Đặc điểm hiệu suất của máy bơm nhiệt nguồn làm mát bằng chất lỏng từ bộ stack sử dụng R744 cho xe điện chạy bằng pin nhiên liệu

Springer Science and Business Media LLC - Tập 26 - Trang 2065-2071 - 2012
Ho-Seong Lee1, Jong-Phil Won1, Choong-Won Cho1, Yong-Chan Kim2, Moo-Yeon Lee1
1Thermal Management Research Center, Korea Automotive Technology Institute, Chonan City, Korea
2Department of Mechanical Engineering, Korea University, Seoul, Korea

Tóm tắt

Mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra các đặc điểm hiệu suất của máy bơm nhiệt nguồn làm mát bằng chất lỏng từ bộ stack sử dụng R744 cho các xe điện chạy bằng pin nhiên liệu dưới điều kiện thời tiết lạnh. Hiện tại, các bộ đun điện được sử dụng trong các xe điện chạy bằng pin nhiên liệu, và mức tiêu thụ năng lượng cao liên quan dẫn đến hiệu suất nhiên liệu thấp hơn và giảm quãng đường đi của xe. Để cải thiện hiệu suất của các xe điện chạy bằng pin nhiên liệu trong nghiên cứu này, một máy bơm nhiệt sử dụng R744 làm chất làm lạnh và tận dụng nhiệt thải từ các bộ stack đã được phát triển để đáp ứng năng suất sưởi ấm. Máy bơm nhiệt này được thử nghiệm và tối ưu hóa hiệu suất cho việc thu hồi nhiệt từ chất lỏng của bộ stack dưới các tốc độ nén, nhiệt độ không khí và lưu lượng của bộ trao đổi nhiệt bên trong, cũng như lưu lượng chất lỏng làm mát của bộ trao đổi nhiệt CO2. Thêm vào đó, năng suất sưởi ấm của hệ thống thử nghiệm đạt được trên 5.0 kW tại lưu lượng chất lỏng làm mát 5.0 l/phút dưới điều kiện thời tiết cực lạnh -20°C.

Từ khóa

#máy bơm nhiệt #R744 #pin nhiên liệu #xe điện #hiệu suất sưởi ấm #nhiệt độ lạnh

Tài liệu tham khảo

P. Neksa, CO2 heat pump systems, Int. J. Refrigerant, 25 (2002) 421–427. A. Hafner, J. Pettersen, G. Skaugen and P. Neksa, An automobile HVAC system with CO2 as the refrigerant. In: Natural working fluids, 1998 IIR-Gustav Lorentzen conference, Oslo, Norway (1998). S. C. Kim, M. S. Kim, I. C. Hwang and T. W. Lim, Heating performance enhancement of a CO2 heat pump system recovering stack exhaust thermal energy in fuel cell vehicles, Int. J. Refrigerant 30 (2007) 1215–1226. ANSI/ASME, Measurement uncertainty, ANSI/ASME PTC 19-1-1985, Part 1 (1985). R. J. Moffat, Uncertainty analysis in the planning of an experiment, J. Fluids Engineering, 107 (1985) 173–178. ANSI/AMCA 210, Laboratory methods of testing fans for rating, ANSI, Arlington (VA) (1985). ASHRAE Standard 116, Methods of testing for seasonal efficiency of unitary air-conditioners and heat pumps, ASHRAE, Atlanta (GA) (1983). M. Y. Lee, C. W. Cho, H. S. Lee, D. Y. Lee, Y. C. Park and J. P. Won, Performance characteristics of a simultaneous hybrid heat pump using coolant and air sources for an electric bus, Int. J. of Energy (2011) in Review. C. W. Cho, M. Y. Lee, H. S. Lee, D. Y. Lee, S. T. Oh and J. P. Won, Heating performance characteristics of a coolant source heat pump using wasted heat of electric devices for an electric bus, JMST (2011) in Review.