Определение геометрической формы воздушного коллектора для подвода тепловой энергии в систему отопления батарей электробуса

Эксплуатация электробусов в зимних климатических условиях России сопряжена с необходимостью поддержания положительных температур аккумуляторных ячеек тяговой батареи ввиду максимальной доступной энергии при температуре батареи плюс 20…25°C. При эксплуатации аккумуляторных ячеек, имеющих отрицательные температуры, происходит снижение энергии батарей на 20…25 %. Средняя температура в Центральной части России колеблется от минус 18°C до плюс 25°C. Для обеспечения работы батарей в вышеприведенных диапазонах температур применяется установка системы термостатирования. Данные системы в зависимости от условий эксплуатации выполняют как жидкостными, так и воздушными. При воздушном обогреве и охлаждении батареи в качестве источника тепла используют автономный воздушный отопитель: генератор нагретых воздушных газов, а для охлаждения - приточные и вытяжные вентиляторы. Нагретый воздух проходит по коллектору от автономного отопителя к входным вентиляционным отверстиям. Геометрическая форма коллектора влияет на величины расходов воздушных потоков, выдуваемых из четырех выходов. Неравномерность расходов является причиной ненадлежащего прогрева батареи, что в свою очередь приводит к разбалансировке заряда между отдельными батарейными блоками и снижению емкости батареи. Задачей исследования является определение геометрической формы воздушного коллектора, обеспечивающего равные расходы теплового воздуха через выходные отверстия. Решение данной задачи выполнялось итеративными расчетами воздушных потоков в различных геометрических формах коллектора в программном продукте ANSYS CFX. В статье представлены результаты расчета воздушных коллекторов, предназначенных для отопления и вентиляции силовых батарей электробуса. Определена оптимальная форма, обеспечивающая равный расход тепловой энергии через выходные отверстия.

электробус, батареи, отопление, расчет воздушного коллектора