混合動力汽車的廢熱回收熱力學(xué)分析

混合動力汽車的廢熱回收熱力學(xué)分析

對于混合動力汽車而言，在純電動模式下，電池組冷卻系統(tǒng)回路余熱是唯一的廢熱源；而在內(nèi)燃機運行時，其排出的廢氣可作為廢熱源。針對兩種采用R134a制冷劑的蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)和溴化鋰水吸附式制冷系統(tǒng)，利用上述兩種廢熱源，通過對其熱能和放射性能分析，研究基于上述廢熱源的兩種冷卻系統(tǒng)冷卻性能。根據(jù)兩個冷卻系統(tǒng)的制冷原理，建立了相應(yīng)的熱能和放射能分析模型，采用EES軟件對兩種制冷系統(tǒng)在相同熱源輸入情況下的熱力學(xué)性能進行分析，同時研究了在一定余熱輸入條件下，制冷系統(tǒng)不同的設(shè)計參數(shù)對冷卻能力的影響。分析結(jié)果表明，在同一時間內(nèi)，利用循環(huán)礦物基礎(chǔ)油提取來自于內(nèi)燃機廢氣的熱量，并將廢熱傳遞給蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)和吸附式制冷系統(tǒng)，或者直接利用熱廢氣加熱冷卻系統(tǒng)的集熱器或發(fā)生器。其中，前者可以提供約為7.23kW的冷卻效果，分析得到的熱能和放射能利用率分別為0.48和0.2；而后者可以提供約為7.93kW的冷卻效果，分析得到的熱能利用率為0.53。可見，與蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)相比，吸附式制冷系統(tǒng)具有更好的熱能利用性能和更高的冷卻性能。一般在市區(qū)行駛工況，車輛可以提供15.4kW的廢熱，所以兩種冷卻系統(tǒng)均可以采用，以實現(xiàn)降低汽車能耗的目的。此外，分析指出，在純電動模式下，從電池組冷卻系統(tǒng)回路獲取的熱能低于2kW，所以無法提供足夠的余熱用于冷卻系統(tǒng)運行。

刊名：Energy（英）

刊期：2012年第46期

作者：N.Javani et al

編譯：吳濤