Integrisana klima pumpa će postati mainstream
Sistem klimatizacije u kokpitu uglavnom ima dva tehnička pravca: PTC grijanje i grijanje klima uređaja toplinskom pumpom. I jedno i drugo ima svoje prednosti i mane. PTC ima dobar učinak grijanja pri niskim temperaturama rada, ali troši električnu energiju. Sistem klimatizacije sa toplotnom pumpom ima slab kapacitet grejanja pri niskim temperaturama i dobar efekat uštede energije, što može efikasno da produži životni vek baterije novih energetskih vozila zimi.
Što se tiče principa grijanja, suštinska razlika između PTC sistema i sistema toplotne pumpe je u tome što sistem toplotne pumpe koristi rashladno sredstvo da apsorbuje toplotu sa spoljašnje strane vozila, dok PTC sistem koristi cirkulaciju vode za zagrevanje vozila. U poređenju sa PTC grejačima, sistemi za klimatizaciju sa toplotnom pumpom uključuju tehničke poteškoće kao što je odvajanje gasa i tečnosti tokom grejanja, kontrola pritiska protoka rashladnog sredstva, itd. Tehničke barijere i poteškoće su znatno veće od onih kod PTC sistema grejanja.
Za hlađenje i grijanje sistema za klimatizaciju toplinske pumpe koristi se električni kompresor kao jezgro i usvaja set sistema. U PTC režimu grijanja, PTC grijač je jezgro, a u načinu hlađenja jezgro je električni kompresor i rade dva različita režima sistema. Zbog toga klima uređaj sa toplotnom pumpom ima specifičan režim rada i veći stepen integracije.
U smislu efikasnosti grijanja, da bi dobio izlaznu toplinu od 5kW, električni grijač treba potrošiti 5,5kW električne energije zbog gubitka otpora. Sistem sa toplotnom pumpom zahteva samo 2,5kW električne energije. Kompresor koristi električnu energiju da komprimuje rashladno sredstvo kako bi stvorio potrebnu izlaznu toplinu u izmjenjivaču topline toplinske pumpe. U budućem prostoru gornja granica PTC električnog grijanja je ograničena snagom grijača i gubitkom toplinske provodljivosti. Trenutno je efikasnost grijanja ove tehnologije dostigla gornju granicu i teško se može poboljšati. Princip prenosa toplote sistema toplotne pumpe čini da njegova efikasnost grejanja zavisi od dva faktora: snage električnog kompresora i snage provodljivosti toplote rashladnog sredstva. Prelazak sa freona na ugljični dioksid i druga ekološki prihvatljiva rashladna sredstva ima prostora za dalje poboljšanje efikasnosti grijanja.
Trenutno, nova rashladna sredstva kao što su R744 toplotna pumpa (toplotna pumpa ugljičnog dioksida) i R1234yf (tetrafluoropropilen) zamjenjuju R142b (freon). U poređenju sa autodelovima, delovi PTC sistema grejanja i sistema toplotne pumpe su približno isti. Međutim, radni pritisak toplotne pumpe je relativno visok i potrebne su komponente otporne na visok pritisak, kao što su cevovodi otporni na visok pritisak, elektronski ekspanzijski ventili otporni na visok napon i kompresori vazduha otporni na visok pritisak. Ovo dovodi do značajnog povećanja troškova u odnosu na PTC.
