Princip rada klima uređaja za električna vozila
Princip rada klima uređaja na električni pogon: sistem grijanja
Izvor zagrijanog zraka sistema klimatizacije vozila na gorivo se uglavnom napaja rashladnom tečnošću motora. Sistem grijanja zraka električnih vozila razlikuje se od sustava drugih vozila. Uobičajena rješenja za grijanje za sisteme klimatizacije električnih vozila su sljedeća:
(1) Toplotna pumpa. Na slici je prikazan princip rada sistema za klimatizaciju toplotne pumpe električnog vozila koji pokreće pogonski remen sa DC motorom bez četkica. Režim hlađenja/grejanja sistema klimatizacije je promenjen sa četvorosmernog reverznog ventila na četvorosmerni reverzni ventil. Pune strelice označavaju uslove hlađenja, a isprekidane strelice označavaju uslove grejanja. U principu, ovaj sistem se ne razlikuje od običnog sistema klimatizacije sa toplotnom pumpom, ali se uglavnom koristi u električnim vozilima. Posebno razvijen klizač s dvostrukom šupljinom, DC motor bez četkica i upravljački sistem invertera. Kada sistem pređe iz režima odmrzavanja u režim grejanja u uslovima rada toplotne pumpe, kondenzovana voda na izmenjivaču toplote u vazdušnom kanalu će brzo ispariti i formirati inje na staklu prozora, što utiče na bezbednost vožnje.
(2) PTC električni grijač. PTC električni grijač je grijač koji koristi PTC termistor kao izvor topline. PTC termistori su obično napravljeni od poluvodičkih materijala. Njihova otpornost uvelike varira s vlagom. Kada se vanjska temperatura smanji, PTC otpor se smanjuje i kalorijska vrijednost raste u skladu s tim. Prema materijalima, mogu se podijeliti na keramičke PTC termistore i PTC termistore od organskog polimera. Keramički PTC termistori se koriste u pomoćnim električnim grijačima klima uređaja. Budući da se njegova vrijednost otpora povećava ili smanjuje s promjenama temperature okoline, PTC termistor ima karakteristike uštede energije, konstantne temperature, sigurnosti i dugog vijeka trajanja.
Princip rada klima uređaja za električna vozila: rashladni sistem
Poluvodičko hlađenje je termoelektrično hlađenje, koje je tehnologija hlađenja u čvrstom stanju. Ne zahtijeva rashladno sredstvo. Termoelement djeluje kao kompresijski rashladni kompresor. Hladni kraj i njegov izmjenjivač topline su ekvivalentni kompresijskom rashladnom isparivaču, a vrući kraj i njegov izmjenjivač topline su ekvivalentni kondenzatoru. Nakon napajanja, slobodni elektroni i rupe kreću se od hladnog kraja termoelementa do vrućeg kraja pod djelovanjem vanjskog električnog polja, što je ekvivalentno procesu kompresije rashladnog sredstva u kompresoru. Na hladnom kraju elektrotermalnog reaktora, izmjenjivač topline apsorbira toplinu i istovremeno stvara parove elektron-rupa, što je ekvivalentno apsorpciji topline i isparavanju rashladnog sredstva u isparivaču. Na vrućem kraju elektrotermalnog reaktora, parovi elektron-rupa se rekombinuju, a toplina se raspršuje kroz izmjenjivač topline, što je ekvivalentno zagrijavanju i kondenzaciji rashladnog sredstva u kondenzatoru.
Termoelektrični klima uređaji imaju sljedeće karakteristike: termoelektrični elementi zahtijevaju istosmjernu struju; promjena smjera struje može proizvesti obrnuti efekat hlađenja i grijanja; Termoelektrični rashladni komadi imaju malu termičku inerciju i kratko vrijeme hlađenja. Kada vrući kraj ima dobro rasipanje topline, a hladni nema opterećenje, rashladni čip može postići maksimalnu temperaturnu razliku unutar 1 minute nakon uključivanja. Podešavanjem radne struje modula, brzina hlađenja i temperatura se mogu podesiti, tačnost kontrole temperature može doseći 0.001 stepeni Celzijusa, a energija se može kontinuirano prilagođavati. U ispravnom dizajnu i uslovima upotrebe, efikasnost hlađenja može dostići više od 90%. Nema rotirajućih dijelova i stoga nema otpornosti na vibracije, trenje, buku i udarce.
Princip rada klima uređaja na električnim vozilima: princip sistema klimatizacije sa toplotnom pumpom
Pomoćni električni grijači klima uređaja mogu se podijeliti na vezane keramičke PTC grijače i metalne PTC cijevne grijače. Vezani keramički PTC grijač je grijač napravljen od smole otporne na visoke temperature povezane s mnogim keramičkim PTC čipovima i aluminijskim valovitim hladnjakom. Ima dobre performanse odvođenja topline i stabilne električne performanse. Vezani keramički PTC grijači se mogu podijeliti u dva tipa: napunjena grijaća površina i nenapunjena grijaća površina.
Metalni PTC cijevni grijač koristi uvezenu žicu od legure nikla i željeza kao materijal za grijanje, a toplinska cijev je opremljena aluminijskim radijatorom. Efekat disipacije toplote je veoma dobar. Grijač je opremljen regulatorom temperature i termičkim osiguračem, što proizvod čini sigurnijim i pouzdanijim. Ovaj grijač ima dobra svojstva PTC materijala. Neki klima uređaji koriste ovaj grijač kao pomoćno grijanje.
(3) Otpadna toplina pomaže PTC-u. Toplina koju proizvodi oprema velike snage (konverzija snage, pogonski motori, kontroleri motora, itd.) koristi se za razmjenu topline sa unutrašnjim okruženjem vozila. Kada je toplina nedovoljna, uključuje se pomoćni PTC grijač.
