Jak funguje tepelné čerpadlo v elektromobilu?
Jak všichni víme, velkým problémem ovlivňujícím popularitu nových energetických vozidel je otázka dojezdu. Zejména v zimě je dojezd elektrických vozidel v severních oblastech značně snížen. Proto v tomto článku představujeme nový nástroj pro završení řady energetických vozidel v zimě – systém tepelného čerpadla.
1. Co je to systém tepelného čerpadla?
Pro pochopení systému tepelného čerpadla by měl každý nejprve porozumět okruhu klimatizačního systému automobilu. Jak je znázorněno na obrázku, klimatizační systém automobilu se skládá hlavně ze čtyř součástí: kompresoru, kondenzátoru, expanzního ventilu a výparníku. Přestože se jedná pouze o čtyři jednoduché části, domácí klimatizace, na které v létě každý závisí přežití, se skládá hlavně z těchto čtyř částí. Konkrétní princip klimatizace zde popisovat nebudeme. Stačí vědět, že systém klimatizace auta má nízkou teplotu na straně výparníku a vysokou teplotu na straně kondenzátoru. Výparník je skrytý za výstupem vzduchu z prostoru pro cestující vozu. Když je klimatizace zapnutá, venkovní vzduch prochází výparníkem a má nízkou teplotu, a když fouká do auta, stává se studeným větrem.
Systém klimatizace automobilu vám byl představen výše. Každý ví, že kondenzátor v klimatizačním systému automobilu má vysokou teplotu a výparník má nízkou teplotu. Systém tepelného čerpadla umístí kondenzátor do kabiny, aby se stal kondenzátorem uvnitř kabiny, a výparník je umístěn mimo kabinu, aby se stal výparníkem mimo kabinu. V zimě, po spuštění systému tepelného čerpadla, kondenzátor kabiny uvolňuje teplo a studený venkovní vzduch prochází horkým kondenzátorem kabiny a mění se na teplý horký vzduch, jak je znázorněno na obrázku níže.
Běžná auta si samozřejmě polohu kondenzátoru a výparníku jen tak neprohodí, protože v zimě potřebujeme tepelné čerpadlo a v létě klimatizaci, takže skutečný okruh klimatizace s tepelným čerpadlem bude mnohem složitější. Nejnovější technologie řízení tepelného čerpadla nejen rekuperuje odpadní teplo vyzařované hnacími motory, palubními nabíječkami a invertory, ale také získává ještě více odpadního tepla z bateriových sad a pomalých nabíječek. Zachycená energie tak zvyšuje účinnost topných, ventilačních a klimatizačních systémů a minimalizuje vybíjení baterie.
2. Význam systémů tepelných čerpadel pro nová energetická vozidla
Každý ví, že největší slabinou současných elektromobilů je, že nabíjení je mnohem pomalejší než tankování. Zejména v chladné zimě, kdy je zapnutý horký vzduch, se cestovní dosah zasekl. Proč se cestovní dojezd elektromobilů s horkým vzduchem v zimě rapidně snižuje? Horký vzduch vozidel na běžná paliva využívá odpadní teplo motoru, lze tedy říci, že jde o opětovné využití odpadu. Elektromobily však nemají motor, takže topení v zimě se stává velkým problémem.
Proto, aby se snížila obava uživatelů o výdrž baterie. Každá automobilka hledá způsoby, jak prodloužit cestovní dojezd elektromobilů. Za této situace se systém tepelného čerpadla domácí klimatizace opět dostal do zorného pole lidí z aut.
3. V jaké fázi vývoje se systém tepelného čerpadla aktuálně nachází?
Aby se maximalizovala životnost baterie vozidel, hlavní automobilové společnosti v současné době studují využití odpadního tepla motoru z elektrických vozidel k zajištění energie pro systémy tepelných čerpadel. Jeho nejnovější systém odvádí teplo z různých součástí, včetně hnacího motoru, měniče, palubní nabíječky a samotné baterie. Teplo mění kapalné chladivo na plyn.
Proto je v nové energetické éře systém tepelného čerpadla nejdůležitějším faktorem v cestovním dosahu elektrických vozidel. Při výběru elektrického vozidla musí automobiloví nadšenci pamatovat na kontrolu, zda má vůz systém tepelného čerpadla a účinnost systému tepelného čerpadla. Protože to souvisí s nejdůležitější otázkou dojezdu elektromobilů.
