Overzicht van thermisch beheer van de cockpit
Het airconditioningsysteem is de sleutel tot het thermisch beheer van auto's. Zowel bestuurder als passagiers willen het comfort van de auto nastreven. De belangrijke functie van de auto-airconditioner is het creëren van een comfortabele rijomgeving door de temperatuur, vochtigheid en windsnelheid in het passagierscompartiment aan te passen. en rijomgeving. Het principe van reguliere auto-airconditioning is het koelen of verwarmen van de temperatuur in het interieur via het thermische natuurkundige principe van verdamping, warmteabsorptie en condensatie. Wanneer de buitentemperatuur laag is, kan deze verwarmde lucht de cabine in blazen, zodat de bestuurder en passagiers het niet koud krijgen; Wanneer de buitentemperatuur hoog is, kan het lucht met een lage temperatuur in de cabine brengen, zodat de bestuurder en de passagiers zich koeler voelen. Daarom speelt auto-airconditioning een zeer belangrijke rol bij de airconditioning in de cabine en het comfort van de passagiers.
1.1 Traditioneel airconditioningsysteem en werkingsprincipe voor voertuigen
Traditionele airconditioners voor voertuigen die op brandstof rijden, bestaan hoofdzakelijk uit vier componenten: verdamper, condensor, compressor en expansieklep. De compressor is een elektrisch apparaat dat gasvormig koelmiddel op lage temperatuur en lage druk kan comprimeren tot gasvormig koelmiddel op hoge temperatuur en hoge druk. Compressoren worden over het algemeen op de motor van brandstofvoertuigen geïnstalleerd en de compressor wordt door de motor aangedreven om te werken.
De verdamper is een warmtewisselaar die in de cabine is geïnstalleerd. Het werkingsprincipe van de verdamper is om verdamping te gebruiken om warmte te absorberen en daardoor de temperatuur te verlagen. Wanneer het vloeibare koelmiddel met lage temperatuur en lage druk door de verdamper stroomt, verdampt het vloeibare koelmiddel en absorbeert het de warmte in de cabine, waardoor de cabine snel wordt gekoeld.
De condensor is ook een warmtewisselaar die buiten de cabine is geïnstalleerd. Het werkingsprincipe van de condensor is om door condensatie warmte te absorberen en daardoor de temperatuur te verhogen. Wanneer het gasvormige koelmiddel met hoge temperatuur en hoge druk door de condensor stroomt, wordt het door een ventilator gedwongen af te koelen en wordt de warmte aan de buitenlucht afgegeven. , waarbij gasvormig koelmiddel op hoge temperatuur en hoge druk wordt omgezet in vloeibaar koelmiddel op gemiddelde temperatuur en hoge druk.
Het expansieventiel is een apparaat dat vloeistof op gemiddelde temperatuur en hoge druk uitbreidt naar vloeistof op lage temperatuur en lage druk. Het expansieventiel wordt doorgaans bij de ingang van de verdampingskast geïnstalleerd. Het zet het vloeibare koelmiddel op gemiddelde temperatuur en hoge druk uit tot vloeibaar koelmiddel op lage temperatuur en lage druk, waardoor het koelmiddel de verdampingskast kan binnendringen. om de warmte in de cabine te absorberen.
Auto-airconditioners bestaan uit een koelsysteem, een verwarmingssysteem en een ventilatiesysteem. Deze drie systemen vormen het samenstel van de auto-airconditioner. Het principe van traditionele koeling van voertuigen op brandstof bestaat uit de vier stappen: compressie, condensatie, expansie en verdamping, zoals weergegeven in figuur 1. Door deze vier stappen te herhalen, kan de werking van het koelsysteem worden gegarandeerd. Vervolgens blijft de verdamperbox de cabine koelen.
Figuur 1
Het principe van het verwarmen van een voertuig met traditionele brandstof is het gebruiken van de restwarmte van de voertuigmotor om de voertuigcabine te verwarmen. Ten eerste komt het koelwater met een hogere temperatuur dat uit de koelwatermantel van de motor komt de warme luchtkern binnen en wordt de koude lucht door de warme lucht door de ventilator geblazen. Kern: de verwarmde lucht kan de cabine in worden geblazen voor cabineverwarming of ruitenontdooiing. Nadat het koelwater de verwarming heeft verlaten, keert het terug naar de motor om een cyclus te voltooien.
1.2 Nieuw airconditioningsysteem en werkingsprincipe voor voertuigen
Omdat de aandrijfapparaten van nieuwe energievoertuigen en traditionele brandstofvoertuigen verschillend zijn, wordt de airconditioningcompressor van brandstofvoertuigen aangedreven door de motor, en wordt de airconditioningcompressor van nieuwe energievoertuigen aangedreven door de motor. Daarom kan de airconditioningcompressor van het nieuwe energievoertuig niet door de motor worden aangedreven, maar dat zal wel gebeuren. Een elektrische compressor wordt gebruikt om het koelmiddel te comprimeren. Het basisprincipe van nieuwe energievoertuigen is hetzelfde als dat van traditionele brandstofvoertuigen. Ze maken gebruik van condensatiewarmteafgifte en verdampingswarmteabsorptie om het passagierscompartiment te koelen. De compressor is echter gewijzigd in een elektrische compressor. Momenteel worden scroll-structuurcompressoren voornamelijk gebruikt om het koelmiddel te comprimeren.
De verwarmingsmodus van nieuwe energievoertuigen is heel anders dan die van traditionele brandstofvoertuigen. Omdat de verwarmingsmodus van traditionele brandstofvoertuigen bestaat uit het overbrengen van de afvalwarmte van de motor naar de cabine via de koelvloeistof om de cabine te verwarmen, maar nieuwe energievoertuigen bestaan niet zonder motor. De motor verwarmt de cabine. Daarom gebruiken nieuwe energievoertuigen andere verwarmingsmodi om de cabine te verwarmen. Hieronder volgen verschillende manieren van airconditioning en verwarming voor nieuwe energievoertuigen.
(1) Halfgeleiderverwarmingssysteem: De halfgeleiderverwarming bestaat uit halfgeleidercomponenten en aansluitingen om koel- en verwarmingsfuncties uit te voeren. In dit systeem is het thermokoppel het basisonderdeel voor koeling en verwarming. De structuur ervan wordt weergegeven in figuur 2. Twee halfgeleiderapparaten zijn met elkaar verbonden om een thermokoppel te vormen, en nadat gelijkstroom is aangelegd, zullen er warmte- en temperatuurverschillen worden gegenereerd op het grensvlak om het interieur van de cabine te verwarmen. Het grote voordeel van halfgeleiderverwarming is dat de cabine snel kan worden verwarmd. Het grootste nadeel is dat halfgeleiderverwarming veel elektriciteit verbruikt. Voor nieuwe energievoertuigen die kilometers moeten maken, zijn de tekortkomingen fataal. Daarom kan het niet voldoen aan de eisen van nieuwe energievoertuigen op het gebied van energiebesparing op het gebied van airconditioning. Het is ook meer noodzakelijk dat mensen onderzoek doen naar halfgeleiderverwarmingsmethoden en een efficiënte en energiebesparende halfgeleiderverwarmingsmethode ontwerpen.
Figuur 2
1-Elektrische isolatielaag; 2—Te koelen object; 3—Metalen plaat; 4—N-type halfgeleider;5—Metalen plaat; 6—Verwarmd object; 7 — Elektrische isolatielaag; 8 — Halfgeleider van het P-type
(2) Luchtverwarming met positieve temperatuurcoëfficiënt (PTC): Het hoofdbestanddeel van PTC is de thermistor, die wordt verwarmd door elektrische verwarmingsdraad en een apparaat is dat elektrische energie direct omzet in thermische energie. Het PTC-luchtverwarmingssysteem verandert de warme luchtkern van een traditioneel brandstofvoertuig in een PTC-luchtverwarmer. Het maakt gebruik van een ventilator om de te verwarmen buitenlucht door de PTC-verwarming te drijven, en stuurt de verwarmde lucht naar het interieur van de cabine om de cabine te verwarmen. Het verbruikt direct elektriciteit, dus als de verwarming is ingeschakeld, is het energieverbruik van nieuwe energievoertuigen ook relatief groot.
(3) PTC-koelvloeistofverwarmer: PTC-koelvloeistofverwarmer en PTC-luchtverwarmer genereren beide warmte door het elektriciteitsverbruik, maar het waterverwarmingssysteem gebruikt eerst PTC om de koelvloeistof te verwarmen. Nadat de koelvloeistof tot een bepaalde temperatuur is verwarmd, wordt de koelvloeistof naar binnen gepompt. De verwarmingskern wisselt warmte uit met de omringende lucht en de ventilator stuurt de verwarmde lucht de cabine in om de cabine te verwarmen. Het koelwater wordt vervolgens via de PTC verwarmd en circuleert heen en weer. Dit verwarmingssysteem is betrouwbaarder en veiliger dan PTC-luchtkoeling.
(4) Warmtepomp-airconditioningsysteem: het principe van het warmtepomp-airconditioningsysteem is hetzelfde als dat van het traditionele airconditioningsysteem voor auto's, maar de warmtepomp-airconditioner kan de conversie van cabineverwarming en -koeling realiseren. Het maakt gebruik van een vierwegomkeerklep om de stroomrichting van het koelmiddel in het systeem te veranderen, waardoor koeling wordt bereikt. Het proces van warmte-uitwisseling. Omdat warmtepomp-airconditioners niet direct elektriciteit verbruiken om warmte te genereren, zijn warmtepomp-airconditioners energiebesparender dan PTC-verwarmers. Momenteel worden op sommige voertuigen warmtepomp-airconditioners in massa geproduceerd.
