Hermetisk AC-Krets

Sammanfattning: Under sex månader våren 2007 har ett samarbete mellan Volvo Lastvagnar och två studenter från KTH, inriktning Integrerad produktutveckling vid institutionen för maskinkonstruktion, pågått i form av ett examensarbete på 20 poäng. Dagens AC-system i Volvos lastbilar avger 20-40 g/år av köldmediet R134a som är en kraftfull växthusgas. Detta sker främst genom diffusion via slangar och tätningsmaterial. Syftet med detta examensarbete är att ta fram förslag på tekniska lösningar på ett nytt AC-system. Eventuella idéer från befintliga värmepumpar och kylsystem skall studeras för att minska eller eliminera utsläppen helt. Fokus har lagts på själva köldmediekretsen och de ingående komponenterna för att därigenom ta fram koncept där systemet är så kompakt och lätt som möjligt. Arbetet delades upp i fyra olika faser: Förstudie, konceptstudie, utvecklingsfas och rapportfas. Under förstudien planerades arbetet upp och en litteraturstudie genomfördes för att öka förståelsen för problematiken. Systemet delades även upp på komponentnivå där varje ingående komponent studerades. Under konceptstudien togs det fram förslag på lämpliga komponenter på marknaden och kontakt med återförsäljare, leverantörer och kunnig personal inom KTH upprättades. Därefter brainstormades de olika koncepten fram. Koncepten utvärderades med hjälp av diverse metoder för att få en överblick över varje koncepts för- och nackdelar. Under utvecklingsfasen vidareutvecklades det vinnande konceptet. Det koncept som visade sig vara bäst lämpat är ett extremt kompakt system med få komponenter enligt kravspecifikationens förutsättningar. De viktigaste komponenterna i systemet är en semihermetisk elektriskt driven kompressor från Sanden och en multivärmeväxlare från Multichannel som kombinerar evaporator och kondensor samt erbjuder säkrad överhettning och underkylning. Den stora skillnaden med det nya systemet jämfört med dagens system är att köldmediekretsen kyls via en brinekrets istället för att vara luftkyld. Genom att integrera vissa delar samt optimera materialvalet i vissa komponenter går det att få ner systemet till samma vikt som dagens system. Systemet har också potential att fungera som en värmepump samt ersätta parkeringsvärmaren. Det slutgiltiga resultatet är en förstudie som, för att realiseras i en prototyp, behöver en hel del fortsatt utvecklingsarbete. Pga. den potential som detta system erbjuder har Volvo beslutat att fortsätta driva vidare resultatet av detta examensarbete i form av ett "Advanced Engineering" projekt. Tanken är att projektet ska påvisa om detta system, i och med kommande lagkrav, har potential att implementeras i nya lastbilsmodeller tidigast från 2011.