熱泵空調(diào)系統(tǒng)
關(guān)注創(chuàng)建者：唐雪山 創(chuàng)建時間：2017-02-09
熱泵空調(diào)系統(tǒng)的視頻教程
在Workbench中的參數(shù)化分析-汽車空調(diào)系統(tǒng)
本教程演示在Workbench中使用Fluent流體流動系統(tǒng)來建立和解決汽車加熱、通風(fēng)和空調(diào)風(fēng)道系統(tǒng)中的三維湍流流動和傳熱問題。Workbench使用參數(shù)和設(shè)計點(diǎn)來運(yùn)行優(yōu)化和假設(shè)的場景。可以在Fluent中定義輸入和輸出參數(shù)，這些參數(shù)可用于Workbench項(xiàng)目中。還可以在其他應(yīng)用程序中定義參數(shù)，包括ANSYS DesignModeler和ANSYS CFD-Post。
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熱泵空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)例教程
一、帶熱泵的加熱回路
寶馬i3純電動車的熱泵換熱器安裝在冷卻液泵和電加熱器之間。由于使用熱泵，電加熱器的電能消耗明顯減少。
在進(jìn)行效率比較時，清晰地顯示了熱泵節(jié)約的能量。為了獲得5kW的輸出熱量，由于電阻損失，電加熱器需要消耗5.5kW的電能。而帶熱泵的系統(tǒng)只需要2.5kW的電能。EKK使用這些電能壓縮制冷劑，在熱泵換熱器產(chǎn)生所需的輸出熱量。如圖1所示。
圖1 熱泵和電加熱器效率比較
1 熱泵 2 電加熱器 A 輸出熱量 B 消耗的電能
冷卻液回路只是增加了熱泵換熱器。即使使用熱泵，也必須配置電加熱器，以保證系統(tǒng)發(fā)生故障時，還能夠達(dá)到乘客艙所需的溫度，如圖2所示。為了防止回路堵塞或損壞，必須使用寶馬i3新型專用冷卻液。
圖2 帶熱泵的乘客艙加熱
1 乘客艙換熱器 2 電加熱器 3 電動冷卻液泵(12V) 4 儲液罐 5 熱泵換熱器
二、熱泵系統(tǒng)圖
在寶馬i3純電動車上，電機(jī)和動力電控裝置產(chǎn)生的可用廢熱很少。即使在寶馬i3增程式純電動車上，也不使用增程式發(fā)動機(jī)上產(chǎn)生的廢熱。為了減輕重量，該款增程式純電動車上不配置熱泵。
由于配置了熱泵，使用電加熱器的純電動車的行駛里程并不明顯減少。乘客艙所需的熱量由帶熱泵的暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)提供。
熱泵的工作原理與暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)相反，高溫高壓的制冷劑流過冷凝器時，釋放的熱能直接排入大氣。而高溫高壓的制冷劑流過熱泵熱交換器時，制冷劑釋放的熱能用于加熱乘客艙。如圖3所示。
展開 【免責(zé)聲明】文章為作者個人觀點(diǎn)，不代表EDC電驅(qū)未來立場。如因作品內(nèi)容、版權(quán)等存在問題，請于本文布30日內(nèi)聯(lián)系EDC電驅(qū)未來進(jìn)行刪除或洽談版權(quán)使用事宜。
太陽能系統(tǒng)上頂入地不占地方還能省電
筑城四月天，多是陽光明媚。在位于貴陽國家高新區(qū)的中國西部(貴陽)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)基地，四棟看上去很普通的寫字樓，屋頂卻蓋滿了藍(lán)紫色的太陽能電池板。
該研發(fā)生產(chǎn)基地，就是我省面積最大的“光電建筑一體化”的綠色建筑，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用面積有6000平方米。1號至4號樓屋頂和裙房屋頂安裝的太陽能電池組件，不僅節(jié)省空間，還可以發(fā)電。
“太陽能電池將日光轉(zhuǎn)換成直流電，通過逆變器轉(zhuǎn)化成220/380V交流電供寫字樓使用。”項(xiàng)目工程師程吉利說，系統(tǒng)平均每年發(fā)電量約有34.63萬千瓦時，每年可節(jié)省40至50萬元電費(fèi)。
除了藍(lán)色屋頂，占地8000平方米的廣場上，26個“球形大燈泡”系統(tǒng)正在為地下車庫提供照明。“這是光導(dǎo)照明系統(tǒng)，可以多方位吸收太陽能，地面的采光罩采集日光經(jīng)過特殊制作的導(dǎo)光管傳輸和強(qiáng)化后，通過漫射為地下車庫照明。”程吉利介紹，24小時必須開燈的地下室，這里白天只需開一小部分的照明燈。記者在地下一層看到，單個光導(dǎo)照明系統(tǒng)，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單個日光燈的照射范圍。
“貴陽雨水豐沛，我們還專門建了雨水收集裝置，將雨水進(jìn)行沉淀、過濾后供廣場的綠化澆灌使用。”程吉利說，研發(fā)基地還建有地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，通過收集利用地下淺層地?zé)豳Y源(土壤)來實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能供暖，每年可節(jié)省標(biāo)煤89.24噸，減少二氧化碳排放246.5噸、二氧化硫7.4噸、二氧化氮3.7噸。
接“地氣”換“新風(fēng)”住院大樓也能冬暖夏涼
“新的住院大樓里空氣新鮮，也不悶，而且沒有大家討厭的藥水味道，心情好很多。”近日，住在息烽縣人民醫(yī)院綜合住院大樓康復(fù)病房的錢甫，有了不同的就醫(yī)體驗(yàn)。
前幾日貴陽倒春寒，最低溫度降至8度，息烽縣人民醫(yī)院的病房里卻依然暖和，關(guān)鍵就是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
展開 與傳統(tǒng)動力汽車相比，電動汽車在動力電池、電驅(qū)動系統(tǒng)和電動空調(diào)三個方面對熱管理系統(tǒng)設(shè)計和性能提出了新的要求，包括對整車動力性、續(xù)駛里程、安全性、使用壽命和舒適性都有新的定義，性能評價體系也需要重新建立。與此同時，系統(tǒng)的復(fù)雜程度和智能化程度均大幅增加，給控制系統(tǒng)也帶來了更大的挑戰(zhàn)。
為了促進(jìn)汽車制造企業(yè)對電動汽車熱管理技術(shù)有深入的了解，提高熱管理性能開發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品熱環(huán)境適應(yīng)性能的提升，特邀請整車熱管理領(lǐng)域的資深專家為本次培訓(xùn)系統(tǒng)授課，同時針對現(xiàn)場提出的相關(guān)問題分享演講者在此方面的經(jīng)驗(yàn)體會。
一、時間地點(diǎn)
2019年6月17-18日
北京（具體地點(diǎn)于培訓(xùn)前一周通知）
二、參加對象
國內(nèi)汽車制造主機(jī)廠及供應(yīng)商的技術(shù)中心、性能集成部、CAE分析部、整車與動力電池開發(fā)部門負(fù)責(zé)技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、空調(diào)熱管理工程師、工程分析的技術(shù)工程師，本次培訓(xùn)適合已經(jīng)從事3年以上時間有一定理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的熱管理工程師。
三、主講專家
深專家：吉林大學(xué)博士后，近15年整車熱管理性能開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，先后在一汽、中汽研（天津）擔(dān)任整車熱管理技術(shù)專家。承擔(dān)多款傳統(tǒng)汽車及新能源汽車熱管理系統(tǒng)集成、工程設(shè)計、開發(fā)試驗(yàn)、仿真分析等工作；建立整車熱管理開發(fā)流程、熱管理開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范、熱管理性能的驗(yàn)證及提升等能力。該專家最擅長整車熱平衡性能一維計算分析、空調(diào)性能一維計算分析；編制過發(fā)動機(jī)熱平衡試驗(yàn)、整車熱平衡及熱害試驗(yàn)、空調(diào)環(huán)模試驗(yàn)的方法和評價標(biāo)準(zhǔn)。
四、授課大綱
五、培訓(xùn)費(fèi)用
培訓(xùn)費(fèi)：3600元/人，3人（含3人）以上享受團(tuán)隊(duì)價格：3400元/人。
以上費(fèi)用不含食宿費(fèi)，培訓(xùn)期間食宿統(tǒng)一安排，費(fèi)用自理。
展開 傳統(tǒng)的電池?zé)峁芾?em>系統(tǒng)主要依靠空氣或液體介質(zhì)進(jìn)行冷卻、加溫。但是，采用空氣介質(zhì)的熱管理系統(tǒng)傳熱性能較差，以無法適應(yīng)目前密集排列式的電池組的散熱加熱需求，而液體介質(zhì)的熱管理系統(tǒng)則過于復(fù)雜，即會增加額外的質(zhì)量，還存在液體泄漏的風(fēng)險。因此，液體介質(zhì)的電池?zé)峁芾?em>系統(tǒng)同樣不適用于當(dāng)前電動汽車的電池?zé)峁芾怼Ｄ壳半妱悠嚨碾姵責(zé)峁芾?em>系統(tǒng)主要采用復(fù)合式的熱管理方式，即由多種導(dǎo)熱材料共同作為介質(zhì)，如多空介質(zhì)、相變材料、納米材料、金屬翅片等多種導(dǎo)熱材料配合空氣介質(zhì)或液體介質(zhì)。此外，由熱管構(gòu)成的高效傳熱元件配合空氣、液體、相變材料而組成的復(fù)合式熱管理系統(tǒng)也是當(dāng)電池?zé)峁芾眍I(lǐng)域中的研究重點(diǎn)。
2.2 乘員艙的熱管理
電動汽車空調(diào)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)汽車乘員艙的熱管理，從而為司乘人員提供舒適的駕駛乘坐環(huán)境，進(jìn)而保障駕駛員的安全駕駛。當(dāng)前電動汽車主要采用的空調(diào)系統(tǒng)為壓縮式單冷空調(diào)和電加熱器的組合，這種空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)成熟，與燃油車差別不大。但是電加熱器會使用動力電池中的電能，從而造成動力電池的額外能源輸出，降低電動汽車的續(xù)航里程。因此，目前電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)便是熱泵型空調(diào)系統(tǒng)對傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)加熱設(shè)備的取代問題。同時，熱泵型空調(diào)系統(tǒng)也需要克服冬季熱泵效率降低和結(jié)霜等實(shí)際問題。為此，人們開始集中研究輔助加熱技術(shù)和余熱回收技術(shù)，以提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)在寒冷環(huán)境下的工作效率。此外，含氟氯烴類制冷劑已經(jīng)逐漸退出電動汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷劑的應(yīng)用范圍，以進(jìn)一步提升新型電動汽車的環(huán)保效果。
2.3 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的熱管理
電機(jī)在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量。因此，電機(jī)熱管理主要負(fù)責(zé)對驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行冷卻降溫。電機(jī)熱管理系統(tǒng)采用的冷卻介質(zhì)主要是風(fēng)冷或液冷。其中風(fēng)冷便是通過流動的空氣帶走電機(jī)產(chǎn)生的熱量，但是風(fēng)冷效果相對較差，并且造成電機(jī)的通風(fēng)損耗，對驅(qū)動電機(jī)的工作效率有一定的影響。
展開 
熱泵空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
熱泵空調(diào)系統(tǒng)的最新內(nèi)容
隨著汽車科技的飛速發(fā)展，汽車空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑選擇變得尤為關(guān)鍵。Mentor汽車制冷劑識別器，作為行業(yè)內(nèi)廣受認(rèn)可的檢測工具，旨在通過其先進(jìn)的NDIR（非分散紅外）技術(shù)，為汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷劑的維修和維護(hù)提供較好的便利。
NDIR技術(shù)的優(yōu)勢
NDIR技術(shù)是一種經(jīng)過驗(yàn)證的分析方法，具有高度的準(zhǔn)確性和可靠性。Mentor汽車制冷劑識別器利用這種技術(shù)，能夠準(zhǔn)確地區(qū)分和識別R1234yf
項(xiàng)目背景
許多人大約90%的時間都在室內(nèi)度過，健康的建筑環(huán)境在改善認(rèn)知功能和個人健康方面發(fā)揮著重要作用。COVID-19大流行使人們更加關(guān)注清潔的室內(nèi)空氣和更好的循環(huán)，從而更加關(guān)注HVACR系統(tǒng)的性能。
此外，鑒于建筑環(huán)境產(chǎn)生了全球溫室氣體排放量的39%，對可持續(xù)性發(fā)展和低碳的日益關(guān)注使專注于綠色/高效的暖通空調(diào)運(yùn)營。此外，圍繞建筑規(guī)范的法規(guī)旨在通過確保“全民制冷優(yōu)化”來減少能源匱乏
儲能系統(tǒng)熱設(shè)計過程，涉及一個方面，本案例分別展開介紹：
1、熱負(fù)荷，考慮不同倍率的電芯發(fā)熱功率、電氣熱損耗、太陽熱輻射、隔熱設(shè)計等
2、空調(diào)制冷量校核，要注意工況點(diǎn)
3、循環(huán)風(fēng)冷計算，此部分要區(qū)分系統(tǒng)PQ曲線和風(fēng)機(jī)PQ曲線的區(qū)別
4、制冷溫度計算，作為后續(xù)熱設(shè)計的輸入
5、熱管理控制邏輯和熱測試驗(yàn)證環(huán)節(jié)
也就是說，海豹的空調(diào)和電池通過熱泵系統(tǒng)來控制溫度。要實(shí)現(xiàn)電池的加熱/冷卻，需使冷媒流入貼在電池底部的冷卻板中（圖5）。
圖4 海豹的冷媒回路
10根管子從Nonavalve伸出來。分別是連接壓縮機(jī)、車外冷凝器、HVAC內(nèi)的冷凝器和蒸發(fā)器、電池等5個組件的往返管道。不過，與電池相連的管道隱藏在Nonavalve的下方。冷媒是R-134a。
也就是說，海豹的空調(diào)和電池通過熱泵系統(tǒng)來控制溫度。要實(shí)現(xiàn)電池的加熱/冷卻，需使冷媒流入貼在電池底部的冷卻板中（圖5）。
圖4 海豹的冷媒回路
10根管子從Nonavalve伸出來。分別是連接壓縮機(jī)、車外冷凝器、HVAC內(nèi)的冷凝器和蒸發(fā)器、電池等5個組件的往返管道。不過，與電池相連的管道隱藏在Nonavalve的下方。冷媒是R-134a。
為了適應(yīng)電動化和智能化的需求，汽車熱管理正從傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)冷卻和空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展至電池?zé)峁芾怼㈦姍C(jī)電控?zé)峁芾?em>系統(tǒng)以及熱泵空調(diào)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對座艙溫度、電池溫度和動力總成溫度的精確控制。由于新增了繁多的、控制精度要求更高的零部件，使得系統(tǒng)內(nèi)需要冷卻的部件增加，系統(tǒng)復(fù)雜度逐步增大。因此，熱管理系統(tǒng)方案正逐步呈現(xiàn)出高效化，精細(xì)化，集成化的趨勢。
作品名稱：四通換向閥流致振動特性的數(shù)值模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證
作品類型：文本
作者及單位：張克鵬 | 浙江大學(xué)
作品簡介：為了改善熱泵空調(diào)系統(tǒng)制冷制熱工作方式發(fā)生變化時，四通換向閥(FWRV)產(chǎn)生的低效率和故障，對FWRV的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究具有重要意義。
因此，目前電動汽車空調(diào)系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)便是熱泵型空調(diào)系統(tǒng)對傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)加熱設(shè)備的取代問題。同時，熱泵型空調(diào)系統(tǒng)也需要克服冬季熱泵效率降低和結(jié)霜等實(shí)際問題。為此，人們開始集中研究輔助加熱技術(shù)和余熱回收技術(shù)，以提高熱泵空調(diào)系統(tǒng)在寒冷環(huán)境下的工作效率。此外，含氟氯烴類制冷劑已經(jīng)逐漸退出電動汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷劑的應(yīng)用范圍，以進(jìn)一步提升新型電動汽車的環(huán)保效果。
張子琦對熱泵空調(diào)系統(tǒng)的傳熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，通過優(yōu)化換熱結(jié)構(gòu)能改善系統(tǒng)的能耗。
曹曉玉通過AMEsim軟件建立空調(diào)系統(tǒng)模型，研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度對系統(tǒng)能耗有較大的影響。朱波等利用電機(jī)余熱作為輔助熱源，通過優(yōu)化加熱器的控制策略得到了較低的系統(tǒng)能耗。楊君提出水暖PTC加熱器功率的自動化線性調(diào)節(jié)，通過精確化控制精度降低能耗。
在熱泵式空調(diào)系統(tǒng)中，特別表現(xiàn)在制熱性能高、穩(wěn)定性好、安全性高；
(8)渦旋式壓縮機(jī)無余隙容積，在結(jié)構(gòu)上屬于多室壓縮，相鄰的腔室內(nèi)壓力差別不是很大（近似連續(xù)變化），同時，動、靜渦盤端面接觸部的密封條靠軸向背壓被壓緊而使得動、靜渦盤緊密接觸，并在冷凍油的幫助下實(shí)現(xiàn)良好的密封效果，從而使得內(nèi)泄漏幾乎不存在；當(dāng)密封條端平面被磨損后，可以沿軸向方向自動補(bǔ)償，以保證動渦盤端面和靜渦盤底面始終貼緊
