Почему компрессоры кондиционеров с турбонаддувом не получили более широкого распространения?

Я обнаружил множество исследований на эту тему, и в одной из этих работ может содержаться ответ. Вот список дополнительных ресурсов, все они относительно новые и посвящены кондиционерам с вытяжным вентилятором:

• Возможность создания автомобильной системы кондиционирования воздуха на основе цикла Брайтона (Thermal Engineering, том 8, № 02, декабрь 2009 г.). — эта статья показалась мне самой интересной из всех.


• Проектирование системы кондиционирования с использованием воздушного холодильного
  цикла для охлаждения кабины грузового автомобиля (IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, том 13, выпуск 3, версия IV, май-июнь 2016 г.). — это также один из наиболее последовательных подходов.


• Патент США 20060242985 — холодильное/кондиционирующее устройство, работающее от турбины, приводимой в движение выхлопными газами двигателя — патент на такое устройство.


• Турбо-кондиционер (участник конкурса «Создай дизайн будущего» 2010 года) — не знаю, где можно найти полную информацию.


• Есть ещё эти три статьи, которые меня немного смущают, потому что они написаны разными авторами, но у них почти идентичные аннотации и много общих формулировок (странно, но я не знаю, как всё устроено в мире научных журналов, так что кто знает):
  
  
  
  
  • АНАЛИЗ ТУРБОКОМПРЕССОРНОГО КОНДИЦИОНЕРА: ИННОВАЦИОННАЯ КОНЦЕПЦИЯ (Международный журнал машиностроения и производственной инженерии, том 2, выпуск 3, март 2014 г.).
  
  
  • Кондиционер, работающий на выхлопных газах двигателя (International Journal of Engineering Research, том № 5, выпуск: специальный 6, май 2016 г.)
  
  
  • Система кондиционирования автомобиля с турбонаддувом (Международный журнал научных исследований и разработок, август 2016 г.) — не знаю, где можно найти полный текст.
  
  

Некоторые из этих статей, несмотря на то, что они опубликованы, немного разочаровывают, но есть и много других. Посмотрите этот поиск в Google.

Большинство конструкций, по-видимому, основаны на принципах цикла Брайтона двигателя, работающего в обратном направлении.

Что касается того, почему они не получили широкого распространения, то вот интересная информация из статьи о цикле Брайтона, которая может послужить подсказкой:

Как видно, эффективность цикла не очень высока (0,85), но система относительно проста и, кроме того, не выделяет парниковых газов в случае случайного разрыва труб.

Обратный цикл Брайтона до недавнего времени широко использовался в самолётах для кондиционирования воздуха в салоне.

Обратите внимание, что я не знаю, почему в самолётах больше не используется этот метод охлаждения. Изучение этого вопроса также может привести к появлению сопутствующих материалов.

Но самая интересная цитата взята из первой статьи, упомянутой выше:

Для типичного малогабаритного автомобиля с максимальной
мощностью двигателя 51 кВт воздействие турбокомпрессора на
двигатель составляет 1,7 кВт, что аналогично типичному
энергопотреблению компрессора обычной системы кондиционирования воздуха
(около 1,6-1,7 кВт согласно
Kaynakli & Horuz, 2003).

Ещё один аспект, который следует учитывать с точки зрения
воздействия на двигатель, — это вес системы. Вес
предлагаемой системы составляет около 11,5 кг,
в то время как вес обычной системы составляет примерно
10,5 кг.

Принимая во внимание эти аспекты, можно сказать, что первый
подход указывает на то, что предлагаемая система
приведёт к увеличению расхода топлива, в основном из-за увеличения
веса. Тем не менее, учитывая, что
вес систем очень близок, оптимизация
предлагаемой системы может устранить такое
увеличение расхода топлива.

По сути, это означает, что, по крайней мере в первоначальной версии, энергопотребление было таким же, но вес увеличился, поэтому по сравнению с традиционным кондиционером улучшений не произошло.

Учитывая дату публикации этой статьи (2009 год) и тот факт, что исследования продолжаются, можно предположить, что были внесены улучшения (признаюсь, я не изучал другие статьи подробно), но я считаю, что этих улучшений недостаточно, чтобы вносить изменения.

_{Примечание: предполагается, что эти документы действительно имеют отношение к тому, что вы описываете. Это системы с турбоприводом, которые работают на выхлопных газах, но имеют отдельную турбину, а не работают от вала турбины турбокомпрессора, хотя, по сути, это одно и то же с точки зрения передачи энергии, я полагаю. В некоторых из этих конструкций кондиционеру всё равно нужна собственная турбина со стороны компрессора, независимо от того, что находится на другом конце вала. Однако во многих из этих конструкций, похоже, используются хладагенты, отличные от тех, что применяются в обычных кондиционерах.}