Kaip veikia grynai elektrinių transporto priemonių oro kondicionavimo sistema
Kalbant apie oro kondicionavimo sistemą, elektromobilių ir tradicinių transporto priemonių sistemų sudėtis skiriasi, o skirtingų tipų elektromobilių charakteristikos skiriasi. Šiame straipsnyje daugiausia pristatomas grynai elektrinių transporto priemonių oro kondicionavimo sistemos veikimo principas.
Grynai elektrinėse transporto priemonėse nėra variklio kaip oro kondicionavimo kompresoriaus maitinimo šaltinio, taip pat nėra variklio atliekų šilumos, kurią būtų galima panaudoti šildymo ir atitirpinimo efektams pasiekti. Kuro elementų elektrinėse transporto priemonėse nėra variklio kaip oro kondicionavimo kompresoriaus maitinimo šaltinio, tačiau kuro elementų variklis gali generuoti gana stabilią atliekinę šilumą.
Hibridinėse elektrinėse transporto priemonėse variklis bet kuriuo metu negali būti naudojamas kaip maitinimo šaltinis šaldymui ir suspaudimui dėl jo valdymo strategijos. Pirmas dalykas, kurį automobilio oro kondicionierius atlieka, kad reguliuotų orą salone, yra oro temperatūros reguliavimas ir oro temperatūros sumažinimas aušinant.
Atsižvelgiant į elektromobilių charakteristikas, pagrindiniai šaldymo ir oro kondicionavimo būdai, kuriuos šiuo metu galima naudoti elektra varomoms transporto priemonėms, yra termoelektrinis šaldymas, šaldymas elektriniais kompresoriais ir šaldymas pertekline šiluma. Tarp jų galima apsvarstyti atliekų šilumos šaldymo naudojimą kuro elementų elektrinėse transporto priemonėse.
Elektrinės transporto priemonės oro kondicionavimo sistema: šaldymo sistema
Puslaidininkinis šaldymas, dar žinomas kaip termoelektrinis šaldymas, yra kietojo kūno šaldymo technologija, kurioje nenaudojami šaltnešiai ir nėra einamųjų dalių. Termopilas veikia kaip kompresinis šaldymo kompresorius, šaltasis galas ir jo šilumokaitis prilygsta kompresiniam šaldymo garintuvui, o karštasis galas ir jo šilumokaitis prilygsta kondensatoriui. Įjungus elektrą, laisvieji elektronai ir skylės palieka šaltąjį termopilo galą ir juda link karštojo galo, veikiant išoriniam elektriniam laukui, o tai prilygsta kompresoriuje esančio šaltnešio suspaudimo procesui. Šaltame elektrinio šildymo krūvos gale elektronų skylių poros vienu metu sukuriamos per šilumokaičio šilumos absorbciją, o tai prilygsta šilumos absorbcijai ir garintuve esančio šaltnešio išgaravimui. Karštame elektrinio šildymo krūvos gale vyksta elektronų skylių porų rekombinacija ir tuo pačiu metu šiluma išsklaido per šilumokaitį, o tai prilygsta šaltnešio šildymui ir kondensacijai kondensatoriuje.
Termoelektrinis oro kondicionavimas pasižymi šiomis charakteristikomis: kad termoelektrinis elementas veiktų, reikalingas nuolatinės srovės maitinimo šaltinis; keičiant srovės kryptį gali atsirasti atvirkštinis aušinimo ir šildymo efektas; termoelektrinio šaldymo gabalo šiluminė inercija yra labai maža, aušinimo laikas yra labai trumpas, šilumos išsklaidymas yra geras karštame gale, o šaltasis galas yra tuščias. Esant apkrovai, šaldymo lustas gali pasiekti maksimalų temperatūros skirtumą greičiau nei per 1 minutę po įjungimo; reguliuojant komponento darbinę srovę galima reguliuoti šaldymo greitį ir temperatūrą, temperatūros reguliavimo tikslumas gali siekti 0.001 laipsnio , be to, lengva realizuoti nuolatinį energijos reguliavimą; tinkamomis Projektavimo ir naudojimo sąlygomis jo aušinimo efektyvumas gali siekti daugiau nei 90%, o šildymo efektyvumas yra daug didesnis nei 1; jis yra mažo dydžio, lengvas ir kompaktiškos konstrukcijos, o tai padeda sumažinti elektrinių transporto priemonių techninės priežiūros kokybę; Jis pasižymi dideliu patikimumu, ilgaamžiškumu ir lengva priežiūra; Be besisukančių dalių, jis yra be vibracijos, be trinties, be triukšmo ir atsparus smūgiams.
Elektrinės transporto priemonės oro kondicionavimo sistema: šildymo sistema
Degalų transporto priemonės oro kondicionavimo sistemos šildymo šaltinis daugiausia yra variklio aušinimo skystis, tačiau elektromobilio šildymo sistema skiriasi nuo to. Įprasti oro šildymo elektrinių transporto priemonių oro kondicionavimo sistemose sprendimai yra šie:
①Šilumos siurblys. Elektromobilio šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemos, varomos transmisijos diržu, varomu bešepetėliu nuolatinės srovės varikliu, veikimo principas parodytas paveikslėlyje. Oro kondicionavimo sistemos vėsinimo/šildymo režimą perjungia keturių krypčių atbulinis vožtuvas. Ištisinė rodyklė rodo aušinimo būseną, o taškinė rodyklė – šildymo būseną. Iš esmės ši sistema niekuo nesiskiria nuo įprasto šilumos siurblio oro kondicionieriaus, tačiau naudojimui elektrinėse transporto priemonėse ji specialiai sukūrė dviejų darbo kamerų slankiojantį mentės kompresorių, DC bešepetį variklį ir inverterio valdymo sistemą. Šilumos siurblio veikimo sąlygomis, sistemai persijungus iš atitirpinimo į šildymo režimą, ant šilumokaičio ortakyje susikondensavęs vanduo greitai išgaruos ir ant priekinio stiklo susidarys šerkšnas, turintis įtakos vairavimo saugumui.
② PTC elektrinis šildytuvas. PTC elektrinis šildytuvas yra šildytuvas, kuris kaip šilumos šaltinį naudoja PTC termistoriaus elementą. PTC termistoriai dažniausiai gaminami iš puslaidininkinių medžiagų, o jų varža smarkiai kinta keičiantis drėgmei. Kai lauko temperatūra mažėja, PTC varžos vertė mažėja, o šilumos gamyba atitinkamai didėja. Pagal medžiagą jis gali būti suskirstytas į keraminį PTC termistorių ir organinį polimerinį PTC termistorių. Keraminiai PTC termistoriai naudojami oro kondicionavimo pagalbiniuose elektriniuose šildytuvuose. Kadangi PTC termistoriaus elementas pasižymi kintančiomis savybėmis didinti arba mažinti savo varžos vertę, kintant aplinkos temperatūrai, PTC šildytuvas pasižymi energijos taupymo, pastovios temperatūros, saugumo ir ilgo tarnavimo laiko charakteristikomis.
Elektrinės transporto priemonės oro kondicionavimo sistema: šilumos siurblio oro kondicionavimo sistemos principas.
Oro kondicionavimo pagalbiniai elektriniai šildytuvai gali būti suskirstyti į sujungtus keraminius PTC šildytuvus ir metalinius PTC vamzdinius šildytuvus. Suklijuotas keraminis PTC šildytuvas yra šildytuvas, kuriame kelios keraminės PTC drožlės ir aliuminio gofruoti aušintuvai yra sujungti kartu su aukštai temperatūrai atspariais dervos klijais. Jis turi gerą šilumos išsklaidymą ir stabilų elektrinį veikimą. Tarp jų sujungti keraminiai PTC šildytuvai skirstomi į paviršinio įkrovimo ir šildytuvo paviršių neįkraunamus tipus.
Metaliniame PTC vamzdiniame šildytuve kaip kaitinimo medžiaga naudojama importuota nikelio ir geležies lydinio viela. Šildymo vamzdis yra inkrustuotas aliuminio radiatoriais, o jo šilumos išsklaidymo efektas yra labai geras. Šildytuvas yra su temperatūros reguliatoriumi ir terminiu saugikliu, todėl gaminį naudoti yra saugesnis ir patikimesnis. Šio tipo šildytuvai pasižymi geromis PTC medžiagos savybėmis, o kai kurie oro kondicionieriai naudoja šio tipo šildytuvus kaip pagalbinį šildymą.
③ Atliekos šiluma + pagalbinis PTC. Panaudoti šilumą, susidarančią, kai veikia didelės galios įrenginiai (galios keitiklis, pavaros varikliai, variklio valdikliai ir kt.), kad atliktų šilumos mainus transporto priemonės vidinėje aplinkoje. Kai šilumos nepakanka, įjungiamas papildomas PTC šildytuvas.
Elektrinės transporto priemonės tapo svarbia susisiekimo priemone, o oro kondicionavimas, vėsinimas ir šildymas taip pat yra svarbūs mūsų automobilio pasirinkimo aspektai perkant automobilį. Juk vėsinimas ir šildymas taip pat sunaudoja elektros energiją.
