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12m客车空调制冷系统节能优化
| 论文题名： | 12m客车空调制冷系统节能优化 |
| 关键词： | 客车空调制;冷系统;节能优化;压缩机;换热器;运行效率 |
| 摘要： | 制冷是客车重要的能耗组成，对制冷系统的节能优化具有重要意义。本课题以12m客车空调制冷系统为研究对象，应用各种节能技术进行优化计算分析。主要的工作内容和结论如下： 1）制冷剂的优化选择。通过对R152a、CO2和HFO-1234yf与R134a的特性比较，发现前两种制冷剂作为R134a替代制冷剂均存在一定不足。分析发现，新一代制冷剂HFO-1234yf为R134a最佳替代制冷剂。 2）制冷压缩机的优化选择。对压缩机样本的计算发现，典型螺杆机与典型活塞机比较，COP平均高出14.7％。选用螺杆机替代活塞机，制冷系统可节能12.2％。螺杆机在国外客车已应用多年，建议优先选用。 3）换热器计算分析与优化。在设计管片式冷凝器时，适当选择高的冷凝温度进行计算，这样增加的投资不多，系统在实际运行中效率较高。目前企业选用冷凝温度60℃进行设计，缺乏科学计算，在实际应用中可能存在浪费。 对比计算发现，管片式冷凝器传热面积是平行流冷凝器的4.6倍，传热系数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客车应优先选择平行流冷凝器。 4）制冷流程优化。计算发现，采用回热循环、蒸发器冷凝水过冷循环及单级压缩制冷新流程后，原制冷系统的COP分别提高了20.4%、5.5%和0.6%～12.2%。三种流程中，回热循环对制冷系数提高幅度最大。其投资回收期为半年，建议12m客车推广采用。 5）太阳能利用与LNG客车冷量利用。经计算，太阳能利用与客车空调节能结合，能够为12m客车每天增加9.72kW·h电量。利用LNG冷量进行低温送风，可以使系统制冷量提高9.6%～11.8%，COP提高5.5%～7.7%。在设定工况下，将回收的LNG冷量用于过冷循环，系统COP提高了16.94%，可使系统节能11%。两种节能优化分别适应于燃油客车和LNG客车。 本课题计算表明，以上几种优化方式结合应用，可使12m客车空调制冷系统节能30%以上，节能效果良好。另外，除太阳能利用优化外，其他几种优化方式的回收周期均在一年以内，具有良好的可行性。 |
| 作者： | 魏鹏威 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 张建一 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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