20.500.12556/DKUM-74431 Simulation of automotive air-conditioning system in 1D simulation software diplomsko delo Simulacija avtomobilske klimatske naprave v 1D programskem okolju The development of state-of-the-art vehicles requires advanced simulations tools in heating, ventilation and air-conditioning (HVAC). The focus of this thesis is the construction of an automotive HVAC model, its calibration and the simulation of the behaviour of the HVAC model in various ambient conditions. The theoretical background of refrigeration system as part of the HVAC system is presented. The model is constructed with following components: compressor, condenser, throttling device, evaporator and battery chiller, which is a heat exchanger between coolant and refrigerant. The description and role of each component in the HVAC model is presented. All heat exchangers are calibrated, which is done with multiple simulations that have defined input data. The results are compared to experimental data. With addition of vehicle cabin with air recirculation, HVAC control logic is implemented. The behaviour of the system is simulated in defined environmental conditions. The results of the simulations are presented in graphs and tables. Razvoj najsodobnejših vozil zahteva napredna simulacijska orodja v gretju, ventilaciji in klimatizaciji (HVAC). Glavni namen diplomskega dela je izdelava HVAC-modela, kalibracija njegovih komponent in simulacija pri različnih pogojih. Ker klimatizacija spada k hlajenju, je v prvem delu diplomskega dela opisano termodinamično ozadje hladilnih procesov, pri čemer je pomembna razdelitev energije na eksergijo in anergijo. Za hlajenje HVAC-sistema se uporablja parno-kompresijski hladilni sistem. Njegovo delovanje je opisano s pomočjo T-s in log p-h diagramov. HVAC-model v tej diplomski nalogi uporablja hladilno tekočino R-134a. HVAC-model je zgrajen iz naslednjih komponent: kompresor, kondenzator, dušilna naprava, uparjalnik in hladilnik, ki je toplotni izmenjevalec med hladilno tekočino R-134a in hladilno tekočino EG50W50, ki se uporablja za hlajenje električnih komponent v hibridnih ali električnih vozilih. Opisane so vse komponente in njihova vloga v parno-kompresijskem hladilnem sistemu v HVAC modelu. Sledi definiranje geometrijskih parametrov posameznih komponent in kalibracija vseh izmenjevalnikov toplote (kondenzator, uparjalnik in hladilnik) s pomočjo orodja za kalibracijo ali pa je izvedena ročno. Kalibracija se izvede z nizom simulacij z določenimi vhodnimi podatki. Rezultati teh simulacij se primerjajo z eksperimentalnimi rezultati, posredovanimi s strani proizvajalca ali stranke. Vhodni podatki in rezultati kalibracije so predstavljeni s pomočjo diagramov in tabel. HVAC-model se najprej simulira pri konstantnih obratih, da se preverijo tlaki in temperature hladilne tekočine v vstopih in izstopih iz komponent. K osnovnemu modelu se doda kabina vozila z recirkulacijo zraka in posledično tudi HVAC-kontrolna logika za reguliranje obratov kompresorja in odpiranja termo ekspanzijskih ventilov. Obrati kompresorja so regulirani glede na želeno temperaturo zraka v kabini vozila. Gonilo celotnega HVAC-sistema je razlika oziroma napaka med želeno temperaturo in dejansko temperaturo zraka v kabini vozila. HVAC-model se je simuliral pri temperaturi okolja 30 °C in vlažnosti zraka 60 % ter temperaturi okolja 40 °C in vlažnosti zraka 50 %. Simulacije pravilno zgrajenih HVAC-modelov z ustrezno inicializacijo so hitre. Rezultati obeh simulacij so predstavljeni v obliki grafov in tabele. Potek pomembnih parametrov v odvisnosti od časa, kot so temperatura zraka v kabini, obrati kompresorja, njegov sesalni in izpustni tlak ter razmerje med njima, temperatura hladilne tekočine in temperatura zraka na vstopu in izstopu uparjalnika je predstavljen v obliki grafov. Vstopne in izstopne temperature in tlaki ter prenesena toplota oziroma moč v posameznih komponentah so predstavljeni v tabeli. V log p-h diagramu sta prikazana hladilna kroga HVAC-modela obeh simulacij. 1D simulations air-conditioning HVAC calibration thermodynamics cooling 1D simulacije klimatizacija HVAC kalibracija termodinamika hlajenje true true false [M. Copot] Angleški jezik Slovenski jezik Diplomsko delo/naloga 2019-08-27 18:42:44 2019-09-23 11:55:20 2022-08-09 09:04:40 2020-02-01 03:09:27 2019 0 Maribor 0 Maribor XI, 40 f. 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 004.358:629.3.048.3(043.2) 22981142 URN:SI:UM:DK:ZXT6UDV4 UN_Copot_Marko_2019.pdf UN_Copot_Marko_2019.pdf 1 3C36DF84F26DA06553F0435D3F2B8000 4d8c56b911e15e3a6258c2a65e36839a0185827bafd6d7339ae13e063c8cd7d5 ffda53fc-7c10-11eb-bb7a-00155d0001ca 20.500.12556/dkum/a1a8f0f9-aff6-4c2d-bff3-3dc953e4bc89 https://dk.um.si/Dokument.php?lang=slv&id=138229 Fakulteta za strojništvo 0 0 0