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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/15392| Título : | Estudio del desempeño de una bomba de calor para vehículos eléctricos en climas de la región Sierra ecuatoriana |
| Autor : | Acosta Rivera, Byron Patricio Toapanta Ñato, Henry David |
| Director(es): | Tello Oquendo, Fernando Mauricio |
| Tribunal (Tesis): | Vásconez Núñez, Daniela Carina |
| Palabras claves : | TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;BOMBA DE CALOR;VEHÍCULOS ELÉCTRICOS;CAPACIDAD CALORÍFICA;PROCESO TERMODINÁMICO |
| Fecha de publicación : | 15-jul-2021 |
| Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
| Citación : | Acosta Rivera, Byron Patricio; Toapanta Ñato, Henry David. (2021). Estudio del desempeño de una bomba de calor para vehículos eléctricos en climas de la región Sierra ecuatoriana. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
| Identificador : | UDCTFM;65T00372 |
| Abstract : | This work aims to study the performance of a heat pump (HP) for electric vehicles operating in the Ecuadorian highland region climates. It was implemented a thermodynamic model of the system, running several tests for its validation and subsequent simulation. The identification of preliminary data carried out for the modeling of the system was developed through a bibliographic review of similar studies. The model of the heat pump was implemented considering thermodynamic transformations within a cycle of vapor compression. Each component was modeled taking into account: size, efficiency, and capacity. The heating pump model was validated with the literature data. The model predicts the performance of a heat pump for various outdoor conditions. Simulations of the operation of the heating pump were carried out with an annual database of the outdoor and indoor temperatures of the vehicle. It was performed general simulations for eleven points corresponding to the hours when the heating system is mostly used, and also monthly simulations with the same points. Average seasonal performance was also calculated using the "bin hours" method, using the one-year outdoor temperatures of Quito city. A system optimization study was done by the variation of both subcooling at the condenser output and overheating at the evaporator output. There were found points where the system experiences a maximum COP. The results show that for general simulation at an outdoor nominal temperature of 13.89°C was obtained a COP of 3,594. If the heat pump worked consistently it would have an average annual yield of 3.8. Moreover, in monthly simulations, it was found different times where the COP takes high and low values at different hours of the day. Finally, it was found in the optimization an ideal subcooling and overheating of 7,332 K and 15 K respectively, for the nominal operating condition. |
| Resumen : | El principal objetivo de este trabajo fue estudiar el rendimiento de una bomba de calor (BC) para vehículos eléctricos en climas de la región sierra ecuatoriana. Para ello, se implementó un modelo termodinámico del sistema, ejecutando varias pruebas para su validación y posterior simulación. La identificación de los datos preliminares para la modelación del sistema se da mediante fuentes bibliográficas, el modelo del sistema consideró las trasformaciones termodinámicas dentro de un ciclo de compresión de vapor, cada componente del sistema se modeló teniendo en cuenta: tamaño, eficiencia y capacidad. El modelo de la bomba de calor fue validado con datos de la literatura. Se realizaron simulaciones del funcionamiento del sistema, para lo cual se cuenta con una base de datos anual de las temperaturas exteriores e interiores del vehículo. Se realizaron simulaciones generales para 11 puntos correspondientes a las horas en donde mayormente el usuario utiliza el sistema de calefacción, también se realizaron simulaciones mensuales con los mismos puntos. Se calculó el rendimiento medio estacional mediante el método de las “bin hours”, utilizando las temperaturas ambientes de un año de la ciudad de Quito. Finalmente, se realizó la optimización del sistema mediante la variación tanto del subenfriamiento y el sobrecalentamiento, en donde se encontraron puntos que el sistema experimenta un COP máximo. Los resultados muestran que, para la simulación general a una temperatura nominal exterior de 13.89 °C, se obtuvo un COP de 3.594. Si el sistema trabajara de manera constante tiene un rendimiento medio anual de 3.8. En las simulaciones por meses se hallaron las diferentes épocas en donde el COP toma valores máximos y mínimos a diferentes horas del día. Finalmente, en la optimización se hallaron un subenfriamiento y sobrecalentamientos óptimos de 7.332 K y 15 K, respectivamente, en condiciones nominales de funcionamiento. |
| URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/15392 |
| Aparece en las colecciones: | Ingeniero Automotriz |
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