Fahrzeug-Klimaanlagen mit dem Kältemittel R744 können je nach Umgebungstemperatur, Kälteleistungsanforderung und anderen Parametern nach zwei verschiedenen Strategien geregelt werden: Optimierung des COP (Coefficient of Performance) oder Maximierung der Kälteleistung. COP und Kälteleistung hängen unter anderem von Auslegung und Ausführung des Expansionsorgans ab. Je nach Wahl des Expansionsorgans - Orifice (mit Bypass), mechanischem Expansionsventil (druckdifferenzgesteuert) oder elektrischem Expansionsventil - können betriebspunktabhängig unterschiedliche COP und Kälteleistungen eingeregelt werden. Der Vortrag zeigt Untersuchungsergebnisse, die eine quantitative Bewertung des Einflusses verschiedener Expansionsorgane auf COP und Kälteleistung ermöglichen. Für 55 Betriebspunkte (verschiedene Temperaturen, Kälteleistungen und Verdichterdrehzahlen) wurde der R744-Kältekreislauf simuliert. Aus den Ergebnissen lassen sich für verschiedene Klimabedingungen die Jahresmittelwerte von COP und Kälteleistung bestimmen. Durch Optimierungsrechnungen wurden die jeweiligen Auslegungsparameter der Expansionsorgane zur Maximierung des COP ermittelt. Die maximal erreichbaren COP mit Orifice, mechanischem und elektrischem Expansionsventil werden miteinander verglichen und diskutiert. Weiterhin wurden die Optimierungspotenziale der unterschiedlichen Expansionsorgane im realen, toleranzbehafteten System (Applikation, Regelstrategie, Messfehler, Ventilhysterese, usw.) untersucht und bewertet.
Einfluss des Expansionsorgans auf COP und Kälteleistung
Klimakonzepte, Zuheizkonzepte, Regelungsstrategien und Entwicklungsmethoden, PKW-Klimatisierung, 4 ; 153-169
2006
17 Seiten, 21 Bilder, 4 Tabellen, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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