上海加冷鬆芝汽車空調有限公司副總經理翟淑俊
一、國內(nei) 客車空調業(ye) 現狀
據統計,2004年全國銷售客車121.9萬(wan) 輛,其中大、中型客車7.88萬(wan) 輛,輕、微型客車114萬(wan) 輛。車用空調的裝機率連續五年持續高速增長。2004年大中型客車空調的裝機率已超過50%,輕型客車空調裝機率已超過30%,微型客車因價(jia) 格及動力因素,空調的裝機率還比較低,但增長趨勢也很明顯。
隨著高速公路和空調客車數量的迅速增長,製造大中型客車空調機的企業(ye) 也如雨後春筍般地湧現,客車空調行業(ye) 的企業(ye) 數量在2003年達到了最多,超過了100家。行業(ye) 中的企業(ye) 的技術、規模參差不齊,魚龍混雜,競爭(zheng) 慘烈。可以預測,競爭(zheng) 的結果是行業(ye) 的集中度必然增加。市場競爭(zheng) 第一步淘汰的是那些質量可靠性差的劣質空調,第二步是淘汰那些技術標準落後的“過時”空調。就客車技術發展的大趨勢來看,節能環保是客車空調技術升級換代的首要條件。目前,中國客車空調的環保性要求絕大部分已滿足國家政策的強製規定,製冷劑均采用了HFC-134a,但在節能性方麵差距較大。就COP一項技術參數來說,國內(nei) 目前使用的大多數客車空調在2.0~2.4之間,甚至有的廠家生產(chan) 的空調COP值在2.0以下,這對燃油經濟性來說是極大的浪費。
二、客車空調環保性發展趨勢
中國很早就已經加入了蒙特利爾條約,議定書(shu) 規定,以CFC和HCFC作為(wei) 製冷劑的製冷空調產(chan) 品,協約國必須在規定的期限內(nei) 消除。由於(yu) 汽車空調中製冷劑更易於(yu) 泄漏,因此,在2000年,中國政府就開始對汽車空調產(chan) 品做強製環保認證,法規規定,在中國境內(nei) 生產(chan) 銷售的汽車空調產(chan) 品,一律采用HFC-134A作為(wei) 製冷劑。
從(cong) 技術與(yu) 經濟的綜合角度看,HFC-134A是一種替代原先CFC-12製冷劑的最適宜的過渡性產(chan) 品,因此它在目前全球的汽車空調行業(ye) 已得到了廣泛應用。但是從(cong) 其環保性上來看,HFC-134A的ODP值為(wei) 0,即對臭氧層沒有破壞作用,而其溫室效應係數與(yu) CFC-12幾乎相同,都為(wei) 1。隨著全球氣候變暖趨勢日益加劇而帶來的嚴(yan) 重後果,世界各國研究機構和汽車空調行業(ye) 都在轉向尋求新的替代工質。目前,可尋求的替代工質有如下幾種:HFC-152A,碳氫(HC)製冷劑和CO2製冷劑。國外研究機構及高等學府對以上工質的應用研究已經很深入,甚至有些國家已大膽地上規模使用。國內(nei) 有實力的高等院校和空調企業(ye) 也以展開替代工質的跟蹤研究。相信時機成熟後,汽車空調業(ye) 的技術革命就會(hui) 到來。
三、客車空調節能性技術的研究方向
近幾年,隨著金屬材料和燃油價(jia) 格的上漲,不但是國家的經濟發展政策,甚至使用客車的終端消費用戶都真真切切地感受到了節能(既要節約能源,又要節約資源)的重要性。舉(ju) 個(ge) 簡單的例子:一台30KW的大客空調,按能效比2.2計算,需要消耗13.6KW的發動機功耗,發動機油耗指標假設為(wei) 200克/kw小時,平均每天使用6小時(公交客車遠遠超過),每年按使用5個(ge) 月(熱帶地區幾乎全年),一台客車空調一年的燃油消耗為(wei) 2448kg。若能效比提高到2.8,同樣條件下,每年的燃油消耗為(wei) 1944kg。每年節約了0.5噸燃油,全國的客車就可節約幾萬(wan) 噸燃油。從(cong) 目前客車空調的技術現狀看,應叢(cong) 以下幾個(ge) 方麵來著手研究,提高節能性。
1、優(you) 化製冷係統設計、製造,提高能效比。
國內(nei) 客車空調(尤其是大中型客車空調)生產(chan) 企業(ye) 眾(zhong) 多,很多企業(ye) 沒有產(chan) 品開發、實驗能力,靠模仿、拚湊過日子,其產(chan) 品的能效比根本無從(cong) 談起。而與(yu) 之相近的家用空調行業(ye) 經過多年的市場競爭(zheng) 與(yu) 發展,行業(ye) 集中度增強,已經發展到重視產(chan) 品的節能降耗,規定銷售的產(chan) 品必須明示消費者能效比。這也是客車空調必經之路。如在客車空調設計中優(you) 化管片式換熱器的管流走向和分布;采用更高效換熱器形式(如平行流冷凝器等);優(you) 化氣流走向(如利用客車的迎麵風速等);增加過冷管路;優(you) 化製冷係統的參數,降低冷凝溫度等。以上措施的采用,可在不增加成本的條件下,明顯提高能效比。
2、采用可變排量壓縮機技術,實現客車空調的能量調節。
目前來看,可在大部分采用的活塞式壓縮機上加裝能調閥,可實現能量50%或100%的轉換調節;采用轎車空調廣泛使用的可變排量壓縮機組合,可解決(jue) 部分客車(8米以下)空調能量調節問題,但要注意解決(jue) 小排量壓縮機使用的邊界條件;采用螺杆式壓縮機,可實現客車空調冷量的0-100%的無級調節。
3、提高客車空調的自動化控製水平,實現舒適與(yu) 節能的最優(you) 化。
自動轎車空調在國外已發展到相當高的水平,精準的控製調節不但舒適性大大加強,也完全杜絕了能量的浪費。這也是客車空調必然的發展趨勢。
4、改善客車及空調的保溫密封,杜絕冷量的無謂損失。
在客車上要解決(jue) 發泡厚度及消除熱橋問題;在客車頂置空調上,殼體(ti) 可采用輕質的隔熱性能良好的新型複合材料。
5、注意流線型外型設計,減少行駛阻力係數。
現在客車空調向超薄型發展,在保證客車整體(ti) 造型美觀和減小風阻係數方麵,客車廠要與(yu) 空調廠開展聯合技術設計。
6、采用新技術、新材料,努力減輕客車空調重量。
小型化、輕量化是技術進步的必然體(ti) 現,不但節約了原材料的消耗,而且減輕了客車整備質量,降低了油耗。上麵提到的平行流冷凝器的應用;殼體(ti) 複合材料的應用;甚至傳(chuan) 動機構的改進,均可以達到目的。
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