Кандидат технических наук, доцент
Адрес для переписки: Ильин Алексей Петрович – Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова, ул. Студенческая, 7, 426069, г. Ижевск, Российская Федерация. Тел.: +79 090 67-22-71 ilalp@inbox.ru
Address for correspondence: Ilyin Alexey P. – Kalashnikov Izhevsk State Technical University, 7, Studencheskaya str., 426069, Izhevsk, Russian Federation. Tel.: +79 090 67-22-71 ilalp@inbox.ru
Кандидат технических наук, доцент
г. Ижевск
Izhevsk
Кандидат технических наук, доцент
г. Ижевск
Izhevsk
Целью исследования являлась разработка схемы автомобильного кондиционера, позволяющего снизить потребление развиваемой двигателем мощности. Предложена конструкция и приведено описание принципа действия автомобильного абсорбционного кондиционера, работающего по циклу одноступенчатой абсорбционной холодильной
машины. Она состоит из десорбера (генератора), конденсатора, абсорбера, испарителя. В качестве абсорбента использовали раствор бромида лития (LiBr), который имеет низкую температуру кипения, не токсичен и безопасен. В процессе исследования разработаны 3D-модели абсорбера и генератора абсорбционного автомобильного кондиционера. Абсорбер предназначен для образования слабого раствора абсорбента, который при помощи жидкостного насоса поступает в теплообменник генератора, где нагревается отработавшими газами до температуры кипения. Раствор испаряется, и пар идет в конденсатор (испаритель). В генераторе раствор концентрируется от 52 до 60 %. После этого в абсорбер из конденсатора поступает водяной пар, а из генератора – концентрированный раствор абсорбента. Следует заметить, что генератор является ключевым элементом системы абсорбционного автомобильного кондиционера. Внутри него находится крепкий раствор LiBr, питающий абсорбер. Конструкция системы кондиционера не предусматривает использование компрессора и позволяет снизить потери мощности силовой установки на привод жидкостного насоса. Согласно расчетам, мощность привода насоса составила 0,17 кВт. Для сравнения, компрессор современного автомобильного кондиционера потребляет 7–11 кВт. Абсорбционный автомобильный кондиционер имеет следующие преимущества: дополнительное охлаждение двигателя, экологичность, экономию топлива, эффективное использование теплоты выхлопных газов автомобиля. Отличительная особенность данной конструкции в том, что для процесса нагрева абсорбента используется теплота отработавших газов. Такая конструкция может составить полноценную конкуренцию имеющимся современным автомобильным кондиционерам.
The purpose of this study is to develop a circuit for an automobile air conditioner, which will reduce the consumption of power developed by the engine. This paper proposes the design of an automobile absorption air conditioner. A description of the principle of operation of an automobile absorption air conditioner operating on a cycle of a one-stage absorption refrigeration machine has been given in the paper. It consists of a stripper (generator), a condenser, an absorber, an evaporator. Lithium bromide (LiBr) solution has been used as an absorbent, which has a low boiling point, is non-toxic and safe. 3D-models of the absorber and generator of an automobile absorption air conditioner has been developed in the course of the research. The absorber is designed to form a weak absorbent solution. This solution is supplied to the generator heat exchanger using a liquid pump. There it is heated by the exhaust gases to the boiling point. The solution evaporates and water vapor enters the condenser (evaporator). In the generator, the solution is concentrated from 52 to 60 %. After that, water vapor is supplied to the absorber from the condenser, and a concentrated absorbent solution is supplied from the generator. It should be noted that the generator is a key element of an automobile absorption air conditioning system. Inside it is a strong LiBr solution that feeds the absorber. The design of the air conditioning system does not provide for the use of a compressor and allows to reduce the power loss of the power plant to the drive of the liquid pump. According to calculations, the pump drive power was 0.17 kW. For comparison, the compressor of a modern car air conditioner consumes 7–11 kW. An absorption car air conditioner provides the following advantages: additional engine cooling, environmental friendliness, fuel economy, efficient use of the heat of vehicle exhaust gases. A distinctive feature of this design is that it is proposed to use the heat of the exhaust gases for the process of heating the absorbent. This design can fully compete with the existing modern car air conditioners.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.