РЕЗОНАНСНИЙ АВТОМОБІЛЬНИЙ ТЕПЛОВИЙ НАСОС: ПРИНЦИП ДІЇ, ЕФЕКТИВНІСТЬ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ВПРОВАДЖЕННЯ

Анотація

У статті досліджено концепцію резонансного автомобільного теплового насоса як інноваційного елементу систем терморегулювання транспортних засобів. Насос включає теплообмінник взаємодії робочого тіла з повітрям із відбором низькопотенційного тепла, парову машину як виконавчий або допоміжний привід у поєднанні з електрогенератором, а також систему попереднього охолодження робочої речовини. Додатково передбачено теплообмінник глибокого охолодження з використанням магнітодинамічної системи, що може функціонувати як електродвигун або допоміжний генератор для живлення систем керування та допоміжного електрообладнання.

Встановлено, що застосування резонансного підходу дозволяє зменшити енергетичні втрати, підвищити коефіцієнт перетворення теплового насоса та покращити загальну енергоефективність транспортного засобу. Особливу увагу приділено перспективам інтеграції резонансних теплових насосів у електромобілі та гібридні транспортні системи з урахуванням сучасних вимог до екологічності та енергозбереження.

Особливістю запропонованої концепції є використання резонансних режимів роботи елементів системи, що дозволяє узгодити частотні характеристики теплових і механічних процесів, зменшити втрати енергії на перехідних режимах та інтенсифікувати теплообмінні процеси. У результаті досягається підвищення коефіцієнта перетворення (COP) теплового насоса, покращення загального рівня енергоефективності транспортного засобу.

Проаналізовано потенційні режими роботи системи в умовах змінних температур навколишнього середовища, характерних для експлуатації автомобілів у різних кліматичних зонах, а також розглянуто питання надійності, адаптивності та керованості резонансних процесів.