طراحی سیستم بهینه مدیریت حرارتی فضای داخل خودرو الکتریکی به کمک مواد تغییر فاز دهنده

امروزه استفاده از خودروهای الکتریکی به شدت در حال افزایش است؛ اما محدودیت ظرفیت باتری سبب محدود شدن پیمایش خودرو میگردد. در شرایط آب وهوایی بسیار سرد یا گرم، مصرف سامانه تهویه مطبوع پیمایش عملیاتی خودرو را بسیار کاهش میدهد. استفاده از سامانه ذخیرهساز حرارتی به کمک مواد تغییر فاز دهنده میتواند سبب بهبود عملکرد سامانه تهویه مطبوع شده و پیمایش عملیاتی را بهبود ببخشد. استفاده از مواد تغییر فاز دهنده با نقطه های ذوب بالا و پایین میتواند سبب بهبود ضریب عملکرد پمپ حرارتی به ترتیب در حالت تامین بار گرمایشی و سرمایشی گردد. در این مقاله با در نظر گرفتن سیکل سرمایش و گرمایش و استفاده از یک ماده تغییر فاز دهنده، دمای بهینه نقطه ذوب این ماده محاسبه شدهاست. همچنین تاثیر طراحی مبدل حرارتی سیستم ذخیره ساز و حداکثر بار حرارتی سرمایشی و گرمایشی مختلف بر این دما بررسی شده است. نتایج نشان داد که استفاده از ماده تغییر فاز دهنده با دمای 20 درجه با فرض بار حرارتی سرمایشی و گرمایشی 3/5 کیلووات، میتواند ضریب عملکرد پمپ حرارتی را در هر دو حالت تامین بار حرارتی سرمایشی و گرمایشی تا 88 درصد نسبت به حالت استفاده از پمپ حرارتی متداول بهبود ببخشد. همچنین نتایج نشان داد که طراحی مبدل حرارتی نیز تاثیر بسزایی بر دمای بهینه دارد. استفاده از مبدل با نرخ انتقال حرارت بالاتر سبب کاهش دمای بهینه ماده تغییر فاز دهنده شده و عملکرد کل سیستم تهویه را بهبود میبخشد.

Keywords:

خودرو الکتریکی , مواد تغییرفازدهنده , پمپ حرارتی , ضریب عملکرد