从化吊车出租， 增城吊车出租， 白云吊车出租   吊车的热泵空调系统几种典型余热回收方案特点？  根据热泵循环中余热回收利用的位置，将热泵空调系统方案分为三种，分别为蒸发器侧余热回收方案、冷凝器侧余热回收方案以及制冷剂处余热回收方案。 为蒸发器侧余热回收方案示意图，包含一个电机及电机控制器冷却回路，一个热泵循环回路，该方案余热的传递途径为：电机及电机控制器——冷却液——空气——制冷剂——空气。在电机及电机控制器冷却回路中，当电机及电机控制器的温度大于设定温度时，水泵通过泵送冷却液将热量带至余热换热器处，余热换热器处的高温冷却液与室外空气进行换热。在热泵循环中，经过余热换热器的热空气在风扇的作用下通过热泵系统的蒸发器，与蒸发器处的低温制冷剂进行换热，并将热量转移到车内冷凝器处，加热乘员舱。由于余热回收位置处于热泵循环的蒸发器侧，因此将该方案称为蒸发器侧余热回收方案。该方案系统架构简单，但是余热的传热效率较低，余热利用率较低。 

 

   

      冷凝器侧余热回收方案示意图，包含一个电机及电机控制器冷却回路，一个热泵循环回路，该方案余热的传递途径为：电机及电机控制器——冷却液——空气。在电机及电机控制器冷却回路中，当电机及电机控制器的温度大于设定温度时，电磁阀开启，水泵通过泵送冷却液将热量带至余热换热器处，余热换热器处的高温冷却液与乘员舱空气直接进行换热。在热泵循环中，蒸发器中的制冷剂从室外空气中吸取热量，并将热量转移到车内冷凝器处，加热乘员舱。由于余热回收位置处于热泵循环的冷凝器侧，因此将该方案称为冷凝器侧余热回收方案。该方案余热的传热效率最高，余热利用率最高，但需要电机及电机控制器达到较高温度才能实现冷却液对乘员舱的加热。 

 

      制冷剂处余热回收方案示意图，包含一个电机及电机控制器冷却回路，两个热泵循环回路，该方案余热的传递途径为：电机及电机控制器——冷却液——制冷剂——空气。在电机及电机控制器冷却回路中，当电机及电机控制器的温度大于设定温度时，电磁阀开启，水泵通过泵送冷却液将热量带至Chiller处，Chiller处的高温冷却液与热泵循环的制冷剂直接进行换热。在热泵循环中，制冷剂分为两路，一路制冷剂经过蒸发器，从室外空气中吸取热量，另一路制冷剂经过Chiller，从高温冷却液中吸取热量，两路制冷剂的流量由电子膨胀阀的开度控制。吸热蒸发后的两路工质在压缩机入口处汇合，并将热量转移到车内冷凝器处，加热乘员舱。由于余热回收位置处于热泵循环的制冷剂处，因此将该方案称为制冷剂处余热回收方案。该方案系统架构最为复杂，但是对电机及电机控制器的温度要求最低，冷却液温度只需高于制冷剂温度即可进行余热利用。 

 

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      2 清单分析: (1) 能耗清单 系统部件能耗方面，根据余热换热器面积确定换热器的风阻和水阻，计算风扇和水泵的功耗。系统重量导致的车辆行驶能耗方面，根据企业提供的数据，蒸发器侧余热回收方案、冷凝器侧余热回收方案、制冷剂处余热回收方案换热器单位面积的质量分别取7.5 kg/m2、2 kg/m2、7kg/m2，管路总成单位长度的质量取0.3kg/m，管路总成单位长度对应的冷却液质量取0.12kg/m。根据余热换热器面积确定余热换热器的质量，根据不同方案的管路长度确定管路总成以及冷却液的质量。

 

     (2)碳排放清单 生产制造阶段的碳排放分为材料生产碳排放和部件加工碳排放。材料生产碳排放方面，将热泵空调系统分解成不同部件，热泵空调部件组成材料主要为钢铁、铜、铝、塑料等，制冷剂为R134a，冷却液为50%乙二醇水溶液。部件加工碳排放方面，由于热泵空调系统各个部件的加工能耗难以直接通过文献或企业数据获得，因此将热泵空调系统加工能耗作为各部件对平均加工能耗，取热泵空调系统单位质量加工电耗为0.12kWh/kg，单位电耗的当量碳排放取0.8095kgCO2/kWh。 产品运输阶段，本文采用公路柴油货车运输产品，热泵空调系统从生产地到使用地的运输距离取500km，燃油消耗率取6.06×10^5L/kg·km；柴油密度取0.85kg/L；单位质量柴油的当量碳排放取3.18kgCO2/kg。 运行阶段，计算制冷剂泄漏产生的碳排放时，制冷剂R134a的全球变暖潜能值取1300kg CO2/kg，全年平均气温取20 ℃，制冷剂年均泄漏值取8.8g/年。 回收报废阶段的碳排放分为材料回收过程产生的碳排放和材料再生所节省的碳排放。对于热泵空调系统，主要材料为钢铁、铜、铝、塑料等，另外还包括制冷剂以及冷却液。

      首先简单介绍了蒸发器侧余热回收方案、冷凝器侧余热回收方案以及制冷剂处余热回收方案的结构特点、运行模式及其优缺点。 其次，从能耗、成本以及碳排放三个方面，对上述三种典型余热回收方案开展清单分析。 最后开展了不同环境温度、余热量以及日均行驶时长下典型余热回收方案的对比评价研究，探究其变化规律，为余热回收方案设计提供指导。结果表明：当环境温度≤-5 ℃时，冷凝器侧余热回收方案综合能效比最高，全生命周期碳排放最少，但综合成本较高。当环境温度＞-5 ℃时，制冷剂处余热回收方案全生命周期碳排放最少，综合成本最低，但综合能效比较低。当余热量≤0.5kW时，冷凝器侧余热回收方案综合能效比最高，全生命周期碳排放最少，且综合成本与其他两个方案相当。当余热量＞0.5kW时，制冷剂处余热回收方案全生命周期碳排放最少，综合成本最低，但综合能效比较低。在不同的日均行驶时长下，制冷剂处余热回收方案全生命周期碳排放最少，综合成本最低，且综合能效比处于较高水平。 

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