关于机械过冷的制冷系统在汽车空调中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第3卷第4期制冷与空调VoI．3，No．42003年8月REFRIGERATIONANDAIR—CONDIT10NINGAugust2003机械过冷的制冷系统在汽车空调中的应用顾开春张华吴兆林(上海理工大学制冷技术研究所)摘要由于很多汽车空调采用斜盘式压缩机，有利于采用机械过冷的制冷系统，来增加汽车空调的制冷量、提高制冷效率。本文的主要目的是通过对系统工质的流量分配、空调制冷量和性能系数(COP)与中间压力之间的变化关系的研究，来研究机械过冷在汽车空调中应用的可行性。关键词机

2、械过冷汽车空调APPLICATIONOFMECHANICALSUPER．CoOLINGREFRIGERATIONSYSTEMINAAUTOAIRCONDITIONINGGUKaichunZHANGHuaWUZhaolinABSTRACTWithconsiderationofswashplatecompressorusedinmanyautoairconditioning，mechanicalsuper-coolingrefrigerationsystemcanbeadoptedtoincreaseitsrefrigerat

3、ioncapaci—tyandefficiency．Inthispaper，themainpurposeistostudythefeasibilityofapplicationofthissystem，byanalyzingtherelationbetweenflowratedistributionamongsystem，refrigera—tioncapacity，C0Pandintermediatepressure．KEYWORDSmechanicalsuper-cooling，autoairconditioning随

4、着汽车工业的发展，汽车用空调越来越引起别大。这就要求汽车用空调有较快的降温速度和人们的青睐和重视。但由于汽车作为一种“移动着较大的制冷量。的房间”，有着特殊的环境，其热负荷变化较大。尤过冷循环能够增大系统的制冷量和性能系数其在炎热的夏天，行驶在马路上的汽车的热负荷特(COP)[¨，针对采用斜盘式压缩机的汽车空调，可蒸发器图1机械过冷汽车空调系统图维普资讯http://www.cqvip.com第3期顾开春等：机械过冷的制冷系统在汽车空调中的应用考虑机械过冷的方法增大空调的制冷量-2j，提高制冷效率。为了研究机械过冷在汽车空

5、调中应用的可行性，可对加装过冷器的汽车空调的制冷量、制冷效率与支流蒸发压力的变化关系进行拟合分析，找出最大值，并与未采用机械过冷的汽车空调进行分析比较。1机械过冷汽车空调的系统组成采用机械过冷的汽车空调的系统组成如图1所示。从冷凝器出口端旁通一支流，经节流元件2、过冷器返回压缩机。压缩机排出的制冷工质经h冷凝器冷凝后，一部分旁通经节流元件2节流膨胀图2机械过冷的制冷循环的压一焓图后至过冷器蒸发吸热，大部分工质从压缩机出来2对采用机械过冷的汽车用空调特性进行分析后，经过冷凝器过冷，至节流元件1节流膨胀，然后过冷循环的制冷量与

6、制冷效率将随着过冷度再流经蒸发器制冷，最后返回压缩机。这个制冷系的变化而变化，冷凝温度和蒸发温度的相差越大，统在压．焓图表示见图2。过冷度的空间越大，新制冷系统的优越性越能得到显然，机械过冷的制冷循环系统的制冷量和体现。此外，压缩机的排气温度也将受其影响。而COP是比没有过冷的制冷系统的大，问题是机械系统的过冷度和工质流量的分配又取决于过冷器过冷的系统相对复杂，在汽车空调系统中使用的特中的热平衡。因此，空调的制冷量和制冷效率与过性需要研究。冷器中的蒸发压力就存在着对应关系-2J。参＼00图3制冷量与中间蒸发压力的关系汽车空

7、调的制冷系统的计算工况如下-3J，在计算，将得到的制冷量Q。和制冷效率COP分别这里取HFC134a作为制冷工质，取过冷器的传热与对应的P拟合成曲线，图3和图4分别是制冷温差为2℃，系统的冷凝温度为62．5℃，蒸发温度量Q0与P的变化关系曲线图、制冷效率COP与一1．1℃，过冷度为5℃，过热度为10℃。为了研P的变化关系曲线图。从这两个图中不难发现，究的方便，不妨假设压缩机的排气量为1，对系统Q。的最大值与COP的最大值的范围比较接近，几进行物性计算。每对应于一个过冷器内的蒸发压乎都落在P=0．6266～0．6654MPa

8、之间。在此力P，就会有一个制冷量Q0、工质流量分配比范围内COP=3．4，工质流量比范围为3．9：1～4．3：G、压缩机的排气温度t0，以及此时的制冷效率1，制冷量的最大值Q0最大=125．75kW，此时的工质CoP。在P=0．3～1MPa之间，取50个点进行流量比为4．09：1，压缩机的排气温度为77