Je ptc grelec nov način ogrevanja za hibridna in električna vozila?
Pri hibridnih vozilih in električnih vozilih mora motor pogosto delovati v območju z visokim izkoristkom. Če motorja ni mogoče uporabiti kot vir toplote pri izključno električnem pogonu, vozilo ne bo imelo vira toplote. Zlasti za regulacijo temperature v kabini je potreben dodaten vir toplote, ki zagotavlja udobje in varnost. Da bi povečali doseg električne vožnje in izboljšali učinkovitost porabe goriva, je treba toploto ustvariti hitro, učinkovito in varno z minimalnim izpraznitvijo pogonske baterije. Webasto je razvil nov visokonapetostni grelnik, ki temelji na novi patentirani tehnologiji termosloja. Predstavljeni so koncept zasnove in rezultati raziskav in razvoja za dosego cilja projekta.
1. Funkcija in namen ogrevanja vozila
Ogrevanje kabine je pomembna funkcija za zagotavljanje varne in udobne vožnje vozila. Poleg udobja v kabini in temperature v avtomobilu mora klimatski sistem (HVAC) zagotavljati tudi nekatere funkcije, vključno s skladnostjo z regulativnimi zahtevami, na primer v skladu z evropsko uredbo 672/2010 in ameriškim zveznim standardom za varnost motornih vozil. FMVSS103, Več kot 80 odstotkov ledu na vetrobranskem steklu je treba odstraniti po 20 minutah. Odtaljevanje in razvlaževanje sta dve drugi funkciji, ki ju zahtevajo predpisi. Dobra klimatizacija kabine je osnova za udobje in varnost, kar je tudi pomemben dejavnik za nemoteno vožnjo.
2. Zmogljivost
Glavne zahteve za grelec so odvisne od uporabe avtomobila in jih je mogoče povzeti na naslednji način: (1) Najvišja učinkovitost; (2) nizki ali razumni stroški; (3) hiter odzivni čas in dobra vodljivost; (4) Velikost paketa Čim manjša in lažja; (5) dobra zanesljivost; (6) dobra trajnost in varstvo okolja.
3. Koncept ogrevanja
Na splošno lahko toplotne koncepte razdelimo na primarne toplotne vire in sekundarne toplotne vire. Glavni vir toplote je vir toplote, ki lahko proizvede več kot 2kW toplote, potrebne za nastavitev temperature v kabini. Toplota, ki jo ustvari sekundarni vir toplote, je pod 2 kW in običajno usmeri svojo toploto na določeno mesto, kot je grelec sedeža.
3.1 Grelniki zraka in sistemi za ogrevanje vode
Ogrevalne sisteme lahko razdelimo v 2 glavni kategoriji, odvisno od tega, ali je ogrevanje doseženo z grelnikom na osnovi goriva ali električnim grelnikom: (1) grelniki zraka, ki ogrevajo zrak neposredno, kar hitro ogreje kabino; (2) uporabite hlajenje Grelnik vode s tekočino kot srednjim toplotnim nosilcem, ki bolje porazdeli toploto in je integriran v HVAC.
V hibridnih in električnih vozilih so bili v preteklosti uvedeni grelniki na gorivo, njihova manjša poraba električne energije pa omogoča, da se električna energija namesto za ogrevanje uporablja za pogon vozila. Ker uporaba električnega grelnika pozimi zmanjša doseg električnega pogona za približno 50 odstotkov, je ogrevanje na gorivo pogosto način izbire.
Vendar potreba po sistemih vozil brez emisij zahteva iskanje drugih rešitev ogrevanja, med katerimi je koncept električnega grelnika izvedljiva rešitev.
3.2 Koncept električnega grelnika
Pred razvojem je bilo analiziranih več obstoječih in potencialnih tehnologij, kot je odpornost na navito žico ali ogrevanje s pozitivnim temperaturnim koeficientom (PTC). Ocenjeni so bili štirje glavni razvojni cilji in s temi cilji primerjane več potencialnih tehnologij:
(1) Z vidika učinkovitosti mora biti novi grelnik učinkovit in mora biti sposoben zagotoviti zahtevano toplotno moč v širokem razponu temperatur hladilne tekočine in pri vseh napetostih;
(2) Nov grelec mora biti po kakovosti in velikosti čim manjši in čim lažji;
(3) Z vidika uporabnosti in stroškov se je treba izogibati uporabi redkih zemeljskih materialov in Pb, hkrati pa morajo biti stroški novih izdelkov konkurenčni;
(4) Kar zadeva varnost, je treba v vseh pogojih preprečiti kakršno koli nevarnost električnega udara ali opeklin.
