[01340362]LNG冷能利用空调系统关键技术研发

(1)对于LNG重卡,在其额定工况下,LNG所释放的冷量远超出重卡空调冷负荷,也即本空调系统可较好满足重卡的制冷需求,且LNG释冷量随发动机进气温度的提升、LNG消耗量的增加、室内外温差加大、送风量增加均使制冷量随之提升。本系统可有效回收并合理使用LNG冷能,拓展能源利用渠道,降低环境污染,符合环保趋势,并且与车辆原有空调系统并无较大冲突,只需简单改装即可投入使用,便于在社会上推广。该系统具有较大的经济、社会、环保价值。 （2）应用Aspen plus模拟结果显示,循环风量为520m3/h时,蒸发器侧送风温度为19.85℃,空调制冷量为3.704kW,高于重卡每小时3.5kW的制冷需求,且蓄冷器每小时可蓄存冷量0.41kW,可供重卡停车时使用7分钟;LNG流量低于29kg/h,即重卡行驶速度低于65km/h时,可选择关闭蓄冷系统,以达到重卡每小时3.5KW的冷量要求;本系统循环风量大于470m3/h、发动机进气温度在10℃以上、环境气温高于35℃、LNG流量大于27kg/h（车速60km/h）、发动机冷却水量大于60kg/h时,本系统均可满足重卡制冷需求。 （3）针对该系统搭建试验台进行静态实验,在驾驶室室温为27℃,LNG流量为17.34kg/h,进换热器温度-110℃,汽化至-10℃,冷回收换热器空调冷媒进口温度为-18℃,流量调节为12.66kg/min,空调蒸发器进口温度调节至23℃工况时,蒸发器出口温度可达-11.1℃,静态运行时回收制冷量最大达到1.822kW。 （4）在静态实验数据和建模模拟的基础上经过分析,全路况动态实验结果显示：水平段：空调制冷量为4.201kW,高于重卡3.5kW的制冷需求,蓄冷器可蓄存冷量0.420kW;上坡段：空调制冷量为6.150kW,同时,蓄冷器可蓄存冷量0.551kW;下坡段：空调制冷量为2.902kW,制冷量低于重卡空调区的制冷冷负荷的冷量需求,和重卡的标准冷量需求差额为0.598kW,实验结果显示,系统在爬坡段和水平段的LNG的制冷量可以满足重卡的制冷需求,还有一定的冷量蓄存,在重卡下坡或者怠速低功率运行时LNG的流量带来的冷量释放略低于重卡的制冷需求,但是平路段和上坡段的蓄存冷量速率和下坡段进行折算为0.809 kW,通过控制策略及对蓄存冷冷量的合理分配调度,可以满足重卡空调系统的全路况稳定的舒适的制冷需求。