Die Klimaanlage ist eines der wichtigsten Nebenaggregate eines Fahrzeuges und bietet deshalb ein großes Potenzial für Optimierungen hinsichtlich Kosten und energetischer Effizienz. Insbesondere die mögliche Einführung des Kältemittels R744 führt zu Herausforderungen bezüglich des Designs und der Betriebsstrategie des Kältekreislaufes. In einem effizienten Entwicklungsprozess wird die Verwendung von numerischen Simulationsprogrammen immer wichtiger. In letzter Zeit ist sie nahezu unverzichtbar geworden, wenn man sowohl Kraftstoffverbrauch und Emissionen als auch Produktionszeiten und Kosten minimieren möchte. Wertvolle Simulationsergebnisse können in der Regel aber nur in Kombination mit Messungen erzielt werden, denn diese bilden die Grundlage für verifizierte und somit belastbare Simulationsmodelle. Die methodische Vorgehensweise bei der Anwendung von Simulationswerkzeugen im Bereich des thermischen Managements eines Fahrzeuges wird am Beispiel eines Kältekreislaufes mit dem Kältemittel R744 aufgezeigt. In diesem Zusammenhang werden sowohl einzelne Komponenten (Wärmeübertrager und Expansionsventil) als auch das Systemverhalten (Regelstrategie) betrachtet und der Nutzen der Anwendung der numerischen Simulation dargestellt. Zur Verifizierung der Simulationsergebnisse wurden umfangreiche Messungen am Versuchsstand durchgeführt, deren Vergleich mit den Simulationsergebnissen eine gute Übereinstimmung zeigt. Abschließend ist ein Ausblick auf die Gesamtfahrzeugsimulation dargestellt, mit Hilfe derer eine Betrachtung der Wechselwirkungen der verschiedenen Kreisläufe des thermischen Managements des Fahrzeuges ermöglicht wird und somit u.a. die Bestimmung des durch die Klimaanlage verursachten Kraftstoffmehrverbrauches erfolgen kann.

    The air conditioning system is one of the most important auxiliary systems of a vehicle and it offers a large potential for optimizations regarding costs and energy efficiency. In particular the possible introduction of the refrigerant R744 leads to challenges concerning the design and the operating strategy of the refrigerant cycle. Within an efficient development process the use of numeric simulation tools became more important within the last years. This paper presents the application of simulation tools in combination with experimental investigations in the field of the thermal management of a vehicle by the example of a R744 refrigerant cycle. In this context the single components (heat exchanger and expansion valve) as well as the system performance (control strategy) have been investigated. Finally an outlook an the entire vehicle simulation is presented, which can be used to investigate the interactions of the different cycles of the thermal management. This approach shall be used to determine the additional fuel consumption which is caused by the air conditioning system.


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    Titel :

    Einsatz von numerischer Simualtion bei der Entwicklung von Kältekreisläufen


    Beteiligte:
    Martin, Klaus (Autor:in) / Rieberer, Rene (Autor:in) / Alber, Samuel (Autor:in) / Robin, Jean-Jaques (Autor:in) / Schäfer, Tilo (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2007


    Format / Umfang :

    15 Seiten, 11 Bilder, 14 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch