Czasopismo | CHŁODNICTWO | Rocznik 2021 - zeszyt 5

Analiza możliwości wykorzystania pomp ciepła w układzie grzewczo-chłodniczym samochodu

Analysis of the possibility of using heat pumps in the heating and cooling system of the car

Jan Grygierzec

nr katalogowy: 134080

Streszczenie

W ostatnich latach rozwój pojazdów osobowych ukierunkowuje się na systemy „ekologiczne”, często opierające się na napędzie elektrycznym. Wykorzystanie technologii napędu elektrycznego w pojazdach zmienia zasady ogrzewania i chłodzenia powierzchni pasażerskiej. Dodatkowym aspektem jest utrzymanie odpowiednich warunków pracy akumulatorów zasilających. Powoduje to konieczność zmiany rozwiązań w układzie grzewczo-chłodniczym. Układy stosowane w samochodach spalinowych korzystają z nadwyżek temperatur, pobierając ciepło i przenosząc je do kabiny pasażerskiej. Chłodzenie odbywa się z wykorzystaniem obiegu czynnika chłodniczego, napędzanego sprężarką obciążającą silnik. Samochody elektryczne z uwagi na ograniczony dostęp do magazynowania energii oraz widoczny wpływ dodatkowych urządzeń na zasięg jazdy wymagają metod efektywnych i oszczędnych. Ze względu na złożoność wymagań stawianym klimatyzacji zostają wprowadzone rozwiązania znane z zastosowań pomp ciepła w budownictwie. Technologie tego typu pozwalają na odciążenie elektrycznych nagrzewnic poprzez odbiór ciepła z zewnątrz. Wszystkie metody mają charakter rozproszony, tzn. elementy układu zabudowane są w różnych częściach pojazdu. Innowacyjnym rozwiązaniem jest system modułowy oszczędzający przestrzeń roboczą, materiały oraz ograniczający potencjalne nieszczelności układu. W pracy przedstawiono analizę stanu możliwości wykorzystania pomp ciepła w układzie grzewczo-chłodniczym samochodu wraz z problemami dotyczącymi tego rodzaju systemu.

Abstract

In recent years, the development of passenger vehicles is focused on ecological solutions, often basedon electric drive. The use of electric propulsion technology in vehicles changes the principles of heating and cooling the passenger area. An addition aspect is the maintenance of proper working conditions of batteries supplying the vehicle. This makes it necessary to change the solutions in the heating and cooling system. The systems used in internal combustion cars use excess temperature, extracting heat and transferring them to the passenger cabin. Cooling takes place using a refrigerant circuit, driven by a compressor that loads the vehicle engine. Electric cars, due to the limited access to energy storage and the visible impact of additional devices on the driving range, require efficient and cost-effective solutions. Due to the complexity of the requirements for airconditioning, solutions known from the application of heat pumps in construction are being introduced. Solutionsof this type allow to relieve electric heaters by taking heat from the outside. All solutions have a diffuse character, i.e. the elements of the system are built in different parts of the vehicle. An innovative solution is a modular system that saves working space, materials and reduces potential system leaks. The article presents an analysis of the state of the possibilities of using heat pumps in the heating and cooling system of the car with problems regarding the solutions

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Harrison G., C. Thiel. 2017. „An exploratory policy analysis of electric vehicle sales competition and sensitivity to infrastructure in Europe”. Technol. Forecasting Social Change 114:165–178. DOI:10.1016/j.techfore.2016.08.007.
[2] Hawkins T.R., B. Singh, G. Majeau-Bettez, A.H. Strømman. 2013. „Comparative environmental life cycle assessment of conventional and electric vehicles LCA of conventional and electric vehicles”. J. Industrial Ecol.7(1): 53-64. DOI: 10.1111/ j.1530-9290.2012.00532.x .
[3] Kim M.H., J. Pettersen, C.W. Bullard. 2004. „Fundamental process and system design issues in CO2 vapor compression systems”. Prog. Energy Combust. 30:119–174. DOI: 10.1016/j.pecs.2003.09.002.
[4] Lee D. 2015. „Experimental study on the heat pump system using R134 a refrigerant for zero-emission vehicles”. Int. J. Automot. Technol.16:923–928. DOI: 10.1007/s12239-015-0094-2.
[5] Peng Q., Q. Du. 2016. „Progress in heat pump air conditioning systems for electric vehicles – A REVIEW”. Energies 9:240. DOI: 10.3390/en9040240.
[6] Petersen M., C. Bowers, S. Elbel, P. Hrnjak. 2013. „Development of high-efficiency carbon dioxide commercial heat pump water heater”. HVACR Res.19:823– 835. DOI: 10.1080/10789669.2013.833543.
[7] Qi Z. G. Advances on air conditioning and heat pump system in electric vehicles - A review. Renew Sustain Energy Rev. 2014;38:754-764. DOI: 10.3390/ en9040240.
[8] Tamura T., Y. Yakumaru, Nishiwaki F. 2005. „Experimental study on automotive cooling and heating air conditioning system using CO2 as a refrigerant”. Int. J. Refrig. 28:1302–1307. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2005.09.010.
[9] White Paper. Roadmap to a Single European Transport Area - Towards a competitive and resource efficient transport system. Brussels: European Commission; 2011. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=- CELEX:52011DC0144&from=PL.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


CHŁODNICTWO- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-5 , nr katalogowy 134080 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


CHŁODNICTWO- e-zeszyt (pdf) 2021-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	35.00 zł

Prenumerata

CHŁODNICTWO - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

252.00 zł

CHŁODNICTWO - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
CHŁODNICTWO - papierowa prenumerata roczna	360.00 zł brutto 333.33 zł netto 26.67 zł VAT (stawka VAT 8%)
CHŁODNICTWO - pakowanie i wysyłka	21.00 zł brutto 17.07 zł netto 3.93 zł VAT (stawka VAT 23%)

381.00 zł

CHŁODNICTWO - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
CHŁODNICTWO - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)

432.00 zł

Zeszyt

2021-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma