Кондиционер с тепловым насосом для электромобилей
Хорошо известно, что зимний запас хода — одна из самых болевых точек электромобилей. Данные показывают, что PTC (термисторный) обогрев, обычно используемый в электромобилях, может сократить запас хода электромобилей в зимнее время примерно вдвое. Чтобы решить эту проблему, автомобильные инженеры изобрели черную технологию для электромобилей — кондиционер с тепловым насосом. Факты доказали, что кондиционирование воздуха с тепловым насосом является эффективным решением проблемы зимнего запаса хода электромобилей! Испытания показали, что использование кондиционера с тепловым насосом для обогрева зимой позволяет снизить энергопотребление до 60% по сравнению с использованием PTC-отопления, а запас хода зимой увеличить примерно до 25%!
Что такое кондиционер с тепловым насосом? В чем разница между кондиционерами с тепловым насосом и традиционными автомобильными кондиционерами, работающими на топливе?
Основной принцип охлаждения традиционных автомобильных кондиционеров, работающих на топливе, заключается в использовании компрессора для преобразования газового хладагента низкого давления в газовый хладагент высокого давления. После выделения тепла через конденсатор оно становится жидким хладагентом под высоким давлением, а затем проходит через расширительный клапан и становится жидким хладагентом под низким давлением. Тепло, поглощенное испарителем, превращается в газообразный хладагент низкого давления и возвращается в компрессор, а локальная низкая температура, вызванная теплом, поглощенным испарителем, нагнетает холодный воздух в салон через вентилятор. Простое описание состоит из одного предложения: использование принципа испарения и поглощения тепла для создания локальных зон с низкой температурой и их выдувания в пассажирский салон. Основной принцип отопления более простой и грубый. Охлаждающая жидкость двигателя подается в радиатор отопителя кондиционера, а затем горячий воздух через вентилятор подается в салон.
На самом деле, тепловые насосы – не новинка. Продукты с похожими принципами нашли широкое применение на внутреннем рынке. Типичным представителем является появившийся в последние годы воздушный водонагреватель. На рекламных слоганах всегда на видном месте пишутся четыре слова «энергосбережение и защита окружающей среды». Экономия энергии. Принцип заключается в использовании небольшого количества электрической энергии для получения большого количества тепловой энергии из воздуха.
Поскольку система теплового насоса находится в режиме обогрева, внешний теплообменник используется в качестве испарителя и должен поглощать тепло из внешней среды. Когда наружная температура низкая или когда температура наружного теплообменника близка к температуре наружного воздуха, внешний теплообменник используется в качестве испарителя. Теплообменник не может эффективно поглощать тепло из внешней среды, в результате чего система не может продолжать работу. Кроме того, когда температура снаружи автомобиля низкая, если воздух содержит много влаги, влага в воздухе замерзнет на поверхности внешнего теплообменника, и замерзший внешний теплообменник больше не сможет получать выгоду от внешнего среда. Земля поглощает тепло, в результате чего кондиционер с тепловым насосом не может продолжать выполнять функцию обогрева. Таким образом, обычные системы тепловых насосов не могут работать должным образом при температуре ниже -10 градусов. Таким образом, основным техническим решением автомобильных компаний по-прежнему является совместное использование тепловых насосов и PTC-отопления. Когда температура окружающей среды слишком низкая и тепловой насос не может работать, PTC запускается в качестве резервного источника тепла. Однако, благодаря постоянным прорывам в технологии низкотемпературных тепловых насосов ниже -20 градусов, PTC-отопление. Это неизбежная тенденция: кондиционеры будут постепенно заменяться кондиционерами с тепловым насосом!
