Elektrinių transporto priemonių oro kondicionieriaus veikimo principas
Elektromobilio oro kondicionieriaus veikimo principas: šildymo sistema
Kuro transporto priemonių oro kondicionavimo sistemos šildomas oro šaltinis daugiausia tiekiamas variklio aušinimo skysčiu. Elektrinių transporto priemonių šildomo oro sistema skiriasi nuo kitų transporto priemonių. Įprasti elektrinių transporto priemonių oro kondicionavimo sistemų šildymo sprendimai yra šie:
(1) Šilumos siurblys. Paveikslėlyje parodytas elektrinės transporto priemonės šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemos, varomos pavaros diržu su nuolatinės srovės bešepetėliu varikliu, veikimo principas. Oro kondicionavimo sistemos vėsinimo/šildymo režimas keičiamas iš keturių krypčių atbulinės eigos vožtuvo į keturių krypčių atbulinį vožtuvą. Ištisinės rodyklės rodo aušinimo sąlygas, o brūkšninės rodyklės rodo šildymo sąlygas. Iš esmės ši sistema niekuo nesiskiria nuo įprastos šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemos, tačiau ji daugiausia naudojama elektrinėse transporto priemonėse. Specialiai sukurtas dviejų ertmių slankiklio kompresorius, nuolatinės srovės variklis be šepetėlių ir inverterio valdymo sistema. Šilumos siurblio veikimo sąlygomis sistemai persijungus iš atitirpinimo į šildymo režimą, ant šilumokaičio ortakyje susikondensavęs vanduo greitai išgaruos ir susidarys šerkšnas ant lango stiklo, o tai turės įtakos vairavimo saugumui.
(2) PTC elektrinis šildytuvas. PTC elektrinis šildytuvas yra šildytuvas, kuris kaip šilumos šaltinį naudoja PTC termistorių. PTC termistoriai dažniausiai gaminami iš puslaidininkinių medžiagų. Jų atsparumas labai skiriasi priklausomai nuo drėgmės. Kai lauko temperatūra mažėja, PTC varža mažėja ir atitinkamai padidėja kaloringumas. Pagal medžiagas juos galima suskirstyti į keraminius PTC termistorius ir organinius polimerinius PTC termistorius. Keramikiniai PTC termistoriai naudojami oro kondicionieriaus pagalbiniuose elektriniuose šildytuvuose. Kadangi jo varžos vertė didėja arba mažėja keičiantis aplinkos temperatūrai, PTC termistorius pasižymi energijos taupymo, pastovios temperatūros, saugumo ir ilgo tarnavimo laiko savybėmis.
Elektromobilio oro kondicionieriaus veikimo principas: šaldymo sistema
Puslaidininkinis šaldymas yra termoelektrinis šaldymas, kuris yra kietojo kūno šaldymo technologija. Tam nereikia šaltnešio. Termopilas veikia kaip kompresinis šaldymo kompresorius. Šaltasis galas ir jo šilumokaitis prilygsta kompresiniam šaldymo garintuvui, o karštasis galas ir jo šilumokaitis – kondensatoriui. Įjungus energiją, laisvieji elektronai ir skylės juda iš šaltojo termopilo galo į karštąjį galą veikiant išoriniam elektriniam laukui, o tai prilygsta aušalo kompresoriuje suspaudimo procesui. Šaltame elektroterminio reaktoriaus gale šilumokaitis sugeria šilumą ir tuo pačiu metu generuoja elektronų skylių poras, o tai prilygsta šilumos absorbcijai ir garintuve esančio šaltnešio išgaravimui. Karštame elektroterminio reaktoriaus gale elektronų skylių poros rekombinuojasi, o šiluma išsklaido per šilumokaitį, o tai prilygsta šaltnešio šildymui ir kondensacijai kondensatoriuje.
Termoelektriniai oro kondicionieriai turi šias charakteristikas: termoelektriniams elementams reikalinga nuolatinė srovė; keičiant srovės kryptį gali atsirasti atvirkštinis aušinimo ir šildymo efektas; termoelektriniai šaldymo elementai turi mažą šiluminę inerciją ir trumpą šaldymo laiką. Kai karštasis galas gerai išsklaido šilumą, o šaltasis neturi apkrovos, šaldymo lustas gali pasiekti maksimalų temperatūros skirtumą per 1 minutę po įjungimo. Reguliuojant modulio darbinę srovę galima reguliuoti šaldymo greitį ir temperatūrą, temperatūros reguliavimo tikslumas gali siekti 0,001 laipsnio Celsijaus, o energija gali būti nuolat reguliuojama. Tinkamomis projektavimo ir naudojimo sąlygomis šaldymo efektyvumas gali siekti daugiau nei 90%. Jame nėra besisukančių dalių, todėl nėra vibracijos, trinties, triukšmo ir atsparumo smūgiams.
Elektrinių transporto priemonių oro kondicionavimo veikimo principas: šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemos principas
Oro kondicionavimo pagalbinius elektrinius šildytuvus galima suskirstyti į sujungtus keraminius PTC šildytuvus ir metalinius PTC vamzdžių šildytuvus. Klijuotas keraminis PTC šildytuvas yra šildytuvas, pagamintas iš aukštai temperatūrai atsparios dervos, sujungtos su daugybe keraminių PTC drožlių ir aliuminio gofruoto aušintuvo. Jis pasižymi geromis šilumos išsklaidymo savybėmis ir stabiliomis elektros savybėmis. Klijuojamus keraminius PTC šildytuvus galima suskirstyti į du tipus: įkrautą šildytuvo paviršių ir neįkrautą šildytuvo paviršių.
Metalinis PTC vamzdinis šildytuvas naudoja importuotą nikelio ir geležies lydinio laidą kaip šildymo medžiagą, o šilumos vamzdyje yra aliuminio radiatorius. Šilumos išsklaidymo efektas yra labai geras. Šildytuvas yra su temperatūros reguliatoriumi ir terminiu saugikliu, todėl gaminys yra saugesnis ir patikimesnis. Šis šildytuvas turi geras PTC medžiagos savybes. Kai kurie oro kondicionieriai šį šildytuvą naudoja kaip pagalbinį šildymą.
(3) Atliekos šilumos padeda PTC. Didelės galios įrangos (galios konvertavimo, pavaros variklių, variklių valdiklių ir kt.) išskiriama šiluma naudojama šilumos mainams su transporto priemonės vidine aplinka. Kai šilumos nepakanka, įsijungia papildomas PTC šildytuvas.
