Debela tehnologija ogrevanja filmov
Tri metode ogrevanja, uporabljene v grelnikih klimatskih naprav z energijo, lahko razdelimo na tri vrste glede na ogrevalni medij in metodo ogrevanja: ogrevanje zraka, ogrevanje vode in toplotna črpalka.
1. Metoda ogrevanja zraka (ogrevalni element je uporna žica ali PTC): Električna ogrevalna komponenta je razporejena v zračni iztočnici klimatske naprave, zrak pa teče neposredno skozi ogrevalno komponento in se segreje in nato piha v avtomobilsko kabino.
2. Metoda ogrevanja vode (ogrevalni element je PTC ali debelo ogrevanje filma): grelni element je razporejen v tekočini pretoka komponente, toplota pa se v kanalu zraka izvleče v toplotni izmenjevalec s kroženjem ogrevane tekočine. Zrak teče neposredno skozi toplotni izmenjevalec, se segreje in nato piha v avtomobilsko kabino.
3. Metoda toplotne črpalke: Čeprav je razmerje energijske učinkovitosti razmeroma veliko, kadar je temperatura okolice pozimi v severnih regijah nizka, ogrevanje ne more zagotoviti normalne uporabe vozila, zato ga v domačih potniških avtomobilih ni bilo uporabljeno.
Način ogrevanja zraka ima značilnosti preprostega sistema in enostavno postavitev. Ker je temperatura vmesnika za izmenjavo zračne toplote visoka, ogrevalno udobje potnikov ni močno. Poleg tega električne ogrevalne komponente, ki vstopajo v kabino potniških avtomobilov, predstavljajo veliko varnostno nevarnost.
Metoda ogrevanja vode lahko učinkovito izboljša ogrevanje potnikov. Električne ogrevalne komponente so v sprednji kabini avtomobila, kar je varnejše in zanesljivejše, vendar je tehnologija proizvodnje komponent težja. Z varnostne perspektive je metoda ogrevanja vode glavni tok prihodnjega razvoja novih energetskih vozil.
Klasifikacija in značilnosti grelnikov vode za nova energetska vozila: Z vidika uporabljenih ogrevalnih elementov lahko grelnike vode razdelimo na dve tehnični poti, PTC in HIC. Obe vrsti izdelkov imata zrele aplikacije v naštetih novih modelih energetskih vozil. PTC grelniki vode v Nemčiji predstavljajo Eberspächer, ogrevanje filma HIC debelo pa v Nemčiji.
Zaradi svoje preproste strukture in nekaj vmesnikov za izmenjavo toplote imajo grelniki vode debelega filma HIC značilnosti visoke učinkovitosti izmenjave toplote, majhne velikosti in lahke. Ima prednosti stabilne pozitivne vrednosti, brez moči in nizke toplotne zmogljivosti in toplotne odpornosti. Njegova dobra nadzorovalnost in električna zmogljivost brez začetka toka sta očitnejša od PTC ogrevanja. Učinkovitost prenosa toplote debelega filma HIC je višja kot pri PTC grelniku lahko razložimo s teorijo drugega zakona termodinamike (načelo povečanja entropije). Ker se entropija izoliranega sistema nikoli ne zmanjša samodejno in se entropija poveča v nepovratnem postopku. V okolju prenosa toplote grelnika vode je postopek prenosa toplote v skladu z nepovratnim postopkom, ki ga opisuje drugi zakon termodinamike, zato je učinkovitost prenosa toplote predvsem odvisna od razlike temperature prenosa toplote med visokimi in nizkimi temperaturami med postopkom prenosa toplote. Ko se temperatura tekočine segreje na delovno temperaturo (60-90), je delovna temperatura jedrnega ogrevalnega elementa grelnika PTC približno 250 stopinj, medtem ko je delovna temperatura jedrnega ogrevalnega elementa debelega filma HIC približno 200 stopinj. Zato ima HIC debeli film nižjo temperaturno razliko od PTC -ja, tako da ima večjo učinkovitost ogrevanja (prenos toplote) (torej manj povečanja entropije).
