Zintegrowany system zarządzania ciepłem typu pompy ciepła
1. Zasada zintegrowanego zarządzania ciepłem typu pompy ciepła
W oparciu o zintegrowane systemy zarządzania ciepłem, aby lepiej sprostać wrażliwości akumulatorów na wysoką temperaturę, złożoność i udoskonalenie zarządzania ciepłem w czysto elektrycznych pojazdach użytkowych stale rośnie i dodawane są pewne innowacyjne zastosowania, takie jak technologia pomp ciepła jest jednym z nich. Sama pompa ciepła nie wytwarza ciepła, a jedynie jest jego nośnikiem. Opierając się na zasadzie odwrotnego cyklu Carnota, wykorzystuje niewielką ilość energii elektrycznej do napędzania urządzenia, powoduje cyrkulację czynnika roboczego w fazie ukrytej oraz pochłania, spręża i podgrzewa energię cieplną niskiej jakości przed jej wykorzystaniem. Do głównych elementów pompy ciepła zalicza się czynnik chłodniczy, sprężarkę, skraplacz, zawór rozprężny i parownik. Jest to zamknięta pętla, w której czynnik chłodniczy/czynnik chłodniczy jest w pętli stale sprężany i rozprężany. Za każdym razem, gdy jest sprężany i rozprężany (tj. w każdym cyklu pracy), czynnik chłodniczy „pobiera” ciepło ze środowiska o niskiej temperaturze i przenosi je do środowiska o wysokiej temperaturze. Powietrze nie jest stosowane jako czynnik chłodniczy, chociaż nie powoduje zanieczyszczeń i jest bezpłatne, ponieważ jego sprawność cieplna na cykl jest dość niska. Faktycznie stosowany czynnik chłodniczy to ciecz, która odparowuje podczas pochłaniania ciepła i skrapla się podczas rozpraszania ciepła. Proces zmiany postaci płynnej może znacznie poprawić wydajność cieplną w każdym cyklu roboczym. Układ pompy ciepła posiada dwa tryby pracy: chłodzenie i grzanie. Integrując technologię pomp ciepła ze zintegrowanymi systemami zarządzania ciepłem, można opracować nowe zintegrowane systemy zarządzania ciepłem typu pompy ciepła. System klimatyzacji z pompą ciepła wykorzystujący tę technologię wykorzystuje elektryczną sprężarkę klimatyzacji i wykorzystuje odwracalną charakterystykę cyklu chłodniczego w celu zintegrowania chłodzenia i ogrzewania. Ma zalety dobrej wszechstronności, zwartej konstrukcji, wysokiej wydajności, oszczędności energii i ochrony środowiska i stał się nowym typem klimatyzatora samochodowego. tendencja. W zimowych warunkach grzewczych współczynnik COP (współczynnik wydajności) może osiągnąć od 2 do 4. Efektywność energetyczna jest wielokrotnie większa niż w przypadku systemu ogrzewania PTC powszechnie stosowanego w pojazdach wyłącznie elektrycznych, który może skutecznie zwiększyć zasięg jazdy o ponad 20%. Obecne typy systemów pomp ciepła obejmują głównie systemy klimatyzacji z bezpośrednimi pompami ciepła, systemy klimatyzacji z pośrednimi pompami ciepła oraz systemy klimatyzacji z bezpośrednimi pompami ciepła uzupełniającymi powietrze i zwiększającymi entalpię, które można wykorzystać do ogrzewania i chłodzenia. Mówiąc laikiem, zastosowanie czterodrogowego zaworu przełączającego w układzie pompy ciepła może zamienić funkcje parownika i skraplacza klimatyzatora z pompą ciepła oraz zmienić kierunek wymiany ciepła, uzyskując w ten sposób efekt chłodzenia latem i ogrzewanie w zimie.
2. Eksperymentalna weryfikacja zintegrowanego zarządzania ciepłem pompy ciepła
Obecnie zintegrowane systemy zarządzania ciepłem typu pompa ciepła są rzadko stosowane w pojazdach użytkowych zasilanych wyłącznie energią elektryczną, a niektóre z nich znajdują zastosowanie w pojazdach osobowych. System pompy ciepła przekształca ciepło zawarte w powietrzu na własną energię wewnętrzną poprzez konwersję czynnika chłodniczego z gazu w ciecz. Wartość COP jest 2 do 3 razy wyższa niż w przypadku systemu ogrzewania PTC, co pozwala skutecznie wydłużyć zasięg jazdy o ponad 20%, nawet przy ekstremalnie niskich temperaturach. temperatury, można nadal zagwarantować, że współczynnik COP będzie większy lub równy 1, podczas gdy współczynnik efektywności energetycznej PTC jest na ogół mniejszy niż 1. W procesie ogrzewania energia cieplna powietrza zewnętrznego jest w sposób wymuszony przekazywana do systemu klimatyzacji w kabinie pasażerskiej, opierając się na odwróconym obiegu układu. Dlatego współczynnik efektywności energetycznej klimatyzacji z pompą ciepła jest 2 do 3 razy wyższy niż w przypadku ogrzewania PTC.
