Soğutucu akışkanların GWP'si konusunda küresel çevre düzenlemeleri giderek daha katı hale geldikçe, R290 doğal soğutucu, son derece düşük GWP nedeniyle umut verici bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, yanıcı ve patlayıcı doğası, sektörde sürekli yenilikçilik sağlayan önemli güvenlik zorlukları ortaya koymaktadır. Bu makale, NEV'lerin termal yönetim sistemlerinde R290 uygulamasının ve temel teknolojilerinin derinlemesine bir analizini sunmaktadır.
1. R290 doğal soğutucunun sanayileşme ilerlemesi
NEV'ler için R290 tabanlı termal yönetim sistemlerinin geliştirilmesi, 2025'in ilk çeyreğinde beklenen kütle üretimi ile istikrarlı bir şekilde ilerlemektedir. Bu sistemler, soğutucu yükünü azaltan, aşırı düşük sıcaklıklarda (-30 ° C'ye kadar) ısı pompasını destekleyen modüler ikincil döngü ısı pompası tasarımı benimser ve sıcak gaz ve vapor hassasiyeti gibi gelişmiş teknolojileri içermektedir.
Test tezgahlarındaki performans testleri, -30 ° C ortam sıcaklığında, sistemin yaklaşık 2.2 kW'lık güç tüketimi ile yaklaşık 5.1 kW'lık bir ısıtma kapasitesine ulaştığını ve bu da yaklaşık 2.3 COP ile sonuçlandığını ve mükemmel düşük sıcaklık ısıtma kapasitesini gösterdiğini göstermektedir. Araç seviyesi testi, 30 ° C ortam sıcaklığında kabin soğutması sırasında 470W kompresör güç tüketimi ile 3.8 COP ve -7 ° C ortamda ısıtma sırasında 570W kompresör gücü ile 3.5 COP gösterir ve önemli enerji tasarrufu gösterir.
2. R290 sisteminin temel teknolojileri
(1) Isı değişim kayıplarını telafi etmek için buhar enjeksiyonu
Hem ısıtma hem de soğutma işlemleri sırasında, buhar enjeksiyon teknolojisi ikincil döngü sistemindeki ısı değişim kayıplarını etkili bir şekilde telafi eder. Örneğin, -40 ° C'de buharlaşma ve 55 ° C'de yoğuşma ile -30 ° C'lik bir ortam sıcaklığında, simülasyon ve optimizasyon tasarımları, sistemin yaklaşık 5.1 kW'lık bir ısıtma kapasitesine ve yaklaşık 2.2 kW'lık güç tüketimine ulaşmasını sağlar, böylece genel sistem verimliliğini artırır.
R290 düşük sıcaklıklı ısı pompası kompresörleri, sırasıyla 11.4 kW ve 15 kW'lık soğutma kapasiteleri sunan 34cc VPI ve 45cc VPI modelleri dahil olmak üzere gelişmiş teknoloji platformları üzerine inşa edilmiştir. Bir içinde çalışırlar
400-900V yüksek voltaj aralığıve -35 ° C ila 125 ° C geniş çalışma sıcaklığı aralığı.
Kaydırma kompresör tasarımı, optimize edilmiş kaydırma profilleri, artan kaydırma kalınlığı, gelişmiş motor gücü ve tork ve hem emme hem de deşarj için çift kollu bir sistem içeren kapsamlı bir şekilde güçlendirilmiştir, performansı ve güvenilirliği önemli ölçüde artırmıştır. Karşılaştırmalı testler
R1234yf kompresörlerbelirli çalışma koşulları altında R290 kompresörlerinin kararlı soğutma kapasitesini ve uygun COP performansını göstermiştir.
R290 modüler düşük sıcaklıkta ısı pompasının tezgah testi
(3) Yağlayıcı uyumluluğu ve güvenlik tasarımı
Yağlama için, Viskozite, Pour Noktası (-48 ° C) ve Flash Noktası (240 ° C) gibi uygun özellikler sunan R290 ile uyumluluğu için PAG-RFL68EP yağı seçilmiştir. Uyumluluk testleri, mevcut malzemelerin hem R290 hem de yağlayıcı ile tam olarak uyumlu olduğunu doğrulayarak uzun süreli kararlı sistem çalışması sağlar.
Güvenlik açısından, NDIR (dağılıcı olmayan kızılötesi) teknolojisi kullanan R290 gaz sensörleri, algılama odasının giriş ve çıkışındaki ışık yoğunluğu farklılıklarına göre gaz konsantrasyonunu izlemek için kullanılır. Bir sızıntı tespit edildiğinde, sistem otomatik olarak kapanır. Bu arada, zorla soğutma fanı çalışması gibi havalandırma yöntemleri, sistem güvenliğini daha da artırmak için sürekli olarak optimize edilmektedir.
Yeni enerji araçları için alternatif otomotiv soğutucu akışkanlar
(4) Elektronik Genişleme Valf Adaptasyonu
Mevcut 3 tonluk R1234yF elektronik genişleme vanaları, akış hızı kontrol eğrileri açısından R290 ile iyi uyumluluk göstermiştir. Süper ısınma kontrol hassasiyeti, R290 sistemlerinin kesin kontrol gereksinimlerini karşılayan 1K (R1234yf için adım başına 0.5K ve R290 için adım başına 0,9K) içinde tutulur.
NEV termal yönetiminde R290 doğal soğutucunun uygulanması, hem çevre düzenlemelerinin hem de yüksek verimli ısıtma talebini ele almada önemli bir atılımdır. Buhar enjeksiyonu, optimize edilmiş kompresör tasarımı, yağlayıcı uyumluluğu ve ileri güvenlik izleme teknolojilerinin entegrasyonu yoluyla, R290 uygulamalarında verimlilik ve güvenlik zorlukları etkili bir şekilde çözülmektedir.
Bu teknolojik gelişmeler sadece otomotiv termal yönetim sistemlerinin sürekli yükseltilmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda NEV'lerin çok çeşitli çevresel koşullar altında verimli çalışması için sağlam destek sağlar. Bu teknolojilerin pratik uygulamasına ve optimizasyonuna odaklanmak, otomotiv endüstrisindeki yeşil ve yüksek verimli termal yönetim sistemlerinin geliştirilmesini daha da hızlandıracaktır.
