פתרונות חימום לרכבים חשמליים
1.שיטת חימום חשמלי
1.1 הרעיון והעיקרון הפונקציונלי של PTC
רוב שיטות החימום החשמלי משתמשות בחימום PTC. PTC הוא קיצור של מקדם טמפרטורה חיובי, שפירושו מקדם טמפרטורה חיובי, ובדרך כלל מתייחס לחומרים מוליכים למחצה או רכיבים בעלי מקדם טמפרטורה חיובי גדול. בדרך כלל ה-PTC שאנו מתייחסים אליו מתייחס לתרמיסטור מקדם טמפרטורה חיובי, המכונה תרמיסטור PTC. תרמיסטור PTC הוא נגד מוליכים למחצה טיפוסי רגיש לטמפרטורה. כאשר הוא עולה על טמפרטורה מסוימת (טמפרטורת קירי), ערך ההתנגדות שלו עולה בחדות עם עליית הטמפרטורה. כלומר, הספק של מחמם PTC יופחת לפתע לערך מינימלי, ויחזיר את הטמפרטורה מתחת לטמפרטורת הקורי שלו. בגלל תכונה זו, למחמם PTC יש את היתרונות של חימום בטמפרטורה קבועה, ללא להבה פתוחה וחיי שירות ארוכים.
1.2 חימום רוח במתח נמוך
1.2.1 תוכנית יישום
משאבת מים, צינור מים, שסתום תלת כיווני, ליבת מחמם, מנוע ומיכל רדיאטור מתווספים לחדר המכונות כדי ליצור מערכת זרימת מים סגורה, ונוסף דוד אוויר במתח נמוך למבנה HVAC.
כאשר מתג החימום של בקר המיזוג מופעל, שסתום התלת-כיווני B משנה את כיוון נוזל הקירור, כך שנוזל הקירור עובר דרך ליבת המחמם. על פי טמפרטורת הבקרה של חיישן הטמפרטורה במכונית, הטמפרטורה בתוך המכונית, טמפרטורת משאבת המים והבקרה של שסתום תלת-כיווני A טמפרטורת, טמפרטורת נוזל הקירור לשליטה במצב העבודה של PTC וליבת המחמם . כאשר מתג החימום של בקר המזגן כבוי, השסתום התלת-כיווני B משנה שוב את כיוון נוזל הקירור כך שנוזל הקירור לא יעבור דרך ליבת המחמם.
1.2.2 יתרונות
מכיוון שליבת המחמם משתמשת בחום הפסולת של נוזל הקירור, ניתן לחסוך את תפוקת הכוח של מחמם האוויר במתח נמוך, וחלק מפונקציית קירור המנוע משותף, מה שמפחית את תפוקת ההספק של מיכל הרדיאטור.
1.2.3 חסרונות
1) כמות השינוי בחלקים המשומשים גדולה יחסית, ועלות השינוי גבוהה יחסית.
2) השימוש בתנורי חימום אוויר במתח נמוך מצריך חלל תיקון מסוים לחלק התחתון של תנור המזגן המקורי ברכב, אך הוספת התקן חימום עזר PTC תשנה את מעטפת מכלול מפוח המחמם. כדי להגדיל את התקן העזר PTC מתחת לליבה של מחמם החימום, יש להזיז את צינור האוויר בתחתית המארז ואת צינור האוויר לרגליים נושבת.
3) יש צורך לשנות שוב את מעגל הבקרה, להוסיף רכיבי בקרה וכמה צינורות, כך שהבקר יוכל לשלוט על משאבת המים ועל השסתום התלת-כיווני, הבקרה מסובכת, והעלות גדלה מאוד.
4) ה-PTC מסודר בתא הטייס, שיש בו סכנות בטיחותיות פוטנציאליות מסוימות.
