Kako deluje toplotna črpalka v električnem avtomobilu?
Kot vsi vemo, je velik problem, ki vpliva na priljubljenost vozil z novo energijo, problem križarjenja. Zlasti pozimi je doseg električnih vozil v severnih območjih močno zmanjšan. Zato v tem članku predstavljamo novo orodje za doseganje največjih energetskih vozil pozimi – sistem toplotne črpalke.
1. Kaj je sistem toplotne črpalke?
Da bi razumeli sistem toplotne črpalke, bi morali vsi najprej razumeti vezje avtomobilske klimatske naprave. Kot je prikazano na sliki, je avtomobilski klimatski sistem v glavnem sestavljen iz štirih komponent: kompresorja, kondenzatorja, ekspanzijskega ventila in uparjalnika. Čeprav gre le za štiri preproste dele, je hišna klimatska naprava, od katere je vsak poleti odvisen za preživetje, v glavnem sestavljena iz teh štirih delov. Poseben princip klimatske naprave tukaj ne bo opisan. Vedeti morate le, da ima avtomobilska klimatska naprava nizko temperaturo na strani uparjalnika in visoko temperaturo na strani kondenzatorja. Uparjalnik je skrit za odprtino za izpust zraka v potniškem prostoru avtomobila. Ko je klimatska naprava vklopljena, gre zunanji zrak skozi uparjalnik in postane nizke temperature, ko piha v avto, pa postane hladen veter.
Zgoraj smo vam predstavili avtomobilsko klimatsko napravo. Vsi vedo, da ima kondenzator v avtomobilski klimatski napravi visoko temperaturo, uparjalnik pa nizko temperaturo. Sistem toplotne črpalke postavi kondenzator v kabino, da postane kondenzator v kabini, uparjalnik pa je nameščen zunaj kabine, da postane uparjalnik zunaj kabine. Pozimi, po zagonu sistema toplotne črpalke, kondenzator kabine sprosti toploto, hladen zunanji zrak pa gre skozi vroč kondenzator kabine in se spremeni v topel vroč zrak, kot je prikazano na spodnji sliki.
Seveda običajni avtomobili ne bodo kar tako zamenjali položajev kondenzatorja in uparjalnika, saj pozimi potrebujemo toplotno črpalko, poleti pa klimatsko napravo, zato bo pravi krog klimatske naprave s toplotno črpalko veliko bolj zapleten. Najnovejša tehnologija za upravljanje toplotne črpalke ne le rekuperira odpadno toploto, ki jo oddajajo pogonski motorji, vgrajeni polnilniki in pretvorniki, ampak rekuperira še več odpadne toplote iz baterijskih sklopov in počasnih polnilnikov. Zajeta energija torej poveča učinkovitost ogrevalnih, prezračevalnih in klimatskih sistemov ter zmanjša porabo baterije.
2. Pomen sistemov toplotnih črpalk za nova energetska vozila
Vsi vedo, da je največja slabost trenutnih električnih vozil ta, da je polnjenje veliko počasnejše od točenja goriva. Zlasti v mrzli zimi, ko je vklopljen vroč zrak, se doseg zatakne. Zakaj se domet električnih avtomobilov s toplim zrakom pozimi hitro zmanjša? Vroč zrak vozil na splošno gorivo uporablja odpadno toploto motorja, zato lahko rečemo, da gre za ponovno uporabo odpadkov. Električna vozila pa nimajo motorja, zato ogrevanje pozimi postane velik problem.
Zato, da bi zmanjšali zaskrbljenost uporabnikov glede življenjske dobe baterije. Vsako avtomobilsko podjetje išče načine za povečanje dosega električnih vozil. V teh razmerah je sistem toplotne črpalke hišne klimatske naprave spet vstopil v vidno polje avtomobilistov.
3. Na kateri stopnji razvoja je trenutno sistem toplotne črpalke?
Da bi čim bolj podaljšali življenjsko dobo baterije vozil, glavna avtomobilska podjetja trenutno proučujejo uporabo odpadne toplote motorjev električnih vozil za zagotavljanje energije za sisteme toplotnih črpalk. Njegov najnovejši sistem odvaja toploto iz različnih komponent, vključno s pogonskim motorjem, pretvornikom, vgrajenim polnilnikom in samim baterijskim paketom. Toplota spremeni tekoče hladilno sredstvo v plin.
Zato je v novi energetski dobi sistem toplotne črpalke najpomembnejši dejavnik v dosegu električnih vozil. Pri izbiri električnega vozila ljubitelji avtomobilov ne pozabite preveriti, ali ima avto sistem toplotne črpalke in učinkovitost sistema toplotne črpalke. Ker je to povezano z najpomembnejšim vprašanjem dosega električnih vozil.
