵空调系统实验台,实验研究了电动汽车热泵空调系统在环境温度为-10~0℃的低温工况下的制热性能,分析了压缩机转速(2000~5000 r/min)、HVAC总成进风量(300~400 m^3/h)和环境温度对该热泵系统性能的影响,最后通过推导公式,估算电动汽车在使用空调系统后的续航里程。实验结果表明:随着压缩机转速的增加,压缩机排气温度、排气压力和系统制热量均增加,而COP下降;当保持压缩机转速和环境温度不变时,HVAC总成进风量从300 m^3/h增至400 m^3/h,制热量增加约13.3%~26.0%,COP增加约0.03~0.80;在其他条件不变时,当环境温度从-10℃升至0℃,热泵空调系统的制热量增加约60.9%~71.0%,COP增加约0.51~0.63;通过公式进行计算,当环境温度为-10~0℃时,在达到相同制热量条件下,热泵空调系统可在PTC加热器的基础上使续航里程提高13.5%~20.8%。