轨道车辆CO2工质热泵空调系统设计与性能研究

当前轨道车辆空调系统常使用的R407C与R22工质因较高的温室效应将会被替代,选择一种节能环保、安全高效的工质无疑是未来轨道车辆空调系统的研究热点。CO₂作为自然工质,价格低、来源广且无回收问题,安全无毒、流动损失小且传热效果良好。文章设计了一种以CO₂为工质的轨道车辆热泵空调系统,对该系统中压缩机、气冷器、蒸发器、电子膨胀阀核心部件进行参数计算,进而借助AMESim软件构建了数值仿真模型,计算得到CO₂工质热泵空调系统在不同工况下的运行参数,分析了客室内温度对制冷量、制热量、COP的影响规律。研究结果表明,冬季工况下制热量、COP随着客室内温度上升而降低;夏季工况下制冷量、COP随着客室内温度上升而升高。分析了核心部件参数对系统性能的影响规律,最终采用正交试验法得到最优性能工况下的各部件参数,降低了系统运行功耗。