Šilumos siurblio integruotos šilumos valdymo sistemos tyrimas
grynai elektrinėms komercinėms transporto priemonėms
1. Tradicinė šilumos valdymo sistema
Šilumos valdymo sistemos, dažniausiai naudojamos projektuojant grynai elektrines komercines transporto priemones, skirtas pagrindiniams šilumos šaltiniams, apima galios akumuliatoriaus sistemos šilumos valdymą (BTMS), oro kondicionavimo sistemos šilumos valdymą ir variklio elektroninės valdymo sistemos šilumos valdymą. Tradicinė decentralizuota šilumos valdymo sistema yra ta, kad trys baterijos, oro kondicionavimo ir variklio elektroninės valdymo sistemos kilpos yra nepriklausomos viena nuo kitos. Kiekvienas iš jų turi visą temperatūros valdymo sistemą ir vamzdynų sistemą. Todėl automobilio eksploatavimo metu tam tikrai sistemai yra elektrinė šildymo sistema. Tuo pačiu metu kito komponento ar sistemos išorinė šilumos išsklaidymo energija nėra visiškai išnaudojama, o tai ne tik sukelia energijos švaistymą, bet ir kenkia energijos taupymui bei aplinkos apsaugai. Kita vertus, dėl žemo visos šilumos valdymo sistemos integravimo lygio vamzdynai yra sudėtingi, daug dalių, didelė kaina, o transporto priemonės kokybė sunki. Tai taip pat pagreitina akumuliatoriaus energijos suvartojimą transporto priemonės veikimo metu ir sumažina automobilio eksploatavimo laiką. Važiavimo rida turi didelę įtaką transporto priemonės ekonomiškumui.
2. Šilumos siurblio tipo integruota šilumos valdymo sistema
Remiantis integruotomis šilumos valdymo sistemomis, siekiant geriau atitikti akumuliatorių jautrumą aukštai temperatūrai, grynai elektrinių komercinių transporto priemonių šilumos valdymo sudėtingumas ir tobulinimas toliau didėja, o kai kurios naujoviškos programos pridedamos, pavyzdžiui, šilumos siurbliai. yra vienas iš jų. Pats šilumos siurblys negamina šilumos, o yra tik šilumos pernešėjas. Remiantis atvirkštinio Carnot ciklo principu (1 pav.), jis naudoja nedidelį elektros energijos kiekį įrenginiui varyti, cirkuliuoja darbo terpę užmaskuotoje fazėje ir sugeria, suspaudžia ir šildo žemos kokybės šilumos energiją prieš ją panaudojant. Pagrindiniai šilumos siurblio komponentai yra šaltnešis, kompresorius, kondensatorius, išsiplėtimo vožtuvas ir garintuvas. Tai uždara kilpa, kurioje terpė, šaltnešis / šaltnešis, nuolat suspaudžiama ir plečiama. Kiekvieną kartą, kai jis yra suspaudžiamas ir plečiamas (tai yra, kiekvieną veikimo ciklą), šaltnešis „ištraukia“ šilumą iš žemos temperatūros aplinkos ir perduoda ją aukštos temperatūros aplinkai. Oras nenaudojamas kaip šaltnešis, nors ir neteršia, ir yra nemokamas, nes jo šiluminis efektyvumas per ciklą yra gana žemas. Faktiškai naudojamas šaltnešis yra skystis, kuris išgaruoja sugerdamas šilumą ir kondensuojasi išsklaidydamas šilumą. Skysčio formos keitimo procesas gali labai pagerinti šiluminį efektyvumą kiekviename darbo cikle. Šilumos siurblio sistema turi du darbo režimus: vėsinimo ir šildymo. Integravus šilumos siurblio technologiją su integruotomis šilumos valdymo sistemomis, galima sukurti naujas šilumos siurblio tipo integruotas šilumos valdymo sistemas. Šią technologiją naudojančioje šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemoje naudojamas elektrinis oro kondicionavimo kompresorius ir šaldymo ciklo grįžtamosios charakteristikos, skirtos integruoti šaldymą ir šildymą. Jis turi gero universalumo, kompaktiškos konstrukcijos, didelio efektyvumo, energijos taupymo ir aplinkos apsaugos pranašumus ir tapo naujo tipo transporto priemonių oro kondicionieriumi. tendencija. Žiemos šildymo sąlygomis COP (našumo koeficientas) gali siekti nuo 2 iki 4. Energijos vartojimo efektyvumas daug kartų viršija PTC šildymo sistemą, dažniausiai naudojamą grynai elektrinių transporto priemonių srityje, kuri gali efektyviai išplėsti važiavimo atstumą daugiau nei 20 proc. Dabartiniai šilumos siurblių sistemų tipai daugiausia apima tiesioginio šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemas, netiesiogines šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemas ir orą papildančias bei entalpiją didinančias tiesiogines šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemas. Kaip parodyta 2 paveiksle, jie gali būti naudojami šildymui ir vėsinimui. Žodžiu, keturių krypčių atbulinės eigos vožtuvo naudojimas šilumos siurblio sistemoje gali pakeisti šilumos siurblio oro kondicionieriaus garintuvo ir kondensatoriaus funkcijas bei pakeisti šilumos perdavimo kryptį ir taip pasiekti vėsinimo efektą vasarą ir šildymas žiemą.
3. Šilumos siurblio integruotos šilumos valdymo sistemos privalumai ir trūkumai
Pagrindiniai privalumai yra šie: 1) Stipri sistemos integracija: kelios šilumos valdymo posistemės yra integruotos į vieną sistemą, kad būtų pasiektas vieningas valdymas ir optimizavimas; tai padeda sumažinti sistemos sudėtingumą ir pagerinti valdymo efektyvumą. 2) Energijos vartojimo efektyvumas Tiksliai kontroliuojant kiekvieno komponento temperatūrą ir šilumos srautą, energija gali būti naudojama efektyviau ir energijos sąnaudos sumažinamos. 3) Pažangus valdymas: paprastai aprūpintas pažangiais jutikliais ir valdymo sistemomis, kurios gali stebėti ir reguliuoti sistemos veikimo būseną realiuoju laiku, kad būtų pasiektas protingas valdymas. 4) Aplinkos prisitaikymas: veikimo strategija gali būti automatiškai koreguojama atsižvelgiant į aplinkos sąlygas, siekiant pagerinti sistemos prisitaikymą ir stabilumą. 5) Įrengimas ir priežiūra: Integruota šilumos valdymo sistema yra kompaktiška ir lengvai montuojama.
Pagrindiniai trūkumai yra šie: 1) Didelis techninis sunkumas: reikia integruoti keletą posistemių, techninis sunkumas yra gana didelis ir reikalinga profesionali techninė pagalba. 2) Didelės pradinės investicijos: kadangi integruotam šilumos valdymui reikia integruoti kelis posistemius, pradinės investicijos yra gana didelės. 3) Didelės priežiūros išlaidos: dėl didelio sistemos sudėtingumo integruoto šilumos valdymo priežiūros išlaidos taip pat yra gana didelės. Apibendrinant galima teigti, kad šilumos siurblio integruotas šilumos valdymas, siekiant pagerinti visapusišką transporto priemonės veikimą, integruoto dizaino optimizavimo standartą ir kelių sistemų koordinuoto valdymo ir bendro valdymo priemones, turi didelių pranašumų energijos panaudojimo efektyvumo srityje, išmanus. valdymas, prisitaikymas prie aplinkos ir ilgalaikis veikimas. Ji turi reikšmingų pranašumų eksploatavimo trukmės ir kitais aspektais, o šie pranašumai yra bendra transporto priemonių šilumos valdymo plėtros tendencija ateityje.
