車両用CO₂ヒートポンプ空調システムの1D-3D動的特性および制御方法の研究

Wang Haidan ,  

Zong Shuo ,  

Xiao Di ,  

Yin Xiang ,  

Huang Longfei ,  

Wang Xixi ,  

Yang Lichen ,  

Cao Feng ,  

摘要

超臨界CO₂ヒートポンプ空調システムは優れた低温制熱能力を持ち、その運行過程の動的パラメータ変化が乗員の熱快適性に重大な影響を与えます。乗員舱快適性および超臨界CO₂ヒートポンプ空調システムの動的パラメータ変化の結合法則を研究するために、1次元シミュレーションソフトウェアGT-Suiteと3次元CFDソフトウェアSTAR-CCM+に基づき共同シミュレーションモデルを構築し、乗員舱温度場とヒートポンプ空調システムの構造化した関連関係の総合分析を行い、ヒートポンプ空調システム運行過程中の車室の動的上昇/減温特性を明らかにしました。その結果、乗員舱熱環境温度分布は均一でなく、加重PMV(平均熱感知指数)を使用して乗員舱非均一熱環境を評価する必要があります。多PID制御の超臨界CO₂車両ヒートポンプ空調システムでは、加重PMV快適度モデルに基づく制御方法を使用することで、システム目標パラメータの調整安定性を維持できます。冷却モードで43℃の環境温度条件下では、この制御方法は圧縮機の消費電力を9.4%削減できます。加熱モードで-10℃の環境温度条件下では、この方法は圧縮機の消費電力を17.9%削減できます。この制御方法は、熱快適を確保しつつシステム圧縮機の消費電力を削減できるため、新エネルギー車の航続距離を向上させるのに役立ちます。

关键词

CO₂;自動車ヒートポンプ空調;共同シミュレーション;加重熱快適性モデル

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