應(yīng)用場景與原理
汽車空調(diào)系統(tǒng)
在汽車空調(diào)系統(tǒng)中,蒸發(fā)式冷凝器以水和空氣作為冷卻劑,被冷卻介質(zhì)(高溫氣態(tài)制冷劑)在熱交換器中冷凝。噴淋水在熱交換器外表面形成水膜,水的蒸發(fā)以潛熱的形式帶走制冷劑冷凝過程釋放的熱量,并通過強制對流空氣排出熱量。例如,配套引風(fēng)機的超強風(fēng)力使噴淋水完全均勻地覆蓋在盤管表面,極大地提高了換熱效果。
汽車熱泵系統(tǒng)
汽車申請了應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)中蒸發(fā)式冷凝器的除冰方法專利。在熱泵系統(tǒng)處于制熱模式時,會獲取環(huán)境溫度以及蒸發(fā)式冷凝器的蒸發(fā)溫度,基于這些溫度確定蒸發(fā)式冷凝器的估計結(jié)冰程度,在滿足除冰條件時控制熱泵系統(tǒng)進(jìn)入除冰模式,以保證系統(tǒng)的正常運行和高效工作,提高車輛低溫續(xù)航能力。
性能優(yōu)勢體現(xiàn)
節(jié)能降耗
蒸發(fā)式冷凝器的冷凝溫度隨濕球溫度而變化,一般濕球溫度比干球溫度低6 - 8℃,在同樣環(huán)境下,使用蒸發(fā)式冷凝器可使冷凝系統(tǒng)的冷凝溫度下降6 - 8℃,系統(tǒng)和壓縮機比帶冷卻塔水冷冷凝器節(jié)能20%以上。這對于汽車這種對能耗較為敏感的設(shè)備來說,能有效降低能源消耗,提高燃油經(jīng)濟性或增加電動汽車的續(xù)航里程。
系統(tǒng)運行費用低,其壓縮機功率比其它的冷卻塔/冷凝器系統(tǒng)節(jié)省至少10%的功耗,并且比風(fēng)冷式冷凝器系統(tǒng)節(jié)省30%的功耗。風(fēng)機的功率與冷卻塔/冷凝器系統(tǒng)的風(fēng)機消耗的功率相當(dāng),大約是相同規(guī)格的風(fēng)冷式冷凝器風(fēng)機功率的1/3。由于泵的揚程較低和水流量的降低,水泵的功率大約是普通的冷卻塔/冷凝器系統(tǒng)中所需要的水泵功率的25%。
節(jié)省空間
蒸發(fā)式冷凝器通過把冷凝器盤管和冷卻塔結(jié)合成一體,節(jié)省了寶貴的空間,并且不需要像冷卻塔/冷凝器系統(tǒng)那樣需要較大的水泵與管路。它只要求大約是相同規(guī)格的風(fēng)冷式冷凝器的50%的迎風(fēng)面積,這對于汽車內(nèi)部空間有限的情況非常有利。
性能穩(wěn)定可靠
采用引風(fēng)逆流和一次換熱設(shè)計,熱量的傳遞完全依靠盤管組表面,空氣以低速從蒸發(fā)式冷凝器下部四周進(jìn)入,而以高速從蒸發(fā)式冷凝器上部排出,使熱濕飽和空氣的回流減速至最小。盤管組由無腐蝕性鋁管逐步加工而成,每一個工序后都經(jīng)過高達(dá)3兆帕的壓力試驗,確保了盤管組的氣密性,設(shè)備永無泄露之虞,能保證汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
面臨的挑戰(zhàn)與解決措施
水垢與腐蝕問題
當(dāng)冷卻水流經(jīng)金屬表面時,會有碳酸鹽生成,溶解在冷卻水中的氧還會造成金屬腐蝕,形成鐵銹,導(dǎo)致?lián)Q熱效果下降,增加運行費用。傳統(tǒng)的清洗方式如機械方法(刮、刷)、高壓水、化學(xué)清洗(酸洗)等存在不能徹底清除水垢等沉積物、酸液對設(shè)備造成腐蝕形成漏洞、殘留的酸對材質(zhì)產(chǎn)生二次腐蝕或垢下腐蝕等問題??刹捎靡恍┬滦偷乃幚砑夹g(shù)和防腐蝕材料來緩解這些問題,定期對蒸發(fā)式冷凝器進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),以延長其使用壽命。
結(jié)冰問題
在低溫環(huán)境下,蒸發(fā)式冷凝器可能會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象,影響其正常工作。如奇瑞汽車通過申請應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)中蒸發(fā)式冷凝器的除冰方法專利,有效識別蒸發(fā)式冷凝器的結(jié)冰程度,并在確定結(jié)冰的情況下進(jìn)行除冰,以提高熱泵系統(tǒng)的工作效率。
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