文章來源：青島朗進新能源裝置有限公司

純電動大巴空調冬季制熱是目前行業普遍關注的焦點問題，受大巴空調廠家技術影響，大部分電動空調熱泵制熱在環境溫度0℃左右將無法啟動，所以目前行業冬季制暖主要採用燃油爐或PTC加熱方式。燃油爐與PTC加熱能耗高，嚴重影響整車續航里程。另外，在冬季制熱時，暖風從上部的風道往下吹，大部分熱風下不去，造成了車廂上部溫度高，腳部溫度過低，非常影響舒適性。

在低溫地區進行了熱泵制熱效果驗證，同時又對車廂風道進行了改造，驗證熱泵空調在低溫地區的使用效果，並對比原車自帶的電加熱器進行舒適性和耗電量的對比。

1低溫地區氣候特點及空調需求

圖1中地區屬北溫帶大陸性季風氣候，四季分明，全年平均氣溫6℃～11℃。1月份最冷，7月份最熱。每年4～5月為春季，6～8月為夏季，9～10月為秋季，11月中旬至翌年3月為冬季。透過平均氣溫的分析，使用-15℃的熱泵空調可以滿足需求。

大巴車輛空調系統設定：通風、製冷、制熱3種工作模式，透過對每個月氣溫情況分析，空調執行狀態如表1所示。

透過以上資料分析，低溫公交車輛全年執行週期內，實際執行制熱天數約5-6個月時間，根據低溫地區氣候特點，適合選取具有熱泵制熱功能的變頻空調系統，下面進行熱泵制熱效果和耗電量的分析。

2空調/電加熱器引數分析

根據運營線路特點和低溫地區的氣象資料，透過對10。5m公交車輛空調熱負荷理論計算，空調額定製熱量需求為21kW，變頻熱泵空調及電加熱器主要效能引數如表2所示。

3測試內容

1）變頻熱泵空調最佳化風道試驗前後舒適性對比試驗。

2）變頻熱泵空調和電加熱器升溫對比試驗和舒適性對比。

3）跟車路試空調與電加熱器耗電量對比。

4）變頻熱泵空調和電加熱器每天節電率對比。

測試參考標準：《JT-T216-2006客室空調系統技術條件》、《CJT134-2001城市公交空調系統》。

測試要求：測點位置，編號採用如下方法，測點標號由一位大寫字母與一位數字（下角標）組成，定義如下。

A—出風口測溫點，位於出風口表面中心處。

B——迴風口測溫點，迴風口平面下100mm±10mm處，中心線前後等距兩點。若迴風口位於車廂地板上，則取回風口中心平面內前後（或左右）等距兩點。

C——座椅處測溫點，每處測溫點分上、下兩個，上部測溫點設在距坐墊表面上方635mm，水平方向距靠背250mm處，下部測點位於座椅前沿，距地板高度50mm處。兩種測點均設於單人或雙人座椅縱向中心，多人座椅均布兩點，見圖2。

D—溫差測溫點。客車縱向中心平面內，距地板高度1000mm處設定前、中、後3個測點，前後測點分別距前後風窗玻璃1500mm，中部測點位於客車縱向中心。

按照標準選取A、B、C1、C2、D共5點測試資料。

3.1變頻熱泵空調最佳化風道試驗前後舒適性對比試驗（圖3~圖8）

結論：最佳化風道前測試資料發現車廂底部C1位置溫度較低。風道最佳化後底部C1溫度明顯提高，整車溫差小，舒適度明顯提升。

3.2變頻熱泵空調和電加熱器升溫對比試驗（圖9～圖12）

結論：裝有熱泵空調的大巴車在22min時車廂內的平均溫度達到設定溫度，而裝有電加熱器的大巴車在30min後最高溫度只到了17℃。熱泵大巴空調升溫最快而電加熱器半小時內沒有達到設定溫度。採用熱泵空調整車溫差小、溫度均勻，舒適性優於電加熱器。

3.3熱泵空調與電加熱器耗電量對比（表3）

結論：跟車測試電加熱的耗電量遠大於空調的耗電量。

3.4變頻熱泵空調和電加熱器每天節電率對比（圖13）

結論：根據每天記錄的每公里平均耗電量統計，熱泵空調比電加熱器省電，平均每公里比電加熱器節省約45。12%的耗電量，熱泵空調節電效能優勢明顯。

4節能經濟效益分析

10m純電動客車整車電量：210kW·h，平均每日運營里程：125km。熱泵空調平均用電量：0。33kW·h/km，電加熱器平均用電量：0。61kW·h/km，車輛運營平均每公里用電量：1kW·h/km（低溫地區10m客車行業平均用電量）。車輛充電每度電費：0。6元/kW·h按照100臺車輛，制熱季按照60天計算。

透過計算可得：

1）熱泵空調車輛每年節省電量=（電加熱器平均用電量-熱泵空調平均用電量）×平均每天運營里程×車輛總數×天數=（0。61-0。33）×125×100×60=21萬kW·h。

2）熱泵空調車輛每年節電費用=熱泵空調車輛每年節省電量×車輛充電每度電費=21萬×0。6=12。6萬元。

結論：採用熱泵空調，每年可節省電量21萬度電，每年可節省人民幣12。6萬元。節能、節省費用效果明顯。

5結論

1）在低溫地區採用熱泵空調，並且把風道進行最佳化，增加車廂底部出風風口，可以有效提高車廂的溫度均勻性，保證了車廂中下部的溫度，避免上下溫差過大。

2）透過實驗對比得知，採用熱泵空調和電加熱在升溫速率、舒適性和耗電量方面對比，熱泵空調具有較明顯的優勢。熱泵空調升溫速度快、溫控精度高、耗電量少，變頻熱泵空調更舒適、更節能。

3）對比電加熱的耗電量，空調平均節電率達到45。12%。採用熱泵空調，按照100臺車輛，制熱季按照60天計算每年可節省電量21萬度電，換算為節省的費用每年可節省人民幣12。6萬元，節能、節省費用效果明顯。