Kako deluje klimatska naprava čisto električnih vozil
Kar zadeva klimatski sistem, obstajajo razlike v sestavi sistema med električnimi vozili in tradicionalnimi vozili, različne vrste električnih vozil pa imajo različne značilnosti. Ta članek v glavnem predstavlja načelo delovanja klimatskega sistema čisto električnih vozil.
Čisto električna vozila nimajo motorja kot vira energije za kompresor klimatske naprave in ni odpadne toplote motorja, ki bi jo lahko uporabili za doseganje učinkov ogrevanja in odmrzovanja. Električna vozila na gorivne celice nimajo motorja kot vira energije za kompresor klimatske naprave, vendar lahko motor na gorivne celice proizvaja relativno stabilno odpadno toploto.
Pri hibridnih električnih vozilih motorja zaradi svoje krmilne strategije ni mogoče kadar koli uporabiti kot vir energije za hlajenje in kompresijo. Prva stvar, ki jo naredi klimatska naprava za uravnavanje zraka v kabini, je prilagoditev temperature zraka in znižanje temperature zraka s hlajenjem.
Glede na značilnosti električnih vozil glavne metode hlajenja in klimatizacije, ki so trenutno na voljo za električna vozila, vključujejo termoelektrično hlajenje, hlajenje z električnim kompresorjem in hlajenje z odpadno toploto. Med njimi je mogoče razmisliti o hlajenju z odpadno toploto za uporabo v električnih vozilih na gorivne celice.
Klimatska naprava za električna vozila: hladilni sistem
Polprevodniško hlajenje, znano tudi kot termoelektrično hlajenje, je tehnologija polprevodniškega hlajenja, ki ne uporablja hladilnih sredstev in nima tekočih delov. Termoelektrična elektrarna deluje kot kompresorski hladilni kompresor, hladni del in njegov izmenjevalnik toplote sta enakovredna kompresijskemu hladilnemu uparjalniku, vroči del in njegov izmenjevalnik toplote pa sta enakovredna kondenzatorju. Ko se dovaja elektrika, prosti elektroni in luknje zapustijo hladen konec termoelementa in se premaknejo proti vročemu koncu pod delovanjem zunanjega električnega polja, kar je enakovredno procesu stiskanja hladilnega sredstva v kompresorju. Na hladnem koncu električnega grelnega kupa se pari elektron-luknja istočasno generirajo z absorpcijo toplote izmenjevalnika toplote, kar je enako absorpciji toplote in izhlapevanju hladilnega sredstva v uparjalniku. Na vročem koncu električnega grelnega kupa pride do rekombinacije parov elektron-luknja, hkrati pa se toplota odvaja skozi toplotni izmenjevalnik, kar je enakovredno segrevanju in kondenzaciji hladiva v kondenzatorju.
Termoelektrična klimatska naprava ima naslednje značilnosti: termoelektrični element za delovanje potrebuje napajanje z enosmernim tokom; sprememba smeri toka lahko povzroči obratni učinek hlajenja in ogrevanja; toplotna vztrajnost termoelektričnega hladilnega kosa je zelo majhna, čas hlajenja je zelo kratek, odvajanje toplote je dobro na vročem koncu, hladen konec pa je prazen. Pod pogojem obremenitve lahko hladilni čip doseže največjo temperaturno razliko v manj kot 1 minuti po vklopu; prilagoditev delovnega toka komponente lahko prilagodi hitrost in temperaturo hlajenja, natančnost nadzora temperature lahko doseže 0.001 stopinjo in enostavno je uresničiti stalno prilagajanje energije; v pravilnih pogojih zasnove in uporabe lahko njegova učinkovitost hlajenja doseže več kot 90 %, medtem ko je učinkovitost ogrevanja veliko večja od 1; je majhne velikosti, majhne teže in kompaktne zgradbe, kar vodi k zmanjšanju kakovosti vzdrževanja električnih vozil; ima visoko zanesljivost, dolgo življenjsko dobo in enostavno vzdrževanje; Brez vrtečih se delov je brez tresljajev, trenja, hrupa in odporen na udarce.
Klimatska naprava za električna vozila: ogrevanje
Vir ogrevanja klimatske naprave vozila na gorivo zagotavlja predvsem hladilna tekočina motorja, vendar je ogrevalni sistem električnega vozila drugačen od tega. Običajne rešitve za ogrevanje zraka v klimatskih napravah električnih vozil so naslednje:
①Toplotna črpalka. Na sliki je prikazano načelo delovanja klimatske naprave s toplotno črpalko električnega vozila, ki jo poganja transmisijski jermen, ki ga poganja brezkrtačni enosmerni motor. Način hlajenja/gretja klimatske naprave preklaplja štiripotni preklopni ventil. Polna puščica označuje stanje hlajenja, pikčasta puščica pa stanje ogrevanja. Ta sistem se načeloma ne razlikuje od navadne klimatske naprave s toplotno črpalko, vendar je za uporabo v električnih vozilih posebej razvil dvokomorni drsno lamelni kompresor, enosmerni brezkrtačni motor in inverterski krmilni sistem. V pogojih delovanja toplotne črpalke, ko sistem preklopi iz načina odtaljevanja v način ogrevanja, bo kondenzirana voda na izmenjevalniku toplote v zračnem kanalu hitro izhlapela, na vetrobranskem steklu pa se bo naredila zmrzal, kar bo vplivalo na varnost vožnje.
②PTC električni grelec. PTC električni grelnik je grelec, ki kot vir toplote uporablja PTC termistorski element. PTC termistorji so običajno izdelani iz polprevodniških materialov, njihova upornost pa se močno spreminja s spremembo vlažnosti. Ko se zunanja temperatura zniža, se vrednost upora PTC zmanjša, proizvodnja toplote pa se ustrezno poveča. Glede na material ga lahko razdelimo na keramični PTC termistor in organski polimerni PTC termistor. Keramični PTC termistorji se uporabljajo v pomožnih električnih grelnikih klimatskih naprav. Ker ima PTC termistorski element spreminjajoče se lastnosti povečanja ali zmanjševanja vrednosti upora, ko se spreminja temperatura okolice, ima PTC grelec značilnosti varčevanja z energijo, konstantne temperature, varnosti in dolge življenjske dobe.
Klimatska naprava za električna vozila: Princip klimatske naprave s toplotno črpalko.
Pomožne električne grelnike klimatskih naprav lahko razdelimo na vezane keramične PTC grelnike in kovinske PTC cevaste grelnike. Vezani keramični PTC grelnik je grelec, v katerem je več keramičnih PTC čipov in aluminijastih valovitih toplotnih odvodov povezanih skupaj z lepilom iz smole, odpornim na visoke temperature. Ima dobro odvajanje toplote in stabilno električno delovanje. Med njimi so vezani keramični PTC grelniki razdeljeni na tipe površinsko napolnjenih grelnikov in tipe površinsko nenapolnjenih grelnikov.
Kovinski cevni grelec PTC kot grelni material uporablja uvoženo žico iz zlitine niklja in železa. Grelna cev je vgrajena z aluminijastimi hladilnimi odvodi in njen učinek odvajanja toplote je zelo dober. Grelec je opremljen s temperaturnim regulatorjem in toplotno varovalko, zaradi česar je izdelek varnejši in zanesljivejši za uporabo. Ta vrsta grelnika ima dobre lastnosti PTC materiala in nekatere klimatske naprave uporabljajo ta tip grelca kot pomožno ogrevanje.
③Odpadna toplota + pomožni PTC. Izkoristite toploto, ki nastane, ko delujejo visokozmogljive naprave (pretvorba moči, pogonski motorji, krmilniki motorjev itd.) za izmenjavo toplote v notranjosti vozila. Ko toplote ni dovolj, je omogočen pomožni PTC grelec.
Električna vozila so postala pomembno prevozno sredstvo, klimatske naprave, hlajenje in ogrevanje pa so tudi pomembni vidiki naše izbire avtomobila pri nakupu avtomobila. Navsezadnje tudi hlajenje in ogrevanje porabljata elektriko.
