I takt med stigande energipriser finner fler och fler det lönsamt att installera värmepump för att reducera sitt energibehov. Värmepumpar har dock svårigheter att tillgodose värmebehovet när utomhustemperaturen sjunker under -10°C. Detta problem kan minskas med så kallade economizerkopplingar, denna rapport jämför de båda economizersystemen flash tank cycle (FTC) och internal heat exchanger cycle (IHXC). Eftersom det har visat sig att vinsterna med economizerkopplingar är som störst då temperaturlyftet är stort är det mest intressant att jämföra dem i luft/vatten värmepumpar. Detta på grund av att övriga applikationer som berg-, jord- eller luft/luft-värmepumpar inte utsätts för samma stora temperaturvariation då utetemperaturen faller. Därför avgränsades rapporten till att endast omfatta economizerkopplingar i luft/vatten värmepumpar. Syftet i rapporten har växt fram ur den strävan som finns i att ständigt energieffektivisera vår bostadssektor vad det gäller uppvärmning, där värmepumpar idag har en viktig roll. Bakgrunden i rapporten är relativt omfattande för att ge läsaren den nödvändiga informationen för att sätta sig in i resultatet. Bakgrunden, eller den allmänna tekniska beskrivningen, innehåller bland annat övergripande beskrivningar beträffande de vanliga komponenterna i en värmepump, definition på en economizer samt vilka möjligheter economizern ger. Metoden för arbetet bestod i en litteraturgranskning där jämförelser som lett fram till resultatet togs ur artiklar från andra experimentella försök inom området. Nyckeltal som jämfördes var COP (Coefficient Of Performance), elanvändning, kyleffekt och värmeeffekt vid låga förångningstemperaturer. Resultaten pekade på att FTC-systemet har en fördel jämtemot IHXC vid kallare klimat på grund av sin bättre värmeeffekt och högre COP. Däremot drogs slutsatsen att IHXC har fördelar som noggrann reglerkapacitet och större tolerans vid val av köldmedie eftersom ingen fasseparation med tillkommande problem sker i denna koppling. När värmepumpsprocessen vänds och används till kylning kommer rapporten fram till att skillnaden mellan de två systemen är försumbar.

A performance comparison of heat pumps using a scroll (Sanden) and a reciprocating (Bitzer) compressor was conducted experimentally. The refrigerant used was R600a (isobutane). The heat pump components were evaluated performance-wise through: volumetric and isentropic efficiency of the compressors; the UA-value of the condensers and evaporators; sensible enthalpy differences between the liquid and the suction line in the internal heat exchanger; and overall heat pump system comparison as the coefficient of performance. The Bitzer heat pump had existing measuring devices and equipment installed, and it was already filled with refrigerant. The Sanden heat pump required installation of equipment and measuring devices and a refrigerant refill. The refrigerant charge was decided according to the criteria of the lowest compressor speed, which had an effect of overcharge for higher speeds. The measurements included the temperature of water and refrigerant, pressure of the refrigerant, water volume flow, and compressor power. The heat pumps performances were then evaluated based on these parameters. The Sanden compressor showed higher volumetric efficiency than the Bitzer compressor, for the two lower (out of three) speeds of the compressor. The isentropic efficiency of the Bitzer compressor proved to be higher for all pressure ratios out of the three speeds respectively. The condenser in the Bitzer heat pump showed proper UA-values based on the temperature differences between refrigerant and heat sink. The UA-values of the Sanden heat pump condenser did not increase with compressor speed which then gave a larger temperature difference between refrigerant and heat sink, for the two higher compressor speeds. The evaporators had a similar issue with the temperature difference between refrigerant and heat source, which also showed on the UA-values. The internal heat exchanger in the Bitzer heat pump had a larger sensible enthalpy difference on the suction side compared to the liquid side, when condenser subcooling was low, indicating that some fraction of refrigerant was being condensed instead. The Sanden heat pump instead had higher condenser subcooling and the sensible enthalpy difference showed to be very low in the internal heat exchanger. Finally, the coefficient of performance showed to be slightly higher in the Bitzer heat pump for almost all evaluated condensation and evaporation temperatures. / En jämförelse av prestandan för två värmepumpar, en med scroll- (Sanden) och en med kolvkompressor (Bitzer) har gjorts. Köldmedlet som användes var R600a (isobutan). Komponenterna och hur deras prestanda blev utvärderad följer här: kompressorernas volymetriska och isentropisk verkningsgrad; kondensorns och förångarens UA-värden; den sensibla entalpiskillnaden mellan gas- och vätskeledning i den interna värmeväxlaren; en övergripande jämförelse av värmepumparna i form av deras värmefaktor. Värmepumpen med Bitzerkompressor utvärderades med befintliga komponenter och mätutrustning, och en redan fylld mängd köldmedium. Värmepumpen med Sandenkompressor installerades med mätutrustning och komponenter, och fylldes med köldmedium. Mängden köldmedium bestämdes utifrån kriterier för det lägsta varvtalet på kompressorn, vilket visade sig ge en för stor mängd köldmedium vid de högre varvtalen. Mätningarna inkluderade temperatur på vatten och köldmedium, köldmediets tryck, vattnets volymflöde samt kompressorns effektbehov. Prestandan för värmepumparna är sedan utvärderad utifrån dessa data. Sandenkompressorn visade en högre volymetrisk verkningsgrad för de två lägre (av tre) hastigheterna utvärderade i experimenten, jämfört med Bitzer. Den isentropiska verkningsgraden var högre i Bitzerkompressorn för samtliga tryckförhållanden för de tre respektive hastigheterna. Kondensorn i Bitzervärmepumpen uppvisade goda UA-värden, baserat på temperaturskillnaderna mellan köldmedium och värmesänka. Kondensorn i Sandenvärmepumpen visade ingen förbättring av UA-värden när kompressorns hastighet ökade, vilket i sin tur gav upphov till stora temperaturskillnader mellan köldmediet och värmesänkan. Förångarna i båda värmepumparna uppvisade liknande problem med höga temperaturskillnader mellan värmekälla och köldmedium, vilket även deras UA-värden visade. Den interna värmeväxlaren i Bitzervärmepumpen visade större skillnad i den sensibla entalpin på sug- jämfört med vätskesidan, när underkylningen i kondensorn var låg, vilket indikerade på att en del av köldmediet istället kondenserade. I Sandenvärmepumpen var kondensorns underkylning högre vilket då uppvisade en liten skillnad i den sensibla entalpin mellan de båda sidorna. Slutligen så visade Bitzervärmepumpen en något högre värmefaktor än Sandenvärmepumpen för nästan alla utvärderade kondenserings- och förångningstemperaturer.

With the electrification of the automotive industry, vehicles tend to be quieter than their internal combustion engine counterparts. Because of this phenomenon, noises and vibrations that were initially imperceptible appear and affect the overall comfort level of the driver and the passengers. It can also lead to structural fatigue witch results in an increase of maintenance and repair costs. In the case of the BlueBus 6m IT3, a disturbance is encountered with the Scroll compressor, placed atop of the driver’s cabin, which supplies the braking system and the suspensions. When running at low speed, it vibrates and enters in resonance with the bus structure. This thesis aims to reduce the resonance between the bus frame and the compressor by focusing on the characteristics frequencies of both systems. The vibrations of the compressor and the bus roof were measured for distinct stiffnesses and positions of the anti-vibration mounts and at the two compressor running speeds: 2000 rpm and 2900 rpm. The Sound Pressure Level (SPL) inside the driver’s cabin and close to the compressor was also acquired to evaluate and compare the different configurations. A reduction of 2 dBA was achieved by increasing the stability of the motor-compressor assembly with a new support made up of wider mounts. The anti-vibration mounts of a shore hardness of 40 Sh were the more efficient with another 2 dBA decrease and a vibration of the roof quartered. A modal analysis confirmed the presence of a coupling between the compressor and the first cavity mode of the bus structure at low speed leading to amplified noise in the bus. Another analysis was performed on a modified compressor structure including the evolutions resulting from the tests. It results in a decoupling between the compressor and the bus frame and reduced bracket vibrations under loads at low speed. / Med elektrifieringen av fordonsindustrin tenderar fordonen att bli tystare än sina motsvarigheter med förbränningsmotorer. På grund av detta fenomen uppstår ljud och vibrationer som från början var omöjliga att uppfatta, vilket påverkar den allmänna komfortnivån för föraren och passagerarna. Det kan också leda till strukturell utmattning, vilket i sin tur leder till ökade underhålls- och reparationskostnader. I fallet med BlueBus 6m IT3 har en störning uppstått i scroll-kompressorn, som är placerad ovanför förarhytten och försörjer bromssystemet och fjädringarna. När den körs med låg hastighet vibrerar den och går i resonans med bussens struktur. Denna avhandling syftar till att minska resonansen mellan bussramen och kompressorn genom att fokusera på de karakteristiska frekvenserna för båda systemen. Vibrationerna från kompressorn och bussens tak mättes för olika styvheter och positioner för antivibrationsfästena och vid de två kompressorhastigheterna: 2000 rpm och 2900 rpm. Ljudtrycksnivån i förarhytten och i närheten av kompressorn mättes också för att utvärdera och jämföra de olika konfigurationerna. En minskning med 2 dBA uppnåddes genom att öka stabiliteten hos motorkompressorenheten med ett nytt stöd som bestod av bredare fasten. De vibrationsdämpande fästena med en shore-hårdhet på 40 Sh var mest effektiva med ytterligare en minskning på 2 dBA och en vibration av taket på en fjärdedel. En modalanalys bekräftade förekomsten av en koppling mellan kompressorn och den första kavitetsmodusen i bussstrukturen vid låga varvtal, vilket ledde till förstärkt buller i bussen. En annan analys utfördes på en modifierad kompressorstruktur som inkluderade de utvecklingar som framkom vid testerna. Det resulterade i en frikoppling mellan kompressorn och bussramen och minskade vibrationer i konsolen under belastning vid låga hastigheter.