Систем топлотне пумпе за електрично возило
Шематски дијаграм традиционалног аутомобилског система климатизације
У традиционалним системима за климатизацију аутомобила, расхладно средство се може наћи у четири главна стања: гас високог притиска, течност под високим притиском, течност ниског притиска и гас ниског притиска. Четири кључне компоненте које повезују ова четири стања су компресор, кондензатор, експанзиони вентил и испаривач. Компресор компримира расхладно средство у цевоводу. Расхладно средство се кондензује из гаса у течност у кондензатору на предњем делу моторног простора. Овај процес ослобађа топлоту. Након проласка кроз експанзиони вентил, притисак течног расхладног средства нагло се смањује. На крају испари у испаривачу унутар кабине и упија много топлоте. Тиме се постиже ефекат хлађења у кабини. Расхладно средство у цевоводу који се овде помиње, такође се назива расхладно средство, има карактеристике лаке испаравања и течења како би се олакшао пренос топлоте. Најраније широко коришћено расхладно средство је био фреон. Касније, због оштећења озонског омотача фреона, постепено је замењен тетрафлуороетаном са брендом Р134А у апликацијама за климатизацију аутомобила. Недавно, због даљег наглашавања заштите животне средине, расхладна средства су се постепено развила ка расхладним средствима угљен-диоксида.
Како функционише термално управљање топлотном пумпом
Главни разлог за увођење система топлотне пумпе је тај што чисто електрична возила или плуг-ин хибридна возила која подржавају чисту електричну вожњу не могу више да користе мотор као стабилан извор топлоте за грејање. Дакле, пре увођења система топлотне пумпе, функцију грејања система климатизације електричних возила углавном су употпуњавали електрични грејачи, такође познати као отпорни ПТЦ (Позитивни температурни коефицијент) грејачи. И треба да знате да ће топлота добијена директним електричним грејањем у великој мери смањити снагу батерије и домет вожње. Према статистикама, приликом вожње зими и укључивања функције грејања клима уређаја на основу грејања на струју, скоро половина електричне енергије се користи за грејање. Само половина снаге је остала за вожњу. Коришћење система топлотне пумпе за грејање значајно ће повећати километражу.
Режим хлађења система управљања топлотном пумпом
У ствари, у систему управљања топлотном пумпом, иако се њиме контролише више пумпи и вентила, не постоји компонента која се зове топлотна пумпа ХеатПумп. Зове се топлотна пумпа јер систем топлотне пумпе има карактеристике сличне онима водене пумпе у премештању воде са ниског места на високо место. Цео систем топлотне пумпе може да премести топлоту са места са ниском температуром на место са високом температуром. На пример, лети систем топлотне пумпе не доноси ниску температуру ван аутомобила. Напротив, помера топлоту унутар аутомобила напоље. Тиме се постиже ефекат хлађења.
Режим загревања система топлотне пумпе за управљање топлотом
Сходно томе, током грејања зими, систем топлотне пумпе шаље топлоту са спољашње стране аутомобила у унутрашњост аутомобила. Онда бисте можда желели да поново питате, може ли се топлота преносити чак и ако је ван аутомобила десетине степени испод нуле? Као што је раније поменуто, још увек постоји топлота чак и на температурама од десетине степени испод нуле. Топлота се може преносити
Дакле, како се систем топлотне пумпе може применити на систем за климатизацију аутомобила?
Прво, топлота се повлачи из околине у систем топлотне пумпе. Друго, топлота се компресује и загрева. Затим се топлота користи за загревање хладног ваздуха у кабини и загревање. Загрејани ваздух се шаље у кабину, а топлота након декомпресије се претвара у топлоту ниске температуре и испушта ван возила. Систем топлотне пумпе треба да узме у обзир и услове грејања и хлађења. Када су запорни вентили СВ1 и СВ4 искључени и СВ5 укључен, систем ради у режиму грејања. Испаривач у аутомобилу у режиму хлађења се користи као кондензатор у режиму грејања да обезбеди топлоту за кабину заједно са врућим кондензатором. У режиму грејања, систем управљања топлотом топлотне пумпе такође може да пренесе отпадну топлоту из мотора, електронске контроле и пуњача у плавом цевоводу расхладне течности до црвеног расхладног цевовода за климатизацију кроз измењивач топлоте како би обезбедио топлоту за кабину. Када су запорни вентили СВ1 и СВ4 укључени и СВ5 искључен, систем ради у режиму хлађења, а одговарајући спољни кондензатор у режиму хлађења се користи као испаривач у режиму грејања.