System ogrzewania pojazdu zasilany paliwem
Najpierw przyjrzyjmy się źródłu ciepła w układzie ogrzewania pojazdu spalinowego.
Sprawność cieplna silnika samochodowego jest stosunkowo niska – tylko około 30–40% energii generowanej podczas spalania jest przekształcane w energię mechaniczną pojazdu, a pozostała część jest odprowadzana przez płyn chłodzący i spaliny. Energia cieplna odprowadzana przez płyn chłodzący stanowi około 25–30% ciepła spalania.
Układ ogrzewania tradycyjnego pojazdu spalinowego ma za zadanie kierować płyn chłodzący z układu chłodzenia silnika do wymiennika ciepła powietrze/woda w kabinie. Gdy powietrze przepływa przez chłodnicę, woda o wysokiej temperaturze może łatwo oddawać ciepło do powietrza, w ten sposób nadmuchując je. Powietrze wlatujące do kabiny to ciepłe powietrze.
Nowy system ogrzewania energetycznego
Myśląc o pojazdach elektrycznych, łatwo można dojść do wniosku, że system ogrzewania, który bezpośrednio wykorzystuje drut oporowy do ogrzewania powietrza, jest niewystarczający. Teoretycznie jest to całkowicie możliwe, ale systemy ogrzewania z drutem oporowym do pojazdów elektrycznych praktycznie nie istnieją. Powodem jest to, że drut oporowy zużywa zbyt dużo prądu.
Obecnie kategorie nowychsystemy ogrzewania energetycznegoIstnieją dwie główne kategorie: jedna to ogrzewanie PTC, druga to technologia pomp ciepła, a ogrzewanie PTC dzieli się naPTC powietrza i PTC czynnika chłodzącego.
Zasada działania termistora PTC jest stosunkowo prosta i łatwa do zrozumienia. Jest ona podobna do systemu ogrzewania z drutem oporowym, który wykorzystuje prąd do generowania ciepła przez rezystor. Jedyną różnicą jest materiał, z którego wykonany jest rezystor. Drut oporowy to zwykły metalowy drut o wysokiej rezystancji, a termistor PTC stosowany w pojazdach elektrycznych to termistor półprzewodnikowy. PTC to skrót od dodatniego współczynnika temperaturowego (ang. positive temperature coefficient). Wartość rezystancji również wzrasta. Ta cecha sprawia, że przy stałym napięciu, grzałka PTC nagrzewa się szybko, gdy temperatura jest niska, a gdy temperatura rośnie, wartość rezystancji rośnie, prąd maleje, a PTC zużywa mniej energii. Utrzymywanie względnie stałej temperatury pozwala oszczędzać energię elektryczną w porównaniu z ogrzewaniem wyłącznie drutem oporowym.
To właśnie zalety technologii PTC zostały powszechnie przyjęte w pojazdach w pełni elektrycznych (szczególnie w modelach niższej klasy).
Ogrzewanie PTC dzieli się naPodgrzewacz płynu chłodzącego PTC i podgrzewacz powietrza.
Podgrzewacz wody PTCCzęsto łączy się go z chłodzeniem wodnym silnika. Gdy pojazdy elektryczne poruszają się z włączonym silnikiem, silnik również się nagrzewa. W ten sposób system ogrzewania może wykorzystać część silnika do wstępnego nagrzania podczas jazdy, co pozwala również oszczędzać energię elektryczną. Poniższy rysunek przedstawiaPodgrzewacz płynu chłodzącego wysokiego napięcia EV.
Popodgrzewacz wody PTCpodgrzewa płyn chłodzący, który przepływa przez rdzeń grzewczy w kabinie, a następnie działa podobnie do układu ogrzewania pojazdu spalinowego, a powietrze w kabinie krąży i jest podgrzewane pod wpływem działania dmuchawy.
Tenogrzewanie powietrza PTCPolega ona na zamontowaniu PTC bezpośrednio na nagrzewnicy kabiny, wprawieniu powietrza w ruch przez dmuchawę i bezpośrednim ogrzaniu powietrza w kabinie za pomocą nagrzewnicy PTC. Konstrukcja jest stosunkowo prosta, ale droższa niż nagrzewnica wodna PTC.
Czas publikacji: 03-08-2023
