低温环境下纯电动客车热泵空调系统制热性能试验研究

周光辉 ，白军琴 ，李海军 ，范 雅 ，王春艳 ，余 壮

（1.中原工学院 能源与环境学院，郑州 450007；2.新能源汽车一体化空调技术河南省工程试验室，郑州 450007）

符号说明：

QH——蒸发器的制热量，kW；

mo——流入冷凝器制冷剂循环质量流量，kg/s；

h2——制冷剂在压缩机出口的焓，kJ/kg；

h6——制冷剂在冷凝器出口的焓，kJ/kg；

W ——压缩机功率，kW；

mr——流入冷凝器制冷剂循环质量流量，kg/s；

h1——制冷剂在压缩机进口的焓，kJ/kg；

COPh——系统制热系数。

0 引言

随着经济社会的发展及人民生活水平提高，对汽车的需求量不断增加。目前中国汽车保有量已近3亿辆，能源消耗巨大，导致能源危机及环境问题，而大力发展纯电动客车是一种有效缓解能源及环境问题的途径之一［1-2］。空调是新能源汽车的一大耗能部件，现行的电动车空调制热系统有两种主要方案：（1）利用PTC（Positive Temperature Coefficient）电加热装置为乘员舱提供热量；（2）热泵空调系统，然而PTC 制热效率低，在供暖的同时会减少电动汽车电池的续航能力。因此，设计开发出一套集冷、热源一体，实现夏季制冷冬季制暖的热泵空调系统，对电动汽车的能源利用具有重大意义［3-4］。

20世纪 90年代，SUZUKI等［5］基于传统汽车空调，改装搭建了一套HFC134A热泵空调系统，系统由3个换热器组成，相比较于电加热辅助系统，该热泵空调系统具有较好的制热性能，系统COPh至少提高1.3倍。HOSOZ等［6］在传统汽车空调的基础上，将其改装成热泵空调，并在不同环境温度和转速下进行了制冷和制热试验，结果表明压缩机转速对系统制冷量和制热量均有影响。WANG等［7］以R410A为制冷剂，研究了补气技术对热泵空调系统性能的影响。……