再生可能エネルギーおよび持続可能性
このセクションでは、複数の Simscape Fluids ドメインにおける再生可能エネルギーおよび持続可能性の例を確認できます。
注目の例
Air Liquefaction
Models a Linde-Hampson air liquefaction cycle using the two-phase fluid components. The compressor drives the vapor air through two heat exchangers, recuperator, expansion valve, and storage tank. The first heat exchanger contains water at atmospheric temperature, while the second heat exchanger contains refrigerant. The pressure drops as the cooled air passes through the expansion valve which results in condensation. The air and entrained condensation then pass through a receiver tank where the condensation separates from the air. The liquid air is stored in a receiver tank while the vapor air is circulated back to the compressor.
電気自動車の熱管理
バッテリー式電気自動車の熱管理システムをモデル化する。
Electric Vehicle Thermal Management with Heat Pump
Models the thermal management system of a battery electric vehicle (BEV) that includes a heat pump for cabin heating. The system consists of two liquid coolant loops, a refrigerant loop, and a cabin air HVAC loop. The thermal loads are the batteries, the power electronics, and the cabin.
EV バッテリー熱管理システム
この例では、電気自動車 (EV) のバッテリー加熱-冷却システムを示します。バッテリー温度を最適な範囲内に維持することは、効率的な充電および放電にとって重要です。このモデルでは、さまざまな周囲温度における FTP-75 ドライブ サイクルまたは急速充電サイクルのシミュレーションを行います。熱液体冷却液回路は、バッテリーと加熱-冷却ユニットの間で熱を伝達します。EV バッテリー冷却システムの設計の詳細については、EV Battery Cooling System Designを参照してください。
Electric Vehicle Thermal Management With CO2
Models the thermal management system of a battery electric vehicle (BEV) that uses a transcritical CO2 (R-744) refrigeration cycle for cooling and heating. The system consists of two liquid coolant loops, a CO2 refrigerant loop, and a cabin air HVAC loop. The thermal loads are the batteries, the power electronics, and the cabin.
Hydrogen Refueling Station
Models a hydrogen refueling station. Hydrogen is stored in low-pressure storage tanks at 200 bar at the station. A 3-stage intercooled compressor maintains the necessary pressure in a cascade buffer storage system so that the station is ready to dispatch hydrogen to any connected vehicles. The buffer is divided into high-pressure tanks at 950 bar, medium-pressure tanks at 650 bar, and low-pressure tanks at 450 bar. To avoid wasting compression energy, the lowest pressure buffer that is greater than the vehicle tank pressure is used to dispatch hydrogen. Priority valves switches between the different buffer tanks to control which buffer tanks to fill and discharge from.
液体空気エネルギー貯蔵システム
この例では、極低温の液体空気を利用したグリッドスケールのエネルギー貯蔵システムをモデル化します。余剰電力がある場合、このシステムはクロード サイクルの変法に基づいて周囲空気を液化します。低温の液体空気は、必要になるまで低圧断熱タンクに貯蔵されます。電力需要が高い場合、このシステムは貯蔵した液体空気を膨張させ、ランキン サイクルに基づいて電力を生成します。
Liquid Hydrogen Storage and Transportation
Model a cryogenic tank by using Simscape™ Fluids™ blocks. Aviation and aerospace applications commonly use liquid hydrogen storage instead of compressed gas storage. Engineering challenges include minimizing liquid boil-off, managing tank internal pressure, and designing a robust storage tank.
気体混合体ドメインを使用した PEM 燃料電池システム
この例では、プロトン交換膜 (PEM) 燃料電池スタックをカスタム ライブラリとカスタム Simscape™ ドメインでモデル化する方法を示します。MATLAB® Central File Exchange からライブラリとモデルをダウンロードできます。
太陽光/熱 (PV/T) ハイブリッド ソーラー パネル
この例では、ハイブリッド PV/T ソーラー パネルを使用して電力と熱のコジェネレーションをモデル化する方法を説明します。発生する熱は、家庭で消費するために水に伝達されます。
Refrigerant Modernization
Retrofit a Simscape™ cooling cycle that uses R410a to utilize R32, which is a refrigerant with a lower Global Warming Potential (GWP). The process involves modifying the nominal mass flow rate and refrigerant charge, while retaining the original evaporator and condenser specifications. For more information on designing a cooling cycle, see 冷凍サイクルのモデル化 and 冷凍サイクル (空調).
住宅向け空気熱源ヒート ポンプ
この例では、熱分布のための温水ラジエーターを備えた住宅の暖房に使用される空気熱源ヒート ポンプ システムをモデル化します。二相流体の冷媒で環境の湿り空気混合体から熱を吸収し、その熱を水に伝達します。圧縮機により、冷媒 R410a が凝縮器、サーモスタット膨張弁、蒸発器の順に送られます。アキュムレータにより、必ず蒸気だけが圧縮機に戻されます。
住宅向け地中熱源ヒート ポンプ
この例では、熱分布のための温水ラジエーターを備えた住宅の暖房に使用される地中熱源ヒート ポンプ システムをモデル化します。地中熱源ヒート ポンプは、二相流体冷媒である R410a を作動流体として使用します。このヒート ポンプは、地中に蓄積された自然に存在する熱を吸収し、その熱を温水ラジエーターに伝達します。圧縮機により、冷媒が凝縮器、サーモスタット膨張弁、蒸発器の順に送られます。アキュムレータにより、必ず蒸気だけが圧縮機に戻されます。受液器により、必ず液体だけがサーモスタット膨張弁に戻されます。
Reversible Heat Pump
A refrigeration cycle that can operate in heat pump mode for heating and in air conditioning mode for cooling. The refrigerant is R-410A. The system consists of a compressor, an outdoor heat exchanger, an electronic expansion valve (EXV), an indoor heat exchanger, and an accumulator. A 4-way directional valve separates the compressor and accumulator from the rest of the system to control the refrigerant flow direction.
