汽車尾氣廢熱應(yīng)用于汽車空調(diào)的可行性分析

汽車尾氣廢熱應(yīng)用于汽車空調(diào)的可行性分析本文主要是對(duì)以汽車尾氣廢熱為驅(qū)動(dòng)的吸取式及吸附式制冷方式應(yīng)用種制冷方式應(yīng)用于汽車作可行性分析。汽車尾氣吸取式制冷吸附式制冷一、前言式制冷系統(tǒng)，這種方式存在以下幾個(gè)方面的問題：1、由于把發(fā)動(dòng)機(jī)的局部動(dòng)力用于空調(diào)壓縮機(jī)，使的油耗平均增加16％～20％。2、由于發(fā)動(dòng)機(jī)的局部動(dòng)力用于了壓縮機(jī)，使的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率削減10％～12％，因而造成動(dòng)力源的配置方面的一些問題，在一些小排量汽車中尤為明顯。3、汽車空調(diào)的工質(zhì)對(duì)環(huán)境的破壞。早期汽車空調(diào)的工質(zhì)常用CFC12，這種特利爾協(xié)議》已經(jīng)逐步削減和制止其使用。其替代產(chǎn)品HFC134a也是一種能導(dǎo)致溫室效應(yīng)氣體，且價(jià)格比CFC123～5倍，在全球變暖的威逼下，其使用范圍在將來必將受到限制。[1]種方法。否適合應(yīng)用于汽車，下面作進(jìn)一步的分析。二、汽車尾氣數(shù)據(jù)的調(diào)查為了解以尾氣做驅(qū)動(dòng)的吸取式及吸附式制冷機(jī)組能否滿足各類不同汽車駕汽車廠家如下：1、南京躍進(jìn)汽車總廠：Sof8140-2、Nj4105QZL、Nj4105Q、Sofim8140-43型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)6BT5.9—C174型發(fā)動(dòng)6BT5.9—C135型發(fā)動(dòng)機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)6110/225ZLA等各類發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)研數(shù)據(jù)見以下表格：重型機(jī)械設(shè)備排氣溫度及排量工作狀況 排汽溫度(℃) 怠速4500.1～0.138滿負(fù)荷550～650 0.4～0.556BT5.9—C174等型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)為依據(jù)。重型卡車排氣溫度及排量狀況排汽溫度(℃) 怠速4500.065～0.095500.25～0.35ZLA等發(fā)動(dòng)機(jī)為依據(jù)。工作狀況 排汽溫度(℃) 怠速4000.017～0.024滿負(fù)荷530～580 0.12～0.15表中輕中型客車以南京躍進(jìn)汽車總廠Nj4105QZL型等發(fā)動(dòng)機(jī)為依據(jù)三、各類機(jī)動(dòng)車尾氣廢熱利用的可行性分析、汽車駕駛室冷負(fù)荷的計(jì)算方法射負(fù)荷、風(fēng)負(fù)荷、人員冷負(fù)荷、設(shè)備照明負(fù)荷以及發(fā)動(dòng)機(jī)傳熱負(fù)荷等。汽車維護(hù)構(gòu)造傳熱負(fù)荷果只是近似的。[2]維護(hù)構(gòu)造穩(wěn)定傳熱熱流量計(jì)算公式Q1=KF(tc－tn)K——維護(hù)構(gòu)造的傳熱系數(shù)，W/㎡.℃F——汽車的外表積，㎡汽車室內(nèi)溫度，℃tc為室外綜合空氣溫度tc為計(jì)算工況下室外大氣溫度。K值隨車身構(gòu)造不同及車速不同而變化，一般可以承受閱歷v=0(km/h)k=2.0(試驗(yàn)值)k=2.2(公式值)v=40(km/h)，k=2.9(試驗(yàn)值)k=3.3(公式值)車窗太陽透射的投射熱量為：Q2=Jc×Cb×FJc——車窗太陽輻射的透射熱量，W/㎡.℃Cb——313.1.2、風(fēng)負(fù)荷依據(jù)人體衛(wèi)生要求，每人所需的風(fēng)量為20～40m3/h.人，不過風(fēng)量越大10m3/h.人。汽車的漏風(fēng)量比小型汽車的漏風(fēng)量大很多，必需對(duì)此局部風(fēng)量加以計(jì)算。風(fēng)負(fù)荷計(jì)算如下：Q3=ρN(I2－I1)式中ρ——空氣密度，Kg/m3——風(fēng)量〔包括有組織送風(fēng)和漏風(fēng)I2——室外空氣的焓值，Kj/Kg.℃I1——室內(nèi)空氣的焓值，Kj/Kg.℃漏風(fēng)量計(jì)算公式為：L=NVN——漏氣倍數(shù)，次/h，V——車廂容積，m3(JB2320—1984)選取。、發(fā)動(dòng)機(jī)室傳熱發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)候排出大量的熱量，發(fā)動(dòng)機(jī)工作室溫度高達(dá)60℃，與車廂內(nèi)34℃。這一溫差傳熱可按多層傳熱公式計(jì)算。Q4=(0.6～0.75)QLQL—設(shè)備照明得熱，W、人員負(fù)荷汽車內(nèi)人員負(fù)荷的計(jì)算同建筑物內(nèi)人員負(fù)荷計(jì)算。、各類汽車的負(fù)荷計(jì)算的平均值為例：取汽車的室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)為：tn=26℃，＝50﹪，I1=60kj/kg.℃室外空氣狀態(tài)點(diǎn)為：tw=35＝60﹪，I2=102kj/kg.℃3-1車型重型貨車 重型機(jī)械設(shè)備 冷負(fù)荷〔KW〕4.14.816.1不同汽車?yán)梦矚鈴U熱進(jìn)展吸取與吸附式制冷的可行性分析度降便可知道各類汽車的尾氣廢熱能否滿足室內(nèi)的冷負(fù)荷?！鱐=Q/[(C•ρ•V)×ε]尾氣的溫度降，℃Q——汽車的冷負(fù)荷，KWρ——尾氣密度，Kg/m3。V——尾氣體積流量，m3/sC——汽車尾氣比熱，KJ/Kg•℃COP0.3合物，另外還有一些其它雜質(zhì)。在400～500℃時(shí)，其密度與室外空氣差異不大，3-2。3-2：各類汽車尾氣的溫度降重型貨車(2座) 重型機(jī)械設(shè)備(2座)輕中型客車(20座)駕駛室冷負(fù)荷〔KW〕4.14.816.1怠速下尾氣溫降〔℃〕2591982200滿負(fù)荷下尾氣溫降〔℃〕65 60450通過上述計(jì)算可以看出：在重型貨車以及重型機(jī)械設(shè)備中利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣廢熱進(jìn)展吸取式制冷與吸備的制冷量便可以滿足室內(nèi)冷負(fù)荷的需求。積大，車輛的冷負(fù)荷相對(duì)較大。吸取和吸附式制冷是有意義的。四、吸取式制冷和吸附式制冷設(shè)備在汽車中的實(shí)際應(yīng)用分析用于汽車還需要進(jìn)展很多改進(jìn)，以下就兩種制冷方式應(yīng)用于汽車進(jìn)展可行性分析。吸取式制冷是利用吸取器中的稀溶液吸取來自蒸發(fā)器的制冷劑氣體，在0.5左右，決以下一些問題1、由于吸取器與發(fā)生器中都是溶液，因此在汽車行駛在顛簸的路面中就簡潔液面傾斜導(dǎo)致無法正常工作。2、設(shè)備體積較大，要想應(yīng)用于汽車中，必需降低設(shè)備體積。等眾多問題。吸附式制冷是利用某些固體〔吸附劑〕能在低溫下吸附氣體〔吸附質(zhì)型制冷方式，在汽車空調(diào)的應(yīng)用中倍受青睞，其優(yōu)點(diǎn)有：吸附式系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件少，牢靠性高，并且可利用在振動(dòng)的場(chǎng)合。應(yīng)用其中。同時(shí)吸附式制冷系統(tǒng)承受廢熱作為動(dòng)力，可以大大節(jié)約