تحلیل تاثیر مبدل داخلی حرارت (IHX) بر کاهش توان کمپرسور و افزایش برد حرکتی خودروهای برقی

بهینه سازی سیستم تهویه مطبوع خودروهای برقی به دلیل وابستگی مستقیم به باتری نقش مهمی در افزایش برد حرکتی ایفا می کند. یکی از راهکارهای موثر در این زمینه به کارگیری مبدل حرارتی داخلی (Internal Heat Exchanger) در چرخه تبرید تراکمی است. در این پژوهش اثر IHX با طول های مختلف (۱۰ و ۳۰ سانتی متر) بر عملکرد چرخه تبرید خودرو مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا مدل ترمودینامیکی چرخه در نرم افزار EES توسعه داده شد و نتایج آن با داده های تجربی موجود در ادبیات مرجع اعتبارسنجی گردید. اختلاف مقادیر محاسباتی و تجربی در محدوده قابل قبول قرار داشت که نشان دهنده صحت مدل است. نتایج نشان داد استفاده از IHX منجر به کاهش توان مصرفی کمپرسور و افزایش ضریب عملکرد (COP) می شود. در حالت IHX با طول ۱۰ سانتی متر توان کمپرسور کاهش و COP افزایش یافت در حالی که در حالت ۳۰ سانتی متری کاهش توان به حدود بیشتری و افزایش COP بیشتر از حالت قبل بود. این تغییرات مستقیما منجر به کاهش مصرف الکتریکی سیستم تهویه و در نتیجه صرفه جویی انرژی باتری شدند. محاسبات نشان داد که صرفه جویی توان کمپرسور معادل افزایش برد حدود ۰.۶ کیلومتر در حالت ۱۰ سانتی متر و ۲.۵ کیلومتر در حالت ۳۰ سانتی متر طی یک ساعت عملکرد مداوم سیستم تهویه است. این نتایج نشان می دهد IHX روشی ساده، کم هزینه و در عین حال کارآمد برای بهبود عملکرد سیستم تهویه خودروهای برقی و افزایش برد حرکتی آن ها است. همچنین در مقیاس ناوگان صرفه جویی انرژی حاصل می تواند اثرات اقتصادی و زیست محیطی قابل توجهی به همراه داشته باشد.

کلیدواژه ها:

بهبود ضریب عملکرد ، خودرو برقی ، سیکل تبرید تراکمی ، مبدل داخلی حرارت ، افزایش برد حرکتی