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1、2007年9月制冷第26卷第3期(总100期)49文章编号:ISSN1005-9180(2007)03-0049-04X燃料电池汽车余热驱动吸附制冷系统方案研究杨培志(中南大学能源科学与工程学院,湖南长沙410075)[摘要]使用环保型制冷工质和节能是汽车空调发展的必然趋势,燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷系统正好符合这一趋势。本文通过综合比较,选择活性炭)甲醇工质对作为吸附工质对,采用两床连续回质循环方式,并初步确定了燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷系统方案。[关键词]吸附式制冷,余热利用,燃料电池汽车[中图分类号]TK51113;U47314[文献标识码]AEstabl
2、ishmentofAdsorptionRefrigerationSystemDrivenbyFuelCellElectricalVehicleWasteHeatYANGPeizhi(SchoolofEnergyScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410075,China)Abstract:Environmentalprotectionrefrigerantandenergysavingarethetrendofdevelopmentofvehicleair-condition-ing,adsorption
3、refrigerationsystemdrivenbyfuelcellelectricalvehiclewasteheataccordswithit1Bycomparison,activecarbon/methanolischosenasadsorptionworkingpair,aswellasmassrecoverycycle1Intheend,adsorptionrefrigerationsystemdrivenbyfuelcellelectricalvehiclewasteheatisestablished1Keywords:Adsorptionrefrigerat
4、ion,Wasteheatrecovery,Fuelcellelectricalvehicle燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷具有依靠冷产品性能。如果选择不当,会使吸附剂的晶格遭余热驱动,不降低汽车动力性能,以及工质不污染到破坏,或使吸附质分解,从而使吸附剂的吸附性环境的特点,是一种具有发展潜力的新型制冷技能降低或丧失,致使循环无法正常进行。因此,在术[1,2]。然而在实用化过程中,如何利用燃料电池选择吸附工质对的过程中,应根据吸附式制冷系统余热来驱动吸附式制冷系统涉及到多方面的问题,的工况要求,充分考虑吸附工质对的物理和化学性质的前提下,优先选用制冷效果佳,无公害的吸附如
5、吸附工质对的选择、循环方式的确定等等。只有工质对。当这些问题解决后,才能真正开始推广使用吸附式111吸附剂的选择汽车空调。本文将初步确定燃料电池汽车余热驱动良好的吸附剂应该具备以下几方面条件:的吸附式制冷系统方案。(1)大的比表面积,吸附容量大,且在常温范1吸附工质对的选择围内对温度比较敏感;(2)传热传质性能好,这样可以缩短循环周选择性能优良的吸附制冷工质对,可增加单位期;质量吸附剂的制冷量,提高制冷系数,以及吸附制(3)吸附热小,吸附速度快;X收稿日期:2007-4-13资助项目:湖南省自然科学基金项目(04JJ3086)杨培志(1977-),男,湖南浏阳人,讲师,主要
6、从事制冷空调方面的研究,E-mail:yang-peizhi@csu1edu1cnNo.3,2007,Sep.50REFRIGERATIONVol.26(TotalNo.100)(4)与吸附质相容;吸附量的大小,还应考虑工艺上实现的难易度和样(5)有适当的工作温度范围;品的推广性、可靠性等。燃料电池汽车中可用于余(6)性能稳定,有较高的机械强度和耐磨性,热利用的热源温度为80e左右,属于低温热源。针使用寿命长;对本文的研究对象,综合分析比较上述几种常见的(7)具有一定的商业规模及合理的价格。吸附工质对,比较结果如表2所示。完全满足上述条件的吸附剂难以得到,工业上依据表2的综
7、合分析结果,本文选择活性炭)采用的吸附剂一般为多孔性物质。为了选择符合上甲醇作为燃料电池汽车余热驱动的吸附式制冷系统述要求的吸附剂,国内外学者进行了大量的筛选和的工质对。因为活性炭对甲醇的吸附量比较大,以研究工作。已经研究过的作为物理吸附的吸附剂甲醇作吸附质具有汽化潜热大、冰点低、沸点高于有:天然沸石、沸石分子筛、硅胶、活性炭、活性室温、对铜、钢等金属材料不腐蚀等优点。而且,炭纤维、凹凸棒粘土、氯化钙、金属氢化物以及复活性炭)甲醇系统能以比较低的热源驱动(在70e合型吸附剂等。~120e左右),其工作温区正好符合燃
