了解利用汽车冷却废热驱动的喷射式汽车空调器

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1、利用汽车冷却废热驱动的喷射式汽车空调器郑爱平刘士轩张秀丽（长安大学西安710061）摘要：论文详细阐述了以喷射式制冷为基础，利用汽车冷却废热驱动的新型汽车空调器的工作原理，制冷装置以及制冷工质的筛选分析和热力计算，通过可行性研究分析，说明了这种利用低品位热能驱动的新型汽车空调器可以极大地减轻汽车发动机负载，降低发动机冷却系统排热温度，减少环境公害，增加燃料利用率，达到以热代电，满足制冷要求的目的。关键词：喷射式制冷；发动机冷却系统废热；制冷工质；汽车空调器Thejet-typerefrigerationsys

2、temtakingtheautomobilecoolingwasteheatastheactuationZhengAiping,LiuShixuan,ZhangXiuli(ChanganUniversity,Xian710061)Abstract:Elaboratethenewautomobileair-conditionerrefrigerationprincipletakingthejet-typerefrigerationasthefoundationandactuatedbytheautomobile

3、enginecoolingsystemwasteheatindetail.Therefrigerationinstallmentaswellastherefrigerantscreeninganalysisandthethermaldesign.Throughthefeasiblestudyanalysis,explainthenewautomobileair-conditioneractuatedbythelow-gradedheatenergycanreducetheloadoftheautomobile

4、engineenormously,reducethesteamtemperaturewhichtheenginecoolingsystemdischarges,reducetheenvironmentenvironmentaldamage,increasethefuelusefactor,replacetheelectricitybytheheatandsatisfytherefrigerationrequest.Keywords:Jet-typerefrigeration;Enginecoolingsyst

5、emwasteheat;Refrigerationworkingsubstance;Automobileair-conditioner1前言[1]目前应用于汽车空调的制冷方式，仍是电力驱动的蒸气压缩式。随着社会经济的发展，汽车保有量越来越大，汽车的能源消耗在总能源消耗中所占的比例越来越高，汽车节能问题越来越受到人们的关注。汽车空调一般要消耗8%～12%的汽车发动机动力，这一方面增加了燃料消耗，加大了废气排放量，加剧了空气的污染；另一方面容易引起水箱过热，影响车辆的动力性能。因此，通过回收和利用汽车发动机冷却废

6、热来驱动制冷系统，是实现汽车空调理想的节能方案，也是降低汽车能源消耗的一个有效途径。2喷射式汽车空调器工作原理喷射式制冷系统的主要特点是以喷射器代替压缩机，以消耗热能作为补偿来实现制冷的。喷射式制冷系统主要由废水换热器、主喷射器、冷凝器、蒸发器以及节流装置和辅喷射器等设备组成，其工作原理如图1所示，工作过程如图2所示。来自汽车发动机冷却废水换热器的高温高压工作蒸气，一部分进入主喷射器，另一部分进入辅喷射器。进入主喷射器的工作蒸气通过喷嘴进行绝热膨胀，形成一股低压、高速气流，从而将蒸发器中闪发的制冷剂蒸气吸入到

7、喷射器内，在混合室与之充分混合，在扩压器内增压后，进入冷凝器，被冷却介质冷凝为液体。一部分冷凝液作为制冷剂，经过节流阀降压后进入蒸发器，在蒸发器中吸1热气化产生制冷效应；另一部分冷凝液在辅喷射器的抽吸作用下进入辅喷射器混合室，与来自蒸气喷嘴的工作蒸气进行混合凝结，凝结后的混合液体在扩压室内通过绝热压缩，压力提高后返回到废水换热器，用作工作蒸气。图1喷射式制冷工作原理图1.废水换热器；2.主喷射器；3.冷凝器；4.蒸发器；5.节流阀；6.辅喷射器图2喷射式制冷工作过程的温-熵图采用主、辅双喷射器的喷射式制冷系统

8、，没有其它运动部件，完全不消耗电能，而且系统中的工作蒸气与制冷剂是同一种物质，不需要类似吸收式制冷机中的制冷剂分离设备，因而结构简单，耗功量少，很适合用于有废热可以利用的汽车空调。3喷射式制冷工质的选择研究喷射式制冷的关键之一在于选择合适的制冷工质。作者通过研究分析发现，HCFC-123是喷射式制冷循环最为理想的一种制冷剂。这不仅是因为HCFC-123在常压下的沸点温度比较高，冷凝压力比较低，有利于