Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Hermetisk AC-Krets
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2007 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Hermetic AC-Loop (English)
Abstract [sv]

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.

 

Abstract [en]

Stretching over six months, during spring 2007, a cooperation between Volvo Trucks and two students, from the Royal Institute of Technology (RIT) in Stockholm, has resulted in this master thesis report.

Today, mobile air conditioning systems (MACs) emit roughly 20-40g of the refrigerant R134a, which is a powerful greenhouse gas, mainly through hoses and sealing material by diffusion. The main purpose of this project is to develop new technical solutions for the air-conditioning system, with possible ideas from heat pumps for houses, in order to minimize or eliminate the greenhouse gas leakage. The main priority has been to concentrate on the refrigerant circuit and the components within and by those means develop concepts where the system is as compact and light as possible.

The work was divided into four parts: Pre-study, Concept-study, Development phase and Report phase.

During the pre-study a Gant schedule was created to properly plan the timeline of the master thesis project. Also, a literature study was carried out to increase the understanding for the complexity of the problems. Further, the system was divided into single components, and every component was studied thoroughly.

The concept-study was initiated as a number of suitable components on the market was proposed and contact with different retailers, suppliers and appropriate personal from RIT was established. Now that all the needed components where available several brainstorming sessions generated the different concepts. The concepts where evaluated with various methods to get an overview over every concepts pros and cons. During the development phase the winning concept was developed further.

The one concept that showed to be the most suitable is an extremely compact system with few components. The two most important components are a semi hermetic electrically driven compressor from Sanden and a Multi heat exchanger from Multichannel that combines evaporator and condenser and offers reliable super heating and sub cooling.

The big difference with the new system compared to the old is that the refrigerant circuit is cooled by a brine circuit instead of being air-cooled. By integrating some parts in the system and optimizing the material of the components it is possible to reduce the weight to the levels of the current system. There is also potential for the system to work as a heat pump and replace the parking heater. As this report is written, the Volvo patent department is working on the possibility to patent the entire system or parts of it.

The final product is a pre-study that, in order to be realised as a prototype, needs a lot of continued development. Due to the potential of this system, Volvo has decided to keep developing the results of this master thesis work in an "Advanced engineering" project. The thought for the project is to determine whether this system has the potential to be implemented in future Volvo truck models.

Place, publisher, year, edition, pages
2007.
Series
MMK 2007:50 MCE141
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-100849OAI: oai:DiVA.org:kth-100849DiVA: diva2:545356
External cooperation
Volvo 3P,Ulf Björkerud
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-08-20 Created: 2012-08-20 Last updated: 2012-08-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Hirsch,Smirnoff(1823 kB)576 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1823 kBChecksum SHA-512
b6daad3f679ae03b35e0cb4f44a32f38cad73dadd79c0b7b13bd481c50d5a9bceb9f35a1648f75cdf6125a3d2bf49b001919deecdaadd0462b2f0d4584289d98
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 576 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 112 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf