Система кондиционирования воздуха в салоне автомобиля, работающая от солнечной энергии



Скачать 28.41 Kb.

Дата21.01.2017
Размер28.41 Kb.
Просмотров71
Скачиваний0

Система кондиционирования воздуха в салоне
автомобиля, работающая от солнечной энергии
А.В. Попов Одной из важнейших задач в области автомобилестроения является снижение энергозатрат и улучшение экологических характеристик транспорта. В этой связи мировые производители автомобильного транспорта всё больше уделяют внимание вопросу расхода топлива и количества вредных выбросов. Решение последней задачи осуществляться посредством снижения вредных примесей в топливе, улучшения показателей
ДВС за счёт совершенствования процесса сгорания в цилиндре, уменьшения рабочего объёма с сохранением мощности двигателя. Также эффективным решением проблем экологичности транспорта в условиях города является создание маломощных одно - двухместных автомобилей. Одним из вариантов снижения энергозатрат является включение в энергосистему автомобиля дополнительных альтернативных источников энергии. Причём, может быть задействована электрическая энергия, получаемая различными способами, а именно топливные элементы на водороде (вырабатывающие электроэнергию непосредственно на борту автомобиля дополнительные аккумуляторы, заряжаемые от внешней сети энергия солнца, энергия рекуперации при торможении. Современный уровень развития технологий пока не дал адекватного решения по оптимальному использованию водорода на транспорте, причём основное затруднение заключается в энергоэффективности и экологичности его выработки и сложности хранения. Использование дополнительных аккумуляторных батарей, заряжаемых от внешней сети, является также малоэффективным, т.к. стоимость таких батарей высока, а ёмкость мала.
Электромобили, заряжаемые от внешней сети, имеют на сегодняшний день существенные недостатки громоздкие аккумуляторы, малый запас хода
(50-100 км, долгая подзарядка (8-12 ч. Данные автомобили не получили массового распространения и используются в основном в аэропортах, гольф- клубах, крупных гостиничных комплексах. На сегодняшний день современная наука очень активно занимается поисками и совершенствованием альтернативных способов производства электроэнергии. В этой связи КПД современных солнечных батарей увеличился в несколько рази использовать её на борту автомобиля стало энергоэффективным решением. Создание автомобилей, полностью работающих от солнечных батарей, на данный момент весьма затруднено. Большинство современных моделей солнцемобилей производятся в единичных экземплярах и имеют крайне малую грузоподъёмность и очень высокую стоимость, однако включение солнечных батарей в элекросистему современного автомобиля является оптимальным решением, так как масса солнечной батареи на крыше около
15-20 кг и стоимость незначительна. В условиях высоких температур в летний период использование кондиционера в автомобиле становится всё более массовым. Однако для работы кондиционера тратится значительное количество мощности ДВС, существенно возрастает потребление топлива. Как следствие – увеличение токсичных выбросов. Автономная система кондиционирования воздуха с питанием от солнечных батарей избавит ДВС от лишней нагрузки и приведёт к снижению расхода топлива. Смонтированная солнечная батарея площадью около хм позволит получать электричество, которое приведёт в действие компрессор, перегоняющий хладагент по системе и вентиляторы. Установленный перед испарителем электрический вентилятор создаёт поток холодного воздуха, подающийся в салон автомобиля. В период, когда система
кондиционирования не используется, получаемое от солнечной батареи электричество направляется на зарядку аккумулятора. От этого аккумулятора и получает питание вентилятор, установленный перед испарителем, вентиляторы для нагнетания и откачивания воздуха из салона и компрессор. Данная система работает следующим образом солнечная энергия, попадая на солнечную батарею 6, преобразуется в электроэнергию, заряжающую аккумулятор 5, от которого получают питание компрессор 4 и вентиляторы 10, 2, 8. При достижении разницы температур внутри салона и снаружи в С (температура внутри больше) электронный блок управления подаёт сигнал на включение вентиляторов 10 ив результате работы которых горячий воздух в салоне замещается на более прохладный с улицы. При достижении разности температур в С ЭБУ подаёт сигнал на включение компрессора 4 и вентилятора 2 и выключает вентилятор 8. Компрессор сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и перемещает его по трубопроводу в конденсатор 3. В этом конденсаторе сильно нагретый и сжатый фреон при помощи вентилятора 2 охлаждается и конденсируется. Из радиатора 3 фреон выходит уже жидким, после чего проходит через ресивер-осушитель 12, где от него отфильтровываются продукты износа компрессора и прочая грязь. Далее фреон проходит через терморегуляционный вентиль 12 и, переходя в испаритель 1, переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается, Ледяной фреон охлаждает испаритель, а вентилятор 10 перекачивает воздух через него в салон автомобиля. Пройдя через испаритель 1, фреон снова попадает в компрессор, охлаждая его. Таким образом, в салоне автомобиля создаётся комфортная температура.
Ещё одним преимуществом данной системы можно признать её безопасную дистанционную работу безучастия водителя. К недостаткам можно отнести малую эффективность при небольшом солнечном потоке, однако в этом случае и нагрев салона от солнечной энергии будет тоже незначительным. Схема приведена на рисунке .
Схема работы системы
1 – испаритель, 2, 8, 10 – вентиляторы, 3 – конденсатор, 4 – компрессор, 5 – аккумуляторная батарея, 6 – солнечная батарея, 7 – датчик температуры воздуха внутри салона, 9 – датчик температуры наружного воздуха, 11 – электронный блок управления, 12 – ресивер- осушитель, 13 -терморегуляционный вентиль. Данные тезисы опубликованы в сборнике [X научно-практическая конференция ППС
ВПИ]. Подробная информация о конференции представлена на сайте ВПИ (филиал)
ВолгГТУ:http://volpi.ru (VolzhskyPolitechnicalInstitute) в разделе Наука > Конференции. Вопросы можно задать по электронной почте vpi@volpi.ru.


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал