تكنولوجيا تسخين الفيلم السميك لمركبات الطاقة الجديدة
يمكن تقسيم طرق التسخين الثلاثة المستخدمة في سخانات تكييف هواء مركبات الطاقة الجديدة إلى تسخين الهواء وتسخين المياه ومضخة الحرارة وفقًا لوسيط التسخين وطريقة التسخين.
1. طريقة تسخين الهواء (عنصر التسخين عبارة عن سلك مقاومة أو PTC):
يتم ترتيب عنصر التسخين الكهربائي في قناة مخرج الهواء لمكيف الهواء. يتدفق الهواء مباشرة من خلال عنصر التسخين ويتم تسخينه ومن ثم نفخه في مقصورة السيارة.
2. طريقة تسخين المياه (عنصر التسخين هو PTC أو تسخين الغشاء السميك):
يتم ترتيب عنصر التسخين في قناة تدفق السائل الخاصة بالمكون، ويتم جلب الحرارة إلى المبادل الحراري في قناة مخرج الهواء عن طريق تدوير السائل الساخن، ويتدفق الهواء مباشرة عبر المبادل الحراري المراد تسخينه. ثم ينفخ في مقصورة السيارة.
3. طريقة المضخة الحرارية:
على الرغم من أن نسبة كفاءة الطاقة هي الأعلى، إلا أنه عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة في المنطقة الشمالية في الشتاء، لا يمكن للتدفئة أن تلبي احتياجات الاستخدام العادي للمركبة، لذلك لم يتم تطبيقها في سيارات الركاب المحلية.
تتميز طريقة تسخين الهواء بخصائص النظام البسيط والتخطيط السهل. بسبب ارتفاع درجة حرارة واجهة التبادل الحراري للهواء، فإن راحة التدفئة للركاب ليست قوية. بالإضافة إلى ذلك، إذا دخلت مكونات التدفئة الكهربائية إلى مقصورة سيارة الركاب، فهناك خطر أكبر على السلامة.
يمكن لطريقة تسخين المياه أن تحسن بشكل فعال راحة التدفئة للركاب. توجد مكونات التسخين الكهربائي في المقصورة الأمامية للسيارة، وهي أكثر أمانًا وموثوقية، لكن تكنولوجيا تصنيع المكونات صعبة نسبيًا. من منظور السلامة، يعد تسخين المياه هو الاتجاه السائد للتطوير المستقبلي لمركبات الطاقة الجديدة.
تصنيف وخصائص سخانات المياه لمركبات الطاقة الجديدة: انطلاقا من عناصر التسخين المستخدمة، يمكن تقسيم سخانات المياه إلى طريقين تقنيين: PTC وHIC. يتمتع كلا النوعين من المنتجات بتطبيقات ناضجة في نماذج مركبات الطاقة الجديدة المتوفرة في السوق. يتم تمثيل سخانات المياه PTC بواسطة شركة Eberspächer الألمانية، ويتم تمثيل التسخين بالفيلم السميك HIC بواسطة Webasto الألمانية.
ثلاث سخانات مياه مستوردة متوفرة في السوق
بفضل هيكله البسيط وواجهات تبادل الحرارة القليلة، فإن سخان تسخين المياه ذو الغشاء السميك HIC يتميز بخصائص كفاءة التبادل الحراري العالية، الحجم الصغير، والوزن الخفيف. لديها مزايا قيمة المقاومة المستقرة، وعدم توهين الطاقة، والقدرة الحرارية المنخفضة والمقاومة الحرارية. يمكن أن يتمتع الأداء الكهربائي ذو القدرة الجيدة على التحكم وعدم وجود صدمة تيار بداية بمزايا واضحة مقارنة بتسخين PTC. يمكن تفسير السبب وراء كون كفاءة نقل الحرارة لسخان الغشاء السميك HIC أعلى من سخان PTC من خلال نظرية القانون الثاني للديناميكا الحرارية (مبدأ زيادة الإنتروبيا). نظرًا لأن إنتروبيا النظام المعزول لا تنخفض تلقائيًا أبدًا، فإن الإنتروبيا تزيد في عملية لا رجعة فيها. في بيئة نقل الحرارة لسخانات تسخين المياه، تتوافق عملية التبادل الحراري مع العملية اللارجعية الموصوفة في النظرية الثانية للديناميكا الحرارية، وبالتالي فإن كفاءة التبادل الحراري تعتمد بشكل أساسي على فرق درجة حرارة التبادل الحراري بين درجات الحرارة العالية والمنخفضة أثناء عملية التبادل الحراري . عندما يتم تسخين درجة حرارة السائل إلى درجة حرارة التشغيل (60-90 درجة)، تكون درجة حرارة التشغيل لعنصر التسخين الأساسي لسخان PTC حوالي 250 درجة، في حين أن درجة حرارة التشغيل لعنصر التسخين الأساسي للطبقة السميكة HIC سخان حوالي 200 درجة. لذلك، فإن سخان الغشاء السميك HIC أكثر سمكًا من PTC، وله فرق أقل في درجة حرارة التبادل، لذلك يتمتع بكفاءة تسخين (تبادل حراري) أعلى (أي زيادة إنتروبيا أقل).
الملامح الرئيسية لمنتجات الأفلام السميكة:
1. ارتفاع درجة الحرارة بسرعة (80 ~ 150 درجة / ثانية)؛
2. الكفاءة الحرارية العالية (أكبر من أو تساوي 97٪)؛
3. عمر الخدمة الطويل (أكبر من أو يساوي 10،000 ساعة)؛
4. كثافة طاقة عالية (40-100 واط/سم²) وحجم صغير؛
5. العزل المتعدد وحماية السلامة.