Abstrait
1. Introduction ◆ Comment étendre l’autonomie de croisière ?
2. Qu'est-ce que le système de pompe à chaleur à injection de vapeur ◆ Cycle de réfrigération à compression à deux étages --Comment réaliser une compression en deux étapes ?
--Analyse étape par étape
◆ Technologie d'injection de vapeur dans le réservoir Flash--Nouveau design
--D'où vient la "vapeur" ?
--Comment ça marche
--Avantages
◆ Pompe à chaleur à air pour le chauffage des véhicules électriques en hiver froid
Introduction
Les véhicules à énergies nouvelles, en particulier les véhicules électriques purs, se développent actuellement rapidement dans le monde, et la Chine intensifie ses efforts pour soutenir le développement de véhicules à énergies nouvelles. Au cours des cinq dernières années, la production et les ventes de véhicules électriques en Chine ont presque toujours augmenté à un rythme multiple. Dans les dix prochaines années, les véhicules électriques deviendront le courant dominant de l’industrie automobile.
Cependant, l’autonomie de croisière des véhicules électriques n’est toujours pas parallèle à celle des véhicules traditionnels. De plus, l’autonomie par temps froid des véhicules électriques subit une diminution significative en raison des charges thermiques du système de climatisation.
Comment étendre l’autonomie de croisière ?
D'une part, pour les véhicules électriques, l'autonomie de croisière constitue le plus gros goulot d'étranglement limitant sa large application, en particulier dans les climats froids. Le fonctionnement du système de climatisation réduira considérablement l’autonomie des véhicules électriques.
D'autre part,
compresseur de climatisation électrique, en tant que cœur du système de climatisation des véhicules électriques, intègre le moteur électrique, le contrôleur et l'unité de compresseur dans un tout. Il offre d'excellentes performances de contrôle automatique (contrôle thermostatique sur le système de climatisation du véhicule) et réalise un échange d'informations avec le système de contrôle du véhicule.
Plus la valeur COP du compresseur électrique AC est élevée, plus la réduction des charges de climatisation est importante ; ainsi, le système EV AC serait grandement amélioré pour étendre l’autonomie.
Par conséquent, pour les constructeurs automobiles/équipementiers automobiles, en utilisant
compresseurs électriques efficacesfera certainement une grande faveur dans
◆ réduire les charges thermiques sur le système de climatisation des véhicules électriques ;
◆ étendre l'autonomie de croisière ;
◆ accroître la pénétration des véhicules électriques sur le marché.
◆ très utile pour la praticabilité des véhicules électriques.
C'est pourquoi le nouveau système de pompe à chaleur à injection de vapeur et à air a été développé !
Tesla Model Y avec une pompe à chaleur
Les systèmes de pompes à chaleur à injection de vapeur peuvent en particulier être utilisés pour répondre à la demande de climatisation des charges de climatiseurs pour véhicules électriques dans les régions froides. Le chauffage par pompe à chaleur constitue un moyen prometteur pour satisfaire la demande énergétique des véhicules électriques en hiver.
En prenant comme exemple un véhicule électrique typique avec une autonomie de 300 km et 35 kW d'électricité, en utilisant un climatiseur à pompe à chaleur pour réduire la puissance de chauffage à 1 kW, l'autonomie de croisière est réduite à 233 km, ce qui est bien supérieur aux 192 km du chauffage PTC. . On constate que la climatisation par pompe à chaleur est l'une des rares technologies efficaces pour assurer un chauffage à faible consommation d'énergie alors qu'il n'y a pas de percée dans les batteries de puissance.
Lecture d'extension:
Avantages du climatiseur à pompe à chaleur sur la durée de vie de la batterie du véhicule électrique
Qu'est-ce que le système de pompe à chaleur à injection de vapeur
Le système dont nous parlerons ensuite en détail peut être entièrement décrit comme « un système de pompe à chaleur à source d'air comprimé à spirale à deux étages couplé à un réservoir de flash à injection indirecte de vapeur ».
◆ Cycle de réfrigération à compression à deux étages
En termes simples, ajoutez un réservoir flash entre le condenseur et le compresseur pour former une boucle fermée. Cette boucle entre directement dans le compresseur électrique sans passer par l'évaporateur. Il garantit le volume d'air de retour et stabilise l'efficacité du chauffage du système CVC automobile pendant les froides journées d'hiver.
Comment obtenir une compression en deux étapes: En ouvrant un trou d'injection à l'endroit approprié sur la volute, et en ajoutant un circuit d'aspiration à
1) augmenter le débit massique du réfrigérant ;
2) augmenter la différence d'enthalpie de l'air du réfrigérant.
La nouvelle conception permet de mettre à niveau le
compresseur scroll électriquede la compression en une seule étape à la compression en deux étapes. Il améliore l'efficacité de la compression et élargit la plage d'application et de fonctionnement du système de pompe à chaleur à air.
La compression à deux étages est réalisée dans un seul compresseur grâce à la conception de la technologie d'injection de vapeur.
Afin d'expliquer plus clairement, nous pouvons analyser ce processus étape par étape:La première étape : Le compresseur reçoit de l'air l'énergie A absorbée par l'évaporateur et commence à la comprimer.
La deuxième étape : activez la boucle auxiliaire d’injection de vapeur et les vapeurs passent à travers le compresseur.
La troisième étape : La partie de l'énergie A comprimée par le compresseur est mélangée à la vapeur entrante. Ce processus se poursuivra jusqu'à ce que la chambre de travail du compresseur soit séparée de l'orifice d'entrée. A ce moment, la vapeur et l’Énergie A sont entièrement mélangées et deviennent une nouvelle Énergie B.
La quatrième étape : une fois la chambre de compression séparée de l'orifice d'injection de vapeur, l'énergie B passe en compression en deux étapes, et enfin l'énergie B entre dans le condenseur pour échanger de la chaleur avec de l'eau.
◆ Technologie d'injection de vapeur dans le réservoir Flash
La technique d'injection de vapeur fait référence au compresseur électrique à spirale avec injection de vapeur pour le système de pompe à chaleur à air. La technologie permet
compresseur scroll pour pompe à chaleurfonctionner à basse température.
Conception nouvelle: le compresseur scroll à injection de vapeur est conçu avec deux ports de tuyau de retour, ce qui constitue la plus grande différence d'apparence par rapport aux compresseurs électriques sans pompe à chaleur.
Compresseur de pompe à chaleur à injection de vapeur Guchen EAC : les vapeurs sont générées par l'évaporateur flash du système de pompe à chaleur à air. Le réservoir flash est doté d'une canalisation reliée au compresseur scroll. C’est ainsi que la vapeur s’écoule le long du pipeline depuis l’évaporateur flash jusqu’au compresseur. L'ensemble du processus d'injection de vapeur est contrôlé par une vanne électromagnétique située dans la boucle reliant l'évaporateur flash et le compresseur.
Comment ça marche: dans la boucle auxiliaire d'injection de vapeur du ballon flash, le fluide frigorigène qui sort du condenseur est étranglé en premier. Le réfrigérant biphasé entre dans le réservoir flash. Ensuite, le gaz (gaz saturé = vapeur) et le liquide sont séparés. La vapeur est injectée dans le compresseur scroll.
Avantages: Lorsque l'évaporateur flash fournit de la vapeur au compresseur, il augmente en fait le degré de sous-refroidissement du réfrigérant liquide avant l'étranglement, de sorte que le liquide dans l'évaporateur puisse mieux absorber la chaleur de l'air.
◆ Il augmente indirectement l'énergie A fournie par l'évaporateur au compresseur.
◆ À mesure que la vapeur est injectée dans le compresseur scroll, la quantité déchargée vers le condenseur est plus grande, avec une capacité d'échange thermique améliorée. Plus l’efficacité de l’échange thermique est élevée, plus la différence d’enthalpie de l’air est grande.
Ce sont ces deux facteurs qui permettent au système de pompe à chaleur à air à deux étages de fournir une capacité de chauffage suffisante même à de basses températures ambiantes.
◆ Pompe à chaleur à air pour le chauffage des véhicules électriques en hiver froid
Le système de climatisation par pompe à chaleur EV utilise la technologie de pompe à chaleur à air pour le chauffage en hiver, en particulier à basse température ambiante.
Son rapport d'efficacité énergétique de chauffage peut atteindre 2 à 3, bien supérieur à celui du chauffage PTC. Il a de bonnes performances de chauffage, ce qui peut améliorer considérablement la durée de vie de la batterie des véhicules électriques en hiver.
La pompe à chaleur à air avec technique d'injection de vapeur est la meilleure alternative aux systèmes de chauffage d'appoint électriques, ce qui s'inscrit dans la tendance de développement des véhicules à énergie nouvelle, nécessaire à la praticabilité et à l'industrialisation des véhicules électriques.
La pompe à chaleur à air avec injection de réfrigérant a une bonne capacité de régulation de la température. En hiver, lorsque la température ambiante est de moins 10 ℃, le système de climatisation par pompe à chaleur EV peut contrôler la température de l'habitacle à 25 ℃, ce qui assure le confort des passagers. Il peut également fournir un environnement de conduite confortable pour les véhicules électriques avec un rendement élevé à une température ambiante de -10 ℃ à 40 ℃.
À l'avenir, avec 1) l'optimisation de la conception de la tuyauterie du système de pompe à chaleur à air, 2) l'utilisation progressive de réfrigérants offrant de meilleures performances de chauffage et 3) la réduction des coûts, il y aura de plus en plus d'applications de l'énergie de l'air. systèmes de chauffage par pompe à chaleur dans les véhicules purement électriques.
