مكيف الهواء بمضخة حرارية للسيارات الكهربائية
من المعروف أن المدى الشتوي هو أحد أكبر نقاط الألم في السيارات الكهربائية. تشير البيانات إلى أن تسخين PTC (الثرمستور) الشائع الاستخدام في السيارات الكهربائية يمكن أن يقلل من نطاق الرحلات الشتوية للسيارات الكهربائية بمقدار النصف تقريبًا. لحل هذه المشكلة، اخترع مهندسو السيارات تقنية سوداء للسيارات الكهربائية - تكييف الهواء بمضخة حرارية. لقد أثبتت الحقائق أن تكييف الهواء بمضخة الحرارة هو حل فعال لحل مشكلة مجموعة الرحلات الشتوية للسيارات الكهربائية! أظهرت الاختبارات أن استخدام مكيف الهواء الذي يعمل بمضخة حرارية للتدفئة في الشتاء يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 60% مقارنة باستخدام التدفئة بتقنية PTC، ويزيد من نطاق الرحلة في الشتاء بنسبة تصل إلى 25% تقريبًا!
ما هو مكيف الهواء ذو المضخة الحرارية؟ ما هو الفرق بين مكيفات الهواء التي تعمل بالمضخات الحرارية ومكيفات هواء مركبات الوقود التقليدية؟
المبدأ الأساسي لتبريد مكيفات هواء مركبات الوقود التقليدية هو استخدام ضاغط لتحويل مبرد الغاز منخفض الضغط إلى مبرد غاز عالي الضغط. بعد إطلاق الحرارة من خلال المكثف، يصبح سائل تبريد عالي الضغط، ثم يمر عبر صمام التمدد ويصبح سائل تبريد منخفض الضغط. تتحول الحرارة الممتصة في المبخر إلى مبرد غازي منخفض الضغط وتعود إلى الضاغط، وتقوم درجة الحرارة المنخفضة المحلية الناتجة عن الحرارة التي يمتصها المبخر بدفع الهواء البارد إلى مقصورة الركاب من خلال المنفاخ. الملخص البسيط عبارة عن جملة واحدة، باستخدام مبدأ التبخر وامتصاص الحرارة لإنشاء مناطق محلية ذات درجات حرارة منخفضة وتفجيرها في مقصورة الركاب. المبدأ الأساسي للتدفئة هو أكثر بساطة وخشنة. يتم إدخال سائل تبريد المحرك إلى قلب سخان مكيف الهواء، ثم يتم نفخ الهواء الساخن إلى مقصورة الركاب من خلال المنفاخ.
في الواقع، المضخات الحرارية ليست شيئًا جديدًا. المنتجات ذات المبادئ المماثلة لها تطبيقات ناضجة جدًا في السوق المحلية. الممثل النموذجي هو سخان المياه مصدر الهواء الذي ظهر في السنوات الأخيرة. الكلمات الأربع "توفير الطاقة وحماية البيئة" مكتوبة دائمًا بشكل بارز على الشعارات الترويجية. توفير الطاقة المبدأ هو استخدام كمية صغيرة من الطاقة الكهربائية للحصول على كمية كبيرة من الطاقة الحرارية من الهواء.
نظرًا لأن نظام المضخة الحرارية في وضع التسخين، يتم استخدام المبادل الحراري الخارجي كمبخر ويحتاج إلى امتصاص الحرارة من البيئة الخارجية. عندما تكون درجة الحرارة الخارجية منخفضة، أو عندما تكون درجة حرارة المبادل الحراري الخارجي قريبة من درجة الحرارة المحيطة الخارجية، يتم استخدام المبادل الحراري الخارجي كمبخر. لا يستطيع المبادل الحراري امتصاص الحرارة من البيئة الخارجية بشكل فعال، مما يتسبب في عدم قدرة النظام على مواصلة التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، عندما تكون درجة الحرارة خارج السيارة منخفضة، وإذا كان الهواء يحتوي على الكثير من الرطوبة، فإن الرطوبة الموجودة في الهواء سوف تتجمد على سطح المبادل الحراري الخارجي، ولن يتمكن المبادل الحراري الخارجي المتجمد من الاستفادة من المبادل الحراري الخارجي. بيئة. تمتص الأرض الحرارة، مما يتسبب في عدم قدرة مكيف الهواء الذي يعمل بمضخة الحرارة على الاستمرار في توفير وظيفة التدفئة. لذلك، لا يمكن لأنظمة المضخات الحرارية العامة أن تعمل بشكل صحيح أقل من -10 درجة. لذلك، لا يزال الحل التقني السائد لشركات السيارات هو استخدام المضخات الحرارية وتسخين PTC معًا. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة جدًا ولا يمكن للمضخة الحرارية أن تعمل، يتم تشغيل PTC كمصدر حرارة احتياطي. ومع ذلك، مع التقدم المستمر في تكنولوجيا المضخات الحرارية ذات درجة الحرارة المنخفضة أقل من -20 درجة، فإن تسخين PTC هو اتجاه لا مفر منه حيث سيتم استبدال مكيفات الهواء تدريجيًا بمكيفات الهواء ذات المضخة الحرارية!
