汽車空調(diào)論文-區(qū)域供冷對(duì)電動(dòng)汽車空調(diào)的啟

1、.區(qū)域供冷對(duì)電動(dòng)汽車空調(diào)的啟示環(huán)境保護(hù)和石油危機(jī)是二十一世紀(jì)全球面臨的兩大問題，如何能解決人們對(duì)能量需求的同時(shí)，保證對(duì)生態(tài)環(huán)境的最低破壞，是目前各門學(xué)科都在關(guān)注的熱點(diǎn)。電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是：它本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少。而電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力等，解除人們對(duì)石油資源日見枯竭的擔(dān)心。電動(dòng)汽車還

2、可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有研究表明，同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車要高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。我國(guó)夏季普遍炎熱，空調(diào)成為了家庭、辦公場(chǎng)所和車輛上的必要設(shè)備。但這就面臨一個(gè)難以解決的問題，如何在電動(dòng)小轎車上設(shè)計(jì)安裝或者改裝一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，可以滿足夏季工況下車內(nèi)的冷負(fù)荷需求。由于蓄電池容量有限，大部分電量消耗在驅(qū)動(dòng)汽車行駛上，只能分出很少一部分電量可以用在空調(diào)系統(tǒng)中。所以

3、，傳統(tǒng)的采用制冷壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)用在電動(dòng)小轎車上，必須設(shè)計(jì)或者改裝一個(gè)耗電量少，占位小，可以滿足冷負(fù)荷要求的制冷系統(tǒng)為電動(dòng)小轎車提供冷量。區(qū)域供冷，顧名思義，類似于北方的集中供暖。區(qū)域供冷系統(tǒng)是利用集中設(shè)置的大型冷凍站向一定的范圍內(nèi)的需冷單位(一個(gè)街區(qū)或幾個(gè)街區(qū)直至一座城市供應(yīng)空調(diào)冷凍水)供冷方式，域供冷系統(tǒng)由中心制冷站、冷凍水輸配管網(wǎng)、冷用戶三部分組成。區(qū)域供冷冷源一般是以兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種是熱電冷聯(lián)產(chǎn)，另一種是低溫區(qū)域供冷，是和冰蓄冷結(jié)合起來(lái)的供冷系統(tǒng)，以冰蓄冷技術(shù)為基礎(chǔ)的區(qū)域供冷，可降低冷站的裝機(jī)容量，實(shí)現(xiàn)節(jié)省投資和降低電力需求，實(shí)現(xiàn)移峰填谷、均衡電網(wǎng)負(fù)荷的目的。區(qū)域供冷系統(tǒng)的具

4、有減少噪聲污染、減少制冷劑的使用和泄漏、減輕城市中心區(qū)的熱島效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。在區(qū)域供冷系統(tǒng)中，制冷站利用夜晚用電低峰時(shí)期進(jìn)行蓄冷，然后將冷量通過(guò)管道輸送到需冷用戶，這使得需冷用戶安裝獨(dú)立式空調(diào)的數(shù)量減少，同時(shí)也因?yàn)槠湫罾涫窃谕砩线M(jìn)行，因此這在一定程度上也對(duì)降低用電高峰時(shí)對(duì)電網(wǎng)的壓力。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車空調(diào)系統(tǒng)使用發(fā)動(dòng)機(jī)輻射熱來(lái)加熱車內(nèi)空氣，使用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)制冷。但是，電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)沒有來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源和熱源，而是使用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的熱泵式空調(diào)系統(tǒng)或采用太陽(yáng)能輔助及冰蓄冷等其它方法。區(qū)域供冷的核心便是蓄冷，電動(dòng)汽車可以借鑒這一點(diǎn)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)空調(diào)利用汽車自身能源的消耗來(lái)為汽車提供冷量

5、，電動(dòng)汽車空調(diào)可以通過(guò)別的方式為其制冷，比如冰蓄冷這一方式。關(guān)于冰蓄冷在電動(dòng)汽車空調(diào)上的利用，要解決一個(gè)問題是冰如何來(lái)?？紤]到電動(dòng)車本身的自重對(duì)行駛里程的影響，因此電動(dòng)車上不可能一次性裝載過(guò)量的冰以滿足長(zhǎng)時(shí)間的供冷。可以在市區(qū)各加油站或者公交車站內(nèi)搭建小型冰站，冰站內(nèi)有數(shù)臺(tái)連續(xù)式碎冰制冰機(jī)工作，制冰機(jī)制出的碎冰放入冰柜中儲(chǔ)存，供電動(dòng)汽車換冰使用，亦可以在電動(dòng)汽車的公共充電區(qū)域內(nèi)搭建這樣的冰站，在電動(dòng)車充電的同時(shí)為其“充冷”，這在盡量減少冰重對(duì)電動(dòng)車行駛里程的前提下也提高了電動(dòng)車內(nèi)的舒適性，而且制冰站的制冰機(jī)的工作時(shí)間可以借鑒區(qū)域供冷，在用電低谷時(shí)開啟制冷機(jī)，減小用電高峰時(shí)期對(duì)電網(wǎng)的壓力。和傳統(tǒng)

6、空調(diào)相比，冰蓄冷中低溫冰水的另一特點(diǎn)是除濕能力強(qiáng)，使空調(diào)區(qū)域內(nèi)相對(duì)濕度降低，具有更好的舒適性，從而提高了空調(diào)品質(zhì)。關(guān)于冰蓄冷對(duì)電動(dòng)車的可持續(xù)運(yùn)行以及對(duì)環(huán)境的影響。北京工業(yè)大學(xué)的趙辰朝老師做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在他的純電動(dòng)汽車高效蓄能空調(diào)系統(tǒng)的研究一文中有關(guān)于蓄能電動(dòng)車節(jié)能的一段分析，分析指出：因?yàn)槠囓囆筒煌云嚳照{(diào)制冷消耗功率也不近相同，大概在1kw至5kw之間，占汽車電池功率的5%至15%。而車載蓄能空調(diào)系統(tǒng)只有水泵消耗汽車自身的電源，水泵電功率為一般只有幾瓦。一塊原裝純電動(dòng)汽車車用電池使用壽命為2至3年（來(lái)源于中國(guó)汽車報(bào)）。假設(shè)空調(diào)功率為2kw，汽車電池功率為20kw，則水泵所消耗的功率占

7、汽車功率的6÷20= 0.03%，節(jié)省汽車電池電量高達(dá)99.7%，可以延長(zhǎng)汽車將近10%的使用壽命。預(yù)計(jì)北京市2015年將有純電動(dòng)汽車10萬(wàn)輛（出自北京汽車產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃），假設(shè)每塊電池的使用壽命為3年即1095天，每輛車的使用壽命為10年，則一輛車需要配備3650÷1095=3.33塊電池，10萬(wàn)輛車需要33.3萬(wàn)塊電池。延長(zhǎng)使用壽命之后，每塊電池可用3年零3個(gè)半月即1204天，則一輛車需要配備3650÷1204=3.031塊電池，10萬(wàn)輛車需要30.31萬(wàn)塊，則一年節(jié)省3萬(wàn)塊電池。由于純電動(dòng)汽車種類和型號(hào)的不同，其車用電池的價(jià)格也不同，大概在8000到

8、幾萬(wàn)左右，假設(shè)一塊電池的價(jià)格為1萬(wàn)，那么一年可以減少的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)為10000×30000=300000000元=3億元；一塊手機(jī)電池可以污染6萬(wàn)升水，由于純電動(dòng)汽車種類和型號(hào)的不同，其電池大小不同，假設(shè)車用電池是手機(jī)電池的20倍大，那么一塊車用電池可以污染120萬(wàn)升水。每年有至少20%即30000×20%=6000塊的電池處理不當(dāng)，可污染120×6000=720000萬(wàn)升水，即使用蓄能空調(diào)系統(tǒng)可以減少污染720000萬(wàn)升水。從這段分析中可以看出，采用冰蓄冷的制冷方式的電動(dòng)車與采用傳統(tǒng)制冷的電動(dòng)車的優(yōu)勢(shì)所在，冰蓄冷的制冷方式對(duì)于提高電動(dòng)車的可持續(xù)運(yùn)行起到了積極的作用，同時(shí)在不降低電動(dòng)車使用的情況下對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)一步地減小，節(jié)能又環(huán)保。隨著世界能源危機(jī)和大氣污染兩大問題的出現(xiàn)，世界各國(guó)也越來(lái)重視對(duì)電動(dòng)汽車的研發(fā)，各大汽車廠商甚至網(wǎng)絡(luò)電子公司如科技巨頭蘋果、Google、樂視等都將觸角伸向電動(dòng)車市場(chǎng)，可見電動(dòng)車將會(huì)逐步取代傳統(tǒng)汽車的主導(dǎo)地位，減少汽車尾氣的排放，并使人們從石油危機(jī)中解脫出來(lái)。電動(dòng)汽車的發(fā)展離不開其中每一項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新。這樣的創(chuàng)新也包括技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新，對(duì)技術(shù)的