Fortschritte im Automobilbau
Offener Zugang
ISSN: 2167-7670
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Gohel JV und Kapadia R
Dieses Dokument präsentiert eine thermodynamische Zyklusanalyse einer mobilen Klimaanlage unter Verwendung von HFO1234yf als alternativer Ersatz für HFC-134a. Unter einer Vielzahl von Arbeitsbedingungen (unterschiedliche Kondensationstemperaturen, Verdampfungstemperaturen, Unterkühlung und Unterheizung mit internem Wärmetauscher (IHX) und ohne internen Wärmetauscher) in einem einfachen Dampfkompressionssystem vergleichen wir die Energieeffizienz beider Kühlmittel – R134a und HFO1234yf. Die Ergebnisse zeigen, dass ohne Verwendung eines internen Wärmetauschers bei niedriger Kondensationstemperatur (35 °C) der Massenstrom um etwa 27 – 32 % steigt, die Kühlleistung um 22 – 25 % sinkt, die Kompressorarbeit um 4 – 6 % steigt und der COP um etwa 3 – 5 % sinkt. Bei höherer Kondensationstemperatur (55 °C) steigt der Massenstrom um etwa 35 – 42 %, die Kühlleistung sinkt um 27 – 30 %, die Kompressorarbeit steigt um 8 – 13 % und der COP sinkt um 7 – 10 %. Durch die Verwendung eines internen Wärmetauschers (IHX) werden diese Unterschiede in der Energieeffizienz erheblich verringert. Bei niedriger Kondensationstemperatur (35 °C) sinkt der Massenstrom um etwa 18–22 %, die Kälteleistung sinkt um 15–18 %, die Kompressorarbeit steigt um 1–3 % und der COP sinkt um etwa 2–3 %. Bei höherer Kondensationstemperatur (55 °C) sinkt der Massenstrom um 23–28 %, die Kälteleistung sinkt um 18–22 %, die Kompressorarbeit steigt um 5–8 % und der COP sinkt um etwa 4–7 %. Die Energieeffizienzparameter von HFO1234yf liegen nahe an denen, die bei niedriger Kondensationstemperatur und Verwendung eines IHX mit HFC-134a erzielt werden. Obwohl die Werte der Leistungsparameter für HFO1234yf niedriger sind als die von HFC-134a, ist der Unterschied gering, sodass es aufgrund seiner umweltfreundlichen Eigenschaften mit Einführung von IHX eine gute Alternative zu HFC-134a sein kann.