Зараз багато електромобілів почали використовувати опалення за допомогою теплового насоса, принцип роботи з кондиціонером однаковий: електроенергія не потребує вироблення тепла, а його передачі. Одна частина споживаної електроенергії може передати більше ніж одну частину теплової енергії, тому це економить електроенергію порівняно з обігрівачами PTC.
Хоча технологія теплових насосів та кондиціонерів передають тепло, споживання повітря для опалення електромобілів все ще вище, ніж для кондиціонерів. Ось чому? Насправді існує дві основні причини проблеми:
1, потрібно відрегулювати різницю температур
Припустимо, що комфортна для людського тіла температура становить 25 градусів Цельсія, температура зовні автомобіля влітку становить 40 градусів Цельсія, а взимку температура зовні автомобіля становить 0 градусів Цельсія.
Очевидно, що якщо ви хочете знизити температуру в автомобілі до 25 градусів Цельсія влітку, різниця температур, яку потрібно налаштувати кондиціонеру, становить лише 15 градусів Цельсія. Взимку, якщо кондиціонер хоче нагріти автомобіль до 25 градусів Цельсія, а різницю температур потрібно налаштувати до 25 градусів Цельсія, робоче навантаження значно вищим, а споживання енергії, природно, зростає.
2, ефективність теплопередачі різна
Ефективність теплопередачі висока, коли кондиціонер увімкнено
Влітку автомобільний кондиціонер відповідає за передачу тепла зсередини автомобіля назовні, завдяки чому в салоні стає прохолодніше.
Коли працює кондиціонер,компресор стискає холодоагент у газ високого тискуприблизно 70°C, а потім потрапляє до конденсатора, розташованого спереду. Тут вентилятор кондиціонера проганяє повітря через конденсатор, відбираючи тепло у холодоагенту, і температура холодоагенту знижується приблизно до 40°C, і він перетворюється на рідину під високим тиском. Рідкий холодоагент потім розпилюється через невеликий отвір у випарник, розташований під центральною консоллю, де він починає випаровуватися та поглинати багато тепла, і зрештою перетворюється на газ у компресорі для наступного циклу.
Коли холодоагент виходить зовні автомобіля, температура навколишнього середовища становить 40 градусів Цельсія, температура холодоагенту – 70 градусів Цельсія, а різниця температур сягає 30 градусів Цельсія. Коли холодоагент поглинає тепло в автомобілі, температура нижче 0 градусів Цельсія, а різниця температур з повітрям в автомобілі також дуже велика. Видно, що ефективність поглинання тепла холодоагентом в автомобілі та різниця температур між навколишнім середовищем і тепловиділенням зовні автомобіля дуже великі, тому ефективність кожного поглинання тепла або тепловиділення буде вищою, що дозволить заощадити більше енергії.
Ефективність теплопередачі низька, коли ввімкнено тепле повітря
Коли вмикається подача теплого повітря, ситуація повністю протилежна до ситуації з охолодженням, і газоподібний холодоагент, стисканий до високої температури та високого тиску, спочатку потрапляє в теплообмінник в автомобілі, де вивільняється тепло. Після вивільнення тепла холодоагент перетворюється на рідкий і тече до переднього теплообмінника, де випаровується та поглинає тепло навколишнього середовища.
Сама взимку температура дуже низька, і холодоагент може знизити температуру випаровування лише для покращення ефективності теплообміну. Наприклад, якщо температура становить 0 градусів Цельсія, холодоагент повинен випаровуватися нижче нуля градусів Цельсія, щоб поглинути достатньо тепла з навколишнього середовища. Це призведе до того, що водяна пара в повітрі замерзатиме, коли воно холодне, і прилипатиме до поверхні теплообмінника, що не тільки знизить ефективність теплообміну, але й повністю заблокує теплообмінник, якщо заморозки сильні, так що холодоагент не зможе поглинати тепло з навколишнього середовища. У цей час,система кондиціонування повітряможе перейти лише в режим розморожування, і стиснутий холодоагент високої температури та високого тиску знову транспортується назовні автомобіля, а тепло використовується для повторного розтоплення інею. Таким чином, ефективність теплообміну значно знижується, а споживання енергії, природно, зростає.
Тому, чим нижча температура взимку, тим більше електромобілів вмикають тепле повітря. У поєднанні з низькою температурою взимку активність акумулятора знижується, а зменшення його запасу ходу ще більш помітне.
Час публікації: 09 березня 2024 р.