Kako radi sistem klimatizacije čisto električnih vozila
Što se tiče sistema klimatizacije, postoje razlike u sastavu sistema između električnih vozila i tradicionalnih vozila, a različite vrste električnih vozila imaju različite karakteristike. Ovaj članak uglavnom predstavlja princip rada sistema klimatizacije čisto električnih vozila.
Čisto električna vozila nemaju motor kao izvor energije za kompresor klima-uređaja i nema otpadne topline motora koja se može iskoristiti za postizanje efekata grijanja i odmrzavanja. Električna vozila na gorivne ćelije nemaju motor kao izvor energije za kompresor klima uređaja, ali motor na gorivne ćelije može stvarati relativno stabilnu otpadnu toplinu.
Za hibridna električna vozila, motor se ne može koristiti kao izvor energije za hlađenje i kompresiju u bilo kojem trenutku zbog svoje strategije upravljanja. Prvo što auto-klima radi da reguliše vazduh u kabini je da podesi temperaturu vazduha i smanji temperaturu vazduha kroz hlađenje.
Prema karakteristikama električnih vozila, glavne metode hlađenja i klimatizacije koje su trenutno dostupne za električna vozila uključuju termoelektrično hlađenje, hlađenje električnim kompresorom i hlađenje otpadnom toplinom. Među njima, hlađenje otpadnom toplotom može se smatrati za upotrebu u električnim vozilima na gorive ćelije.
Sistem klimatizacije električnog vozila: rashladni sistem
Poluprovodničko hlađenje, poznato i kao termoelektrično hlađenje, je rashladna tehnologija u čvrstom stanju koja ne koristi rashladna sredstva i nema pokretne dijelove. Termoelement funkcionira 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. Kada se primjenjuje električna energija, slobodni elektroni i rupe napuštaju hladni kraj termoelementa i kreću se prema vrućem kraju pod djelovanjem vanjskog električnog polja, što je ekvivalentno procesu kompresije rashladnog sredstva u kompresoru. Na hladnom kraju gomile električnog grijanja, parovi elektron-rupa se istovremeno stvaraju kroz apsorpciju topline izmjenjivača topline, što je ekvivalentno apsorpciji topline i isparavanju rashladnog sredstva u isparivaču. Na vrućem kraju gomile električnog grijanja dolazi do rekombinacije parova elektron-rupa, a istovremeno se toplina odvodi kroz izmjenjivač topline, što je ekvivalentno zagrijavanju i kondenzaciji rashladnog sredstva u kondenzatoru.
Termoelektrični klima uređaj ima sljedeće karakteristike: termoelektrični element zahtijeva jednosmjerno napajanje za rad; promjena smjera struje može proizvesti obrnuti efekat hlađenja i grijanja; termička inercija termoelektričnog rashladnog komada je vrlo mala, vrijeme hlađenja je vrlo kratko, rasipanje topline je dobro na vrućem kraju, a hladni kraj je prazan. Pod uslovima opterećenja, rashladni čip može postići maksimalnu temperaturnu razliku za manje od 1 minute nakon uključivanja; podešavanje radne struje komponente može podesiti brzinu hlađenja i temperaturu, tačnost kontrole temperature može doseći 0.001 stepen, i lako je realizirati kontinuirano podešavanje energije; u ispravnim U projektnim i primjenim uslovima, njegova efikasnost hlađenja može dostići više od 90%, dok je efikasnost grijanja mnogo veća od 1; male je veličine, male težine i kompaktne strukture, što doprinosi smanjenju kvaliteta održavanja električnih vozila; Ima visoku pouzdanost, dug životni vijek i jednostavno održavanje; Bez rotirajućih dijelova, bez vibracija, trenja, bez buke i otporan na udarce.
Sistem klimatizacije električnog vozila: sistem grijanja
Izvor grijanja sistema za klimatizaciju vozila na gorivo uglavnom osigurava rashladna tekućina motora, ali se sistem grijanja električnog vozila razlikuje od ovoga. Uobičajena rješenja za grijanje zraka u sistemima klimatizacije električnih vozila su sljedeća:
① Toplotna pumpa. Na slici je prikazan princip rada sistema za klimatizaciju toplotne pumpe električnog vozila koji pokreće prenosni remen koji pokreće jednosmerni motor bez četkica. Režim hlađenja/grijanja klima sistema se prebacuje pomoću četverosmjernog reverznog ventila. Puna strelica označava stanje hlađenja, a tačkasta strelica označava stanje grijanja. U principu, ovaj sistem se ne razlikuje od običnog klima uređaja sa toplotnom pumpom, ali za upotrebu u električnim vozilima, posebno je razvio kompresor sa kliznim lopaticama sa dve radne komore, DC motor bez četkica i inverterski upravljački sistem. U uslovima rada toplotne pumpe, kada se sistem prebaci iz režima odmrzavanja u režim grejanja, kondenzovana voda na izmenjivaču toplote u vazdušnom kanalu će brzo ispariti i inje će se formirati na vetrobranskom staklu, što utiče na bezbednost vožnje.
②PTC električni grijač. PTC električni grijač je grijač koji koristi PTC termistor element kao izvor topline. PTC termistori se obično izrađuju od poluvodičkih materijala, a njihov otpor se naglo mijenja s promjenama vlažnosti. Kada se vanjska temperatura smanji, vrijednost PTC otpora se smanjuje, a stvaranje topline se u skladu s tim povećava. Prema materijalu, može se podijeliti na keramički PTC termistor i PTC termistor od organskog polimera. Keramički PTC termistori se koriste u pomoćnim električnim grijačima klima uređaja. Budući da PTC termistor element ima promjenjive karakteristike povećanja ili smanjenja vrijednosti otpora kako se mijenja temperatura okoline, PTC grijač ima karakteristike uštede energije, konstantne temperature, sigurnosti i dugog vijeka trajanja.
Sistem klimatizacije električnih vozila: 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 u kojem su višestruki keramički PTC čipovi i aluminijski valoviti hladnjaci spojeni zajedno s ljepilom od smole otporne na visoke temperature. Ima dobro rasipanje topline i stabilne električne performanse. Među njima, vezani keramički PTC grijači se dijele na tipove s površinskim napunjenim grijačem i površinski nenapunjene grijače.
Metalni PTC cijevni grijač koristi uvezenu žicu od legure nikla i željeza kao materijal za grijanje. Grejna cijev je umetnuta aluminijskim hladnjakom, a njen učinak odvođenja topline je vrlo dobar. Grijač je opremljen regulatorom temperature i termičkim osiguračem, što proizvod čini sigurnijim i pouzdanijim za korištenje. Ova vrsta grijača ima dobre karakteristike PTC materijala, a neki klima uređaji koriste ovu vrstu grijača kao pomoćno grijanje.
③Otpadna toplota + pomoćni PTC. Iskoristite toplinu koja nastaje kada uređaji velike snage (konverzija snage, pogonski motori, kontroleri motora, itd.) rade za izmjenu topline u unutrašnjosti vozila. Kada je toplina nedovoljna, pomoćni PTC grijač je uključen.
Električna vozila su postala važno prevozno sredstvo, a klimatizacija, hlađenje i grijanje su također važni aspekti našeg odabira automobila prilikom kupovine automobila. Uostalom, hlađenje i grijanje također troše električnu energiju.
