מזגן משאבת חום לכלי רכב חשמליים
ידוע שטווח החורף הוא אחת מנקודות הכאב הגדולות ביותר של רכבים חשמליים. נתונים מראים שחימום PTC (תרמיסטור) הנפוץ בכלי רכב חשמליים יכול להפחית את טווח שיוט החורף של כלי רכב חשמליים בכמחצית. כדי לפתור בעיה זו, המציאו מהנדסי רכב טכנולוגיה שחורה לכלי רכב חשמליים - מיזוג אוויר באמצעות משאבת חום. עובדות הוכיחו שמיזוג אוויר במשאבת חום הוא פתרון יעיל לפתרון מגוון שיוט החורף של כלי רכב חשמליים! בדיקות הראו ששימוש במזגן משאבת חום לחימום בחורף יכול להפחית את צריכת האנרגיה עד 60% בהשוואה לשימוש בחימום PTC, ולהגדיל את טווח השיוט בחורף עד כ-25%!
מהו מזגן משאבת חום? מה ההבדל בין מזגני משאבת חום לבין מזגני רכבי דלק מסורתיים?
העיקרון הבסיסי של קירור של מזגני רכב דלק מסורתיים הוא שימוש במדחס כדי להמיר קירור גז בלחץ נמוך לקירור גז בלחץ גבוה. לאחר שחרור חום דרך המעבה, הוא הופך לקירור נוזלי בלחץ גבוה, ולאחר מכן עובר דרך שסתום ההתפשטות והופך לקירור נוזלי בלחץ נמוך. החום שנספג במאייד הופך לקירור גזי בלחץ נמוך וחוזר למדחס, והטמפרטורה הנמוכה המקומית הנגרמת מהחום שסופג המאייד מכניסה אוויר קר לתא הנוסעים דרך המפוח. סיכום פשוט הוא משפט אחד, תוך שימוש בעקרון האידוי וספיגת החום כדי ליצור אזורי טמפרטורות נמוכות מקומיות ולפוצץ אותם לתוך תא הנוסעים. העיקרון הבסיסי של חימום פשוט וגס יותר. נוזל הקירור של המנוע מוכנס לליבה של מחמם מיזוג האוויר, ואז האוויר החם מושך לתוך תא הנוסעים דרך המפוח.
למעשה, משאבות חום אינן דבר חדש. למוצרים בעלי עקרונות דומים יש יישומים בוגרים מאוד בשוק הביתי. הנציג האופייני הוא דוד מקור האוויר שצמח בשנים האחרונות. ארבע המילים "חיסכון באנרגיה ושמירה על הסביבה" כתובות תמיד בצורה בולטת על סיסמאות הקידום. חיסכון באנרגיה העיקרון הוא להשתמש בכמות קטנה של אנרגיה חשמלית כדי להשיג כמות גדולה של אנרגיה תרמית מהאוויר.
מכיוון שמערכת משאבת החום נמצאת במצב חימום, מחליף החום החיצוני משמש כמאייד וצריך לספוג חום מהסביבה החיצונית. כאשר הטמפרטורה החיצונית נמוכה, או כאשר הטמפרטורה של מחליף החום החיצוני קרובה לטמפרטורת הסביבה החיצונית, מחליף החום החיצוני משמש כמאייד. מחליף החום אינו יכול לספוג ביעילות חום מהסביבה החיצונית, מה שגורם למערכת לא להיות מסוגלת להמשיך לפעול. בנוסף, כאשר הטמפרטורה מחוץ לרכב נמוכה, אם האוויר מכיל לחות רבה, הלחות באוויר תקפיא על פני השטח של מחליף החום החיצוני, ומחליף החום החיצוני הקפוא כבר לא יוכל להפיק תועלת מהחיצוני. סביבה. האדמה סופגת חום, מה שגורם למזגן משאבת החום לא מסוגל להמשיך לספק פונקציית חימום. לכן, מערכות משאבות חום כלליות אינן יכולות לעבוד כראוי מתחת ל--10 מעלות. לכן, הפתרון הטכני המרכזי של חברות הרכב הוא עדיין להשתמש במשאבות חום ובחימום PTC ביחד. כאשר טמפרטורת הסביבה נמוכה מדי ומשאבת החום אינה יכולה לפעול, PTC מופעל כמקור חום גיבוי. עם זאת, עם פריצות הדרך המתמשכות בטכנולוגיית משאבות חום בטמפרטורה נמוכה מתחת ל--20 מעלות, חימום PTC זוהי מגמה בלתי נמנעת שמזגנים יוחלפו בהדרגה במזגנים משאבות חום!
