Les aspects clés de la conception du système R290 se concentrent sur la sécurité et les performances / l'efficacité énergétique :
1.Sécurité
Dans les systèmes modulaires hautement intégrés, la structure globale doit être compacte, avec des passages de fluide plus petits et des volumes d'écoulement réduits. Les connexions entre les échangeurs de chaleur et les compresseurs électriques doivent être de meilleure qualité et les conceptions d'étanchéité des joints doivent être encore renforcées.
2. Performances et efficacité énergétique
Le volume interne côté eau doit être minimisé pour réduire l’inertie thermique en sortie. Les composants critiques doivent être isolés thermiquement. Les performances intrinsèques des composants clés, tels que le compresseur, les plaques de canal d'écoulement et les échangeurs de chaleur à plaques, doivent être améliorées.
1. Performances d'étanchéité
Les compresseurs traditionnels, qu'ils soient de conception à quatre ou cinq bornes, disposent de plusieurs interfaces d'étanchéité. Pour les compresseurs électriques R290, la volute stationnaire peut être intégrée en interne pour réduire le nombre de surfaces d'étanchéité exposées, tandis qu'une plus grande précision de planéité des faces d'étanchéité est requise.
Pour les joints d'étanchéité ou les joints toriques au niveau des joints, Guchen envisage de diviser un seul grand joint torique en une configuration à deux anneaux.
Pour
compresseurs de climatisation pour véhicules électriques, dans de nombreux cas, la soupape de surpression peut être supprimée. Si une soupape de décharge est nécessaire, le seuil de pression d'ouverture doit être considérablement augmenté.
2. Enveloppe opérationnelle
Le R290 a un point d'ébullition très bas de −42 °C, ce qui le rend bien adapté aux applications de pompes à chaleur à très basse température. Dans des conditions de fonctionnement en cycle triangulaire et en cycle de dérivation, la pression périphérique du R290 peut augmenter considérablement. Par conséquent, il faut prêter attention non seulement aux forces axiales et à la contre-pression à l’intérieur du compresseur électrique, mais également aux charges dynamiques exercées sur les sous-composants du roulement.
Dans des conditions de fonctionnement à basse vitesse, l’accent doit être mis sur la capacité de conduite du moteur à basse vitesse. De plus, à faible vitesse et à faible débit massique, la capacité de réfrigération par unité de débit massique est relativement faible, c'est pourquoi la gestion thermique des appareils électroniques de puissance doit être soigneusement étudiée.
3.Force du boîtier et des parchemins
Le boîtier du compresseur doit être conçu pour résister à une pression de refoulement accrue. Certains capots arrière nécessitent un renforcement supplémentaire en termes d'épaisseur et de conception structurelle.
Pour les volutes orbitales et fixes, la résistance des dents de la volute doit être améliorée, notamment en passant d'une épaisseur de paroi variable à une épaisseur de paroi uniforme. Les congés de connexion, les sections de queue et les zones de support peuvent également nécessiter un renforcement.
4. Moteur et électronique de puissance
Les risques tels que les courts-circuits entre spires et les courts-circuits entre phases dans le stator du moteur du compresseur électrique doivent être pris en compte. Les conditions locales de surchauffe et de surchauffe des composants électroniques de puissance nécessitent également une attention particulière.
À mesure que la demande de couple d’entraînement en fonctionnement augmente considérablement, la capacité de fonctionnement continu du moteur doit être améliorée.
5. Compatibilité des huiles lubrifiantes
Premièrement, l’huile lubrifiante doit avoir une bonne compatibilité à haute et basse température avec le R290, avec une attention particulière à la séparation potentielle des phases à différentes températures. Étant donné que le R290 a une résistivité volumique intrinsèque relativement bonne, la gamme de sélection d’huiles lubrifiantes est plus large ; il n'est pas obligatoire d'utiliser des huiles PVE ou POE, et les huiles conventionnelles utilisées dans les compresseurs électriques d'origine à température ambiante peuvent également être applicables.
Enfin, après avoir mélangé l'huile lubrifiante avec le réfrigérant, des tests de compatibilité supplémentaires doivent être effectués sur les composants en caoutchouc du compresseur, les pièces en plastique et les matériaux de revêtement.
