Sada su mnoga električna vozila počela koristiti grijanje toplinskom pumpom, princip i grijanje klima uređajem je isti, električna energija ne mora generirati toplinu, već je prenosi. Jedan dio potrošene električne energije može prenijeti više od jednog dijela toplinske energije, pa štedi električnu energiju u odnosu na PTC grijače.
Iako se toplinska pumpa i hlađenje klima uređaja prenose toplinom, potrošnja zraka za grijanje električnih vozila i dalje je veća od potrošnje zraka za klimatizaciju. Zašto? Zapravo, postoje dva temeljna uzroka problema:
1, potrebno je prilagoditi temperaturnu razliku
Pretpostavimo da je temperatura na kojoj se ljudsko tijelo osjeća ugodno 25 stupnjeva Celzija, temperatura izvan automobila ljeti 40 stupnjeva Celzija, a temperatura izvan automobila zimi 0 stupnjeva Celzija.
Očito je da ako želite smanjiti temperaturu u automobilu na 25 stupnjeva Celzija ljeti, temperaturna razlika koju klima uređaj treba prilagoditi iznosi samo 15 stupnjeva Celzija. Zimi, klima uređaj želi zagrijati automobil na 25 stupnjeva Celzija, a temperaturnu razliku treba prilagoditi do 25 stupnjeva Celzija, opterećenje je znatno veće, a potrošnja energije prirodno se povećava.
2, učinkovitost prijenosa topline je različita
Učinkovitost prijenosa topline je visoka kada je klima uređaj uključen
Ljeti je klima uređaj u automobilu odgovoran za prijenos topline iznutra prema van, tako da automobil postaje hladniji.
Kada klima uređaj radi,kompresor komprimira rashladno sredstvo u plin visokog tlakaod oko 70 °C, a zatim dolazi do kondenzatora koji se nalazi sprijeda. Ovdje ventilator klima uređaja tjera zrak da struji kroz kondenzator, oduzimajući toplinu rashladnom sredstvu, a temperatura rashladnog sredstva se smanjuje na oko 40 °C, te ono postaje tekućina pod visokim tlakom. Tekuće rashladno sredstvo se zatim raspršuje kroz mali otvor u isparivač koji se nalazi ispod središnje konzole, gdje počinje isparavati i apsorbirati puno topline, te na kraju postaje plin u kompresoru za sljedeći ciklus.
Kada se rashladno sredstvo ispušta izvan automobila, temperatura okoline je 40 stupnjeva Celzija, temperatura rashladnog sredstva je 70 stupnjeva Celzija, a temperaturna razlika je čak 30 stupnjeva Celzija. Kada rashladno sredstvo apsorbira toplinu u automobilu, temperatura je niža od 0 stupnjeva Celzija, a temperaturna razlika u odnosu na zrak u automobilu je također vrlo velika. Može se vidjeti da su učinkovitost apsorpcije topline rashladnog sredstva u automobilu i temperaturna razlika između okoline i oslobađanja topline izvan automobila vrlo velike, tako da će učinkovitost svake apsorpcije topline ili oslobađanja topline biti veća, što će uštedjeti više energije.
Učinkovitost prijenosa topline je niska kada je uključen topli zrak
Kada se uključi topli zrak, situacija je potpuno suprotna onoj kod hlađenja, a plinovito rashladno sredstvo koje se komprimira na visoku temperaturu i visoki tlak prvo će ući u izmjenjivač topline u automobilu, gdje se oslobađa toplina. Nakon što se toplina oslobodi, rashladno sredstvo postaje tekućina i teče do prednjeg izmjenjivača topline gdje isparava i apsorbira toplinu iz okoline.
Sama zimska temperatura je vrlo niska, a rashladno sredstvo može smanjiti temperaturu isparavanja samo ako želi poboljšati učinkovitost izmjene topline. Na primjer, ako je temperatura 0 stupnjeva Celzija, rashladno sredstvo mora isparavati ispod nule ako želi apsorbirati dovoljno topline iz okoline. To će uzrokovati da se vodena para u zraku smrzne kada je hladno i prilijepi za površinu izmjenjivača topline, što će ne samo smanjiti učinkovitost izmjene topline, već će i potpuno blokirati izmjenjivač topline ako je mraz jak, tako da rashladno sredstvo ne može apsorbirati toplinu iz okoline. U ovom trenutku,sustav klima uređajamože ući samo u način rada odmrzavanja, a komprimirano rashladno sredstvo visoke temperature i visokog tlaka ponovno se prenosi izvan automobila, a toplina se koristi za ponovno otapanje mraza. Na taj se način učinkovitost izmjene topline znatno smanjuje, a potrošnja energije je prirodno veća.
Stoga, što je temperatura niža zimi, to više električnih vozila koriste topli zrak. Uz nisku temperaturu zimi, aktivnost baterije se smanjuje, a smanjenje dometa je još očitije.
Vrijeme objave: 09.03.2024.