二氧化碳汽车空调系统研究与分析
二氧化碳制冷

R744与其他制冷剂的参数比照
co2作为制冷剂的一些优点
1.CO2是天然物质,ODP=0,GWP=1。使用CO2作为制冷工质,对大气臭氧 层没有破坏作用,可以减少全球温室效应,来源广泛,勿需回收,可以大大 降低制冷剂替代成本,节约能源,从根本上解决化合物对环境的污染问题, 具有良好的经济性。 2.CO2安全无毒、不可燃,并具有良好的热稳定性,即使在高温下也不会分解 出有害的气体。万一泄漏对人体、食品、生态都无损害。 3.CO2具有与制冷循环和设备相适应的热物性。分子量小,制冷能力大,0℃ 的单位制冷量比常规制冷剂高5~8倍,因而对于相同冷负荷的制冷系统,压 缩机的尺寸可以明显减小,重量减轻,整个系统非常紧凑;润滑条件容易满 足,对制冷系统常见材料无腐蚀,可以改善开启式压缩机的密封性能,减少 泄漏。 4.CO2黏度小,0℃时CO2饱和液体的运动黏度只是NH3的5.2%、R12的 23.8%[5],流体的流动阻力小,传热性能比CFC类制冷剂更好,可以改善全 封闭制冷压缩机的散热 5. 绝热指数高,k=1.3 压缩比低。资源丰富。
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汽车空调制冷剂( CO2)
CO2作为制冷剂的历史
CO2的一些物化性质
• 二氧化碳密度为1.977g/mL,熔点-56.6℃(226.89千帕——5.2 大气压),沸点-78.5℃(升华)。 • 常温下7092.75千帕(70大气压)液化成无色液体。液体二氧化碳 密度1.1克/厘米3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成 固体二氧化碳,俗称干冰,是一种低温致冷剂,密度为1.56克/ 厘米3。 • 二氧化碳能溶于水,20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳, 一部分跟水反应生成碳酸。 • 化学性质稳定,没有可燃性,一般不支持燃烧。无毒、但空气 中二氧化碳含量过高时,也会使人因缺氧而发生窒息。二氧化 碳在大气中约占总体积的0.03%,人呼出的气体中二氧化碳约 占4%。 • 在一个大气压下,升华温度为195K,升华潜热573.27kj/kg
二氧化碳汽车空调的现状和发展前景展望

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现 状 和 发 展 前 景 展 望
Cu r n e eo me t i a ino r t v lp e d n t t f su o CO2 t mo ieAi c n i nn o Au t r o dt ig v - i o s se a d i t r r s e t y t m n sf u e p o p 的临 界温 行 ,使得 管路 以及 换热 器 中的压 差 系统才能采用与常规工质类似的亚
度和较高的临界压力,使得c o 系 变小 ;基于C O 的上述优点。美国 临界循环 ,而汽车空调的运行工况 统的制冷效率较低,所以C O 制冷 Vse n i o ,法国V l 。日本D n o 处 在 这 个 温 度 的 可 能 性 较 小 , 因 t ae o e s 技术并没有进一步开发运用于汽车 等公司都已经开发 出了C O 汽车空 此 ,C O 汽车空 调 系统 只能采 用跨
数GWPGlb l r n oe t 1 必 然。 因此 ,C 再次受到重视。 ( o a Wami P tni) g a 值 为3 D ,仍然较高 。一些研究还 10
60 5 多个汽车整车制造商 ,汽车零部件供应商和其 他经济组织提供全球汽车市场咨询和预测服务。 公 司 总 部 位 于北 美底 特 律 ,在 全球 1 个 地 区设 有 2 分公司或附属机构 ,中国公司总部设在上海。
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CO 作 为最 早 的制冷 剂之 一 ,
表 明R 3 a 14 会分 解 出有 毒物 质。根 在2 世 纪3 年代 曾经获得广泛 的 O O
二氧化碳汽车空调特性的探讨

二氧化碳汽车空调特性的探讨闻芳【摘要】文章阐述了以二氧化碳作为制冷剂的汽车空调在制冷剂和润滑剂如何选用以及制冷结构的性能与特点,并对未来的发展趋势进行了介绍.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】2页(P42-43)【关键词】制冷剂;润滑剂;制冷结构【作者】闻芳【作者单位】南京市交通高级技工学校【正文语种】中文随着现代经济的发展,各国政府对环境非常重视,尽管目前广泛使用的制冷剂HFC134a对臭氧无破坏作用,但是GWP值高达1300,针对这一情况,推出二氧化碳汽车空调。
欧盟出台指导性法规,规定自2011年起,GWP>150的制冷禁止在新车型上使用至2017年,欧洲所有车辆均禁止使用GWP>150的制冷剂。
2007年9月,宝马公司和德国汽车工业协会(VDA)先后宣布采用二氧化碳作为新一代汽车制冷剂。
那么二氧化碳的汽车空调从制冷剂性能、润滑油的选用、制冷结构原理及对未来的发展各有何特性。
1.二氧化碳作为制冷剂的性能与特点二氧化碳作为制冷剂具有以下性能与特点:①消耗臭氧潜能值ODP=0。
②与目前使用的HFC134a相比,其温室效应小,温室效应的潜能值GWP仅为1。
③蒸发潜热r较大,单位容积制冷量相当大(00C时单位容积制冷量是NH3的1.8倍,是R12和R22的8.25倍和5.12倍)。
④运动粘度低(00C时二氧化碳饱和液体的运动粘度只为NH3的5.2℅,是R12的23.8℅)。
⑤绝热指数偏高,K=1.30,压缩比比其他制冷系统低,接近与最佳经济水平。
低温下的制冷剂密度大,供暖效果好。
⑥能适用各种润滑油和产用机器零部件材料。
⑦价格低廉,维修方便,无需再循环利用。
二氧化碳是自然资源,无毒,不需要制冷剂生产设施。
可以回收利用工厂排放的二氧化碳,减少化工副产品二氧化碳的排放。
⑧化学稳定性好,高温下不分解产生有害气体,不可燃。
2.润滑油的选择特性二氧化碳作为一种环保制冷剂,本身不具备自润滑性,因此必须选择合适的润滑油。
CO2作为汽车空调替代工质的可行性研究

本文 就 主要 针 对 C 0 : 作 为其 替 代 工质 的可 行性 进 下 面就针 对 C O : 的性 质来 分析 以作 为汽 车空调 制
行研 究 , 同时 提 出一些改 进 的措施 和方 法 。
冷 剂 的替代物 的 可能性 以及 如何 改进 制冷 系统 的部 件 以适 应 制冷剂 工质 的改 变 。
械超载 ; 有合适 的润滑油 , 工质化学性质与材料相容 。
遏 制 R1 3 4 a的使用 , 寻找 一种 既 对大 气 臭 氧层 无 破 坏作 用 , 又 对地 球无 温 室效 应 , 同时热 力 性 能 良好 、
安全可靠 、能够满足汽车空调制冷工质所要求的性质 的替代物 是从 根本 上解 决环 保 问题 。R1 3 4 a的替代 l T
高, 防止 变工 况运 行 时 材料 的蜗 变 ; 较 高 的性 能 系数 ;
冷凝器 和蒸 发器 间的压 差尽 可能地 小 ,以防设备 的机
造水 平 有关 。 7 0年 代 , C F C及 HC F C被 发 现破 坏 大气 臭 氧层 及 温室 效应 指数 较高 而面 临全 面禁用 。HF C 1 3 4 a也 由于 其 温 室 效应 指 数较 高 而被 认 为是 一 种 过 渡 型 的 替 代 物。 在此 背景 下 , 采用 超 临界循 环 的 C O : 系统 以其 优 良 的环 保特性 、 良好 的传 热性 质 、 较低 的流 动阻 力及 相 当
维普资讯
专 题 研 讨
CO2 作为汽 车空调替代 工质 的可行性研 究
叶 斌
( 合肥工业大学 。 合肥 2 3 0 0 0 9 )
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新能源汽车空调系统分析

新能源汽车空调系统分析随着全球气温不断升高以及环境污染问题的日益突出,新能源汽车的应用得到了越来越广泛的关注和推广。
而新能源汽车的空调系统作为其中的一个重要部分,也在不断不断地得到改进和完善。
本文将分析新能源汽车空调系统的特点、发展现状以及未来发展趋势。
一、新能源汽车空调系统的特点1.高效节能新能源汽车空调系统采用了先进的制冷技术和节能材料,能够有效降低能耗,提高能源利用率。
一些新能源汽车空调系统还采用了能量回收技术,将汽车行驶过程中产生的废热转化为电能,从而减少对电池的负荷,延长电池使用寿命。
2.环保无污染新能源汽车空调系统采用了环保制冷剂和材料,减少二氧化碳等有害气体的排放,降低对大气层的损害,并且减少了对地球的温室效应。
新能源汽车空调系统还能够有效净化车内空气,提高乘坐舒适度。
3.智能化控制新能源汽车空调系统采用了先进的智能化控制技术,能够实现车内温度、湿度、气流等参数的精准调节,满足不同环境下的需求。
一些新能源汽车空调系统还能够通过手机App远程控制,提高了用户的使用便利性。
二、新能源汽车空调系统的发展现状目前,全球各大汽车厂商纷纷推出了各种类型的新能源汽车空调系统,包括电动汽车、混合动力汽车等。
这些新能源汽车空调系统在技术上都取得了一定的突破和进步,能够满足不同消费者的需求。
1.热泵空调系统热泵空调系统是一种能够实现制热和制冷的多功能空调系统,采用了先进的热泵循环技术,既可以通过制冷剂的蒸发和凝结来实现制冷,又可以通过压缩、膨胀循环来实现制热,能够实现高效节能。
目前,不少新能源汽车都采用了热泵空调系统,取得了良好的节能效果。
2.新风空调系统新风空调系统是一种能够实现空气净化和循环的空调系统,采用了高效滤芯和活性炭材料,能够有效净化车内空气,提高乘坐舒适度。
一些新能源汽车空调系统还采用了新风预冷技术,能够有效减少车内温度,降低空调负荷,提高能源利用率。
3.节能智能空调系统节能智能空调系统是一种能够实现能量回收和智能控制的空调系统,采用了先进的能量回收器和智能控制器,能够有效降低能耗,延长电池使用寿命。
跨临界二氧化碳热热泵的应用

即使物质由气相变为液相的最高温度 叫临界温度。
每种物质都有一个特定的温度,在这 个温度以上,无论怎样增大压力,气态物 质不会液化,这个温度就是临界温度。
CO2作为制冷剂的重新出现是 由于CO2跨临界制冷循环的应 用。其循环过程如图 中的1-2‘3’-4‘-1所示。此时压缩机的吸 气压力低于临界压力,蒸发温
不可逆传热引起的损失减小。
四、二氧化碳热泵在汽车空调中应用研究
在汽车空调中,具有对环境友好性和优良 的热物理特性的天然工质CO2与其他制冷 剂相比有独特优势。近年来,美国、欧洲 和日本等发达国家和地区的研究者们不断 尝试将CO2应用于各种可能的制冷、空调 和热泵系统。无毒、不可燃的二氧化碳制 冷剂将是下一代汽车空调的首选。
2.3 传输性质
在超临界压力下,二氧化碳具有比热大,导热 系数高,动力粘度小的特点,这对流动和传热都是 十分有利的。在实际制冷(热)系统中,蒸发器不 可避免地存在着压力损失,这个压力损失将使系 统的平均蒸发温度降低,从而降低系统的 COP。
一般规定,制冷工质通过蒸发器的压力损失不 应该超过与蒸发温度变动1℃所对应的压力变化。 而不同的工质饱和温度曲线的斜率是不同的,因此 对于不同工质,蒸发器允许的压降是不同的。二氧 化碳的饱和压力曲线的斜率大于其它常用的制冷 工质,在相同的饱和温度降下,二氧化碳蒸发器所允 许的压降较大。
跨临界二氧化碳热热泵的应用
目录
一、 引言 二、 二氧化碳工质的综合评价 三、 二氧化碳的跨临界循环 四、 二氧化碳热泵在汽车空调中的应用研究 五、 二氧化碳的应用前景及问题 六、 结束语
一、 引言
当前环境问题已成为一个重要的全球问题,
其中臭氧层破坏和温室效应问题直接关系
到人类的健康和生存,引起了人们的高度重
二氧化碳性质

⼆氧化碳性质CO2⽓化潜热10℃时的汽化热⼤约为200kJ/kg左右,20℃时的汽化热⼤约为150kJ/kg左右(蒸发压⼒56.541⼤⽓压),30℃时的汽化热⼤约为60kJ/kg左右,固态⼆氧化碳的⽓化热很⼤,在-60℃时为364.5J/g,⼆氧化碳⽐热容840J/KG.℃,⽔⽐热容4200J/KG.℃(25℃)-55→5.4672→347.899kJ/kg汽化热-50→6.7342→339.737-45→8.2096→331.26-40→9.9136→322.42-35→11.867→313.18-30→14.091→303.48-25→16.607→293.27-20→19.439→282.44-15→22.608→270.93-10→26.14→258.62-5→30.06→245.330→34.396→230.89kJ/kg⽔,50℃,100℃,150℃;汽化热⼤约为200,400,600kJ/kg⼆氧化碳固体密度为1.977g/mL??,熔点-56.6℃(226.89千帕——5.2⼤⽓压),沸点-78.5℃(升华)。
临界温度31.1℃。
常温下7092.75千帕(70⼤⽓压)液化成⽆⾊液体。
液体⼆氧化碳密度1.1克/厘⽶3。
液体⼆氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体⼆氧化碳,俗称⼲冰,是⼀种低温致冷剂,⼲冰密度为1.56克/厘⽶3。
⼆氧化碳能溶于⽔,20℃时每100体积⽔可溶88体积⼆氧化碳,⼀部分跟⽔反应⽣成碳酸。
CO2在三相点(T)上,固、液、⽓三相共存的温度T(tr)为-56.4℃(217K),压⼒P(tr)为5.2×105Pa。
CO2的蒸⽓压线终⽌于临界点C(Tc=31.3℃,Pc=73.8×105Pa,ρc=0.47g/cm3)。
超过临界点以上,液⽓两相的界⾯消失,成为超临界流体(SF)[2]。
SF的扩散系数(~10-4cm2/s)⽐⼀般液体的扩散系数(~10-5cm2/s)⾼⼀个数量级,⽽它的粘度(~10-4Ns/m2)要低于⼀般液体(~10-3Ns/m2)⼀个数量级。
二氧化碳跨临界循环的理论分析与研究

二氧化碳跨临界循环的理论分析与研究乔丽李树林西安建筑科技大学710055摘要:本文主要对自然工质二氧化碳的替代进行研究。
对其热力性质、循环特性进行分析研究,以求进一步完善R744循环。
关键词:自然工质跨临界循环热泵气体冷却器Theoretical Studies and analysis on Transcritical CO2 CyclesAbstract: This paper studies the CO2which one of natural refrigerant, analyzes its thermal properties, the character of CO2 cycle, to make transcritical CO2 cycle more perfectly.Keywords: natural refrigerant, transcritical system, heat pump, gas cooler1前言当前环境问题已成为一个重要的全球问题,其中臭氧层破坏和温室效应问题直接关系到人类的健康和生存,引起了人们的高度重视。
在制冷及热泵装置中广泛使用的CFCs、HCFCs工质是引起臭氧层破坏的主要原因,而且,这些工质为温室气体,已列入逐步被淘汰之列。
制冷空调行业为了适应CFCs和HCFCs制冷工质的淘汰,纷纷转轨使用HFCs,人们一直认为HFCs 是CFCs制冷工质的长期替代物。
现在《京都议定书》又将HFCs列入了温室气体清单中,要对它们的排放加以控制。
国内外制冷空调行业均在探索如何总结历史经验,寻求正确、科学地解决由于环保要求提出的制冷工质替代问题,力争少走弯路。
为了应对环保要求的挑战,在寻找、开发替代制冷工质的过程中,逐渐形成了两种替代路线:即以美国、日本为首的国家仍主张使用HFCs[1],包括开发纯组分的新一代制冷工质或二元、三元共沸和非共沸混合物;德国、瑞士等欧洲国家主张使用自然工质,包括HCs、CO2、NH3等。
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长 春 工 业 大 学 学 报( 自然 科 学 版 )
J u n l fCh n c u iest fTeh oo y ( t r l ce c io ) o r a a g h n Unv ri o c n lg Nt m o l i— o ii i s s e , a l z t f a ur s f h ma n o p ne s an p o pe t he uo bie a rc nd ton ng y t m na y e he e t e o t e i c m o nt d r s c t
冷 循环 情况 下 , 于 C 较 低 的 临 界 温 度 , 由 O 当环
R1 4 a的替 代工 质 } 3 。随着对 环境 的 日益重 视 及
收 稿 日期 :2 1 3 O O 1O 5
作 者 简 介 : 娟 烘 ( 9 3 ) 女 , 族 , 西 南 宁 人 , 庆 科 技 职 业 技 术 谢 18 , 汉 广 肇 ’ f教 , 要从 事 汽 车工 程 技 术 方 向研 究 , 院 f 』 J 主 Ema
XI a — o g E J nh n u
( t mo i g n e i g,Zh o ng Sce e a d Te h o o l t c n c Au o b l En i e rn e a qi inc n c n l gy Po y e h i ,Zh o i g 5 61 0.Ch n ) a qn 2 1 ia
奥 氧层 有严 重 的破 坏 作 用 , 产 生 较 大 的温 室效 并
应 , 以 R1 所 2制 冷 剂 成 为首 批 受 禁 的制 冷工 质 。
l1 L 冷 剂 的 O t: 制 DP值 为 零 , GWP值 不 小 , 但
仍 有 一 的 温 室 效 应 。根 据 “ 特 利 尔 协 定 ” 定 蒙 ,
汽 车空 调用 的 R1 2制 冷 剂一 直 被 广 泛应 用 , 到 2 0世 纪 7 O年代 发 现 了 R1 2制 冷 剂对 大气
可持 续 发展 考虑 , 其替 代 的任务 更 为迫切 , 天然制 冷剂 替 代合 成 工 质 成 为 了必 然 。在 此 情 况 下 。 采 用 C 汽 车空调 系统 以其 较 低 的流 动 阻力 、 O 良好
I1 经 被 全 部 禁 用 。根 据 “ 都 协 议 书 ” 2 京 ,
R1 4 a也是 即将 被 淘汰 的工 质 。人 们 一 直在 寻 找 3
历 史来 看 , O。 为 制 冷剂 在 1 C 作 9世 纪 初 到 2 0世 纪3 0年代得 到 普遍 的应 用 , 随着 氟利 昂制 冷剂 的 应用, 鉴于 当时 机器制 造水 平 , 它工 作在 亚 临界制
关 键 词 : O ;汽 车 空调 ;制 冷 循 环 C 中 图 分 类 号 : 6 . 5 U4 3 8 1 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1 7 —3 4 2 1 ) 30 9 —4 6 41 7 (0 1 0 —2 20
Au o o i e ai c n to i g s s e t m tv r o dii n n y t m o a b o d n al s s fc r on di xi e a d an y i
二 氧化 碳 汽 车 空 调 系 统研 究 与 分 析
谢 娟 烘
( 庆 科 技 职 业 技 术 学 院 汽 车 工 程 系 , 东 肇 庆 5 6 1 ) 肇 广 2 1 0
摘 要 :C :作为 一种 天然 物质 , 汽车 空调 系统 中最 有潜 力 的替代 工质 之 一 , 有广 阔 的发 O 是 具 展前 景 。介 绍 C 汽 车 空调 的工作 原理 和结 构 , 析制 冷 系 统 主要 部 件 的特 点 , 对 C ) O 分 并 ( 汽 车 空调发 展 前景做 了简要 阐述 。
fIt e I i . tr
Ke y wor s:Ca bo i i d r n d ox de;a t m o l i— on ton ng s t m ;r f i e a i n c c e uo bie ar c dii i ys e e rg r to y l.
O 引 言
Abs r c :Ca bo oxi i nd ofna ur l a ta t r n di de s a ki t a g s whih i a p e il le na i e r f i e a f he c s ot nta a t r tv e rg r nt or t
的传热 性质 、 良好 的环 保 性 能 及 较 大 的 单 位体 积 制 冷量 , 在制 冷 界 中重新 受 到 重视 。C ) ( 是我 们 熟 悉 的 人 然 制 冷 剂 , (DP值 为 零 , 其 ) GWP值 为 1 C 无 毒 、 燃烧 、 爆炸 l 。从 制 冷剂 的使 用 ,O 不 不 2 j
1 6 2 7 @ ‘【 C I 7 43 7 9 l. On. I
第 3期
谢 娟 烘 : 氧 化 碳 汽 车 空 凋 系 统 研 究 与 分 析 二
2 3 9
境 温度 较高 时 , O C 。的功 耗 升 高 , 冷 能 力 下 降 , 制 严 重影 响 了经 济性 , O C 很 快 被 人 们 所 抛弃 。跨 临界 C) 冷循 环能成功 地突 破这一 瓶颈 , ( 制 所
a t m o l i— on ton ng s t m . H e e w e i t o uo bi ar c dii i ys e e r n r duc he o r to rncp e a d s r c u e ofa CO2 e t pe a i n p i i l n t u t r