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電動(dòng)汽車空調(diào)制熱性能實(shí)驗(yàn)與新型R410A補(bǔ)氣增焓熱泵系統(tǒng)
電動(dòng)汽車作為新能源交通工具，其空調(diào)系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的制熱性能一直是關(guān)注的焦點(diǎn)。本文基于R134a和新開(kāi)發(fā)的R410A補(bǔ)氣增焓熱泵系統(tǒng)進(jìn)行了制熱性能實(shí)驗(yàn)，通過(guò)分析兩者在不同環(huán)境溫度下的排氣溫度變化趨勢(shì)，探討了新系統(tǒng)在低溫制熱環(huán)境下的優(yōu)越性能。
R134a系統(tǒng)排氣溫度變化趨勢(shì)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著環(huán)境溫度的下降，R134a制冷劑系統(tǒng)的壓縮機(jī)排氣溫度從100℃上升至接近130℃。這一變化主要源于環(huán)境溫度下降導(dǎo)致車外換熱器蒸發(fā)壓力降低，機(jī)組吸氣壓力減小，機(jī)組壓縮比升高，從而使排氣溫度升高。然而，在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)環(huán)境溫度降至4℃左右時(shí)，排氣溫度已超過(guò)120℃，系統(tǒng)需要停止運(yùn)行，為確保安全，更低環(huán)境溫度下的取熱只能通過(guò)電加熱進(jìn)行補(bǔ)償。
新型R410A補(bǔ)氣增焓熱泵系統(tǒng)性能分析
相比之下，新型R410A補(bǔ)氣增焓熱泵系統(tǒng)采用了R410A和補(bǔ)氣結(jié)構(gòu)，使得空調(diào)系統(tǒng)在整個(gè)制熱區(qū)間內(nèi)能夠?qū)囟瓤刂圃诤侠矸秶鷥?nèi)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著環(huán)境溫度的降低，R410A系統(tǒng)排氣溫度逐漸降低，當(dāng)環(huán)境溫度為-15℃時(shí)，機(jī)組最高排氣溫度為83℃，環(huán)境溫度為10℃時(shí)，最高排氣溫度為56.3℃。這意味著新系統(tǒng)在整個(gè)制熱區(qū)間內(nèi)能夠可靠運(yùn)行，滿足電動(dòng)汽車在低溫環(huán)境下的制熱需求。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用R410A的補(bǔ)氣增焓熱泵系統(tǒng)相比R134a系統(tǒng)具有更寬廣的制熱運(yùn)行范圍，提高了整體能效。新系統(tǒng)在-5℃環(huán)境溫度下，車內(nèi)出風(fēng)溫度在不開(kāi)啟電輔熱的情況下已達(dá)到39.0℃，滿足車內(nèi)取暖要求。此外，新系統(tǒng)制熱量相較R134a系統(tǒng)提升了17%，整體能效提升了21%。對(duì)于沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)余熱利用且對(duì)電池節(jié)能要求嚴(yán)格的電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，采用更適宜低溫的R410A制冷劑有望減少電池消耗功率，體現(xiàn)熱泵制熱的優(yōu)勢(shì)。然而，由于R410A和R134a具有較高的全球變暖潛值(GWP)，未來(lái)研究仍需致力于開(kāi)發(fā)更環(huán)保的制冷劑，以推動(dòng)電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
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