Zdroje tepla pre vykurovacie systémy elektrických vozidiel
Systém vykurovania vozidla na palivo:
Tepelná účinnosť motora automobilu je relatívne nízka, len asi 30-40 % energie vzniknutej spaľovaním sa premení na mechanickú energiu automobilu, zvyšok odnesie chladiaca kvapalina a výfukové plyny. Tepelná energia získaná z chladiacej kvapaliny predstavuje približne 25-30 % spaľovacieho tepla. Vykurovací systém vozidla s konvenčným palivom zahŕňa nasmerovanie chladiacej kvapaliny z chladiaceho systému motora do výmenníka tepla vzduch/voda v kabíne. Pri prechode vetra cez radiátor môže voda s vysokou teplotou ľahko odovzdávať teplo vzduchu a tým fúkať. Vietor vstupujúci do kabíny je horúci vzduch.
Nový energetický vykurovací systém:
Keď uvažujeme o elektrických vozidlách, môže byť ľahké si myslieť, že vykurovací systém, ktorý priamo používa odporový drôt na ohrev vzduchu, nestačí. Teoreticky je to, samozrejme, možné, ale odporové ohrievače drôtov pre elektromobily pravdepodobne neexistujú. Dôvodom je, že odporový drôt odoberá príliš veľa prúdu.V súčasnosti sú kategórie nových energetických vykurovacích systémov rozdelené hlavne do dvoch kategórií: jednou je PTC vykurovanie, druhou je technológia tepelného čerpadla a PTC vykurovanie je rozdelené na PTC ohrievač vzduchu a PTC ohrievač chladiacej kvapaliny.
PTC ohrievač vzduchu:
Zostava ohrievača vzduchu PTC má integrovanú štruktúru, ktorá integruje ovládač a ohrievač PTC do jedného tela. Výrobok má malé rozmery, nízku hmotnosť a ľahko sa inštaluje.
Ohrievacia časť zostavy PTC ohrievača je umiestnená v spodnej polovici ohrievača a na ohrev využíva charakteristiky PTC dosky. Ohrievač je napájaný vysokonapäťovou elektrinou a PTC doska vytvára teplo. Teplo sa prenáša na hliníkovú pásku odvádzajúcu teplo a potom mechový ventilátor fúka vzduch cez povrch ohrievača, odoberá teplo a vyfukuje teplý vzduch. Ohrievač má kompaktnú konštrukciu a rozumné usporiadanie, čo umožňuje maximálne efektívne využitie priestoru ohrievača. Pri návrhu sa zohľadňuje bezpečnosť, vodotesnosť a proces montáže ohrievača, aby sa zabezpečilo, že ohrievač bude fungovať normálne.
PTC ohrievač chladiacej kvapaliny:
Princíp vykurovania vykurovacieho systému typu PTC termistor je pomerne jednoduchý a ľahko pochopiteľný. Je to podobné ako systém ohrevu odporového drôtu, ktorý sa spolieha na prúd, ktorý vytvára teplo cez odpor. Jediný rozdiel je materiál odporu. Odporový drôt je obyčajný vysokoodporový kovový drôt a PTC používaný v čistých elektrických vozidlách je polovodičový termistor. PTC je skratka pre pozitívny teplotný koeficient. Zvýši sa aj hodnota odporu. Táto charakteristika určuje, že v podmienkach konštantného napätia sa ohrievač PTC rýchlo zohreje, keď je teplota nízka, a keď teplota stúpne, hodnota odporu sa zväčší, prúd sa zníži a PTC spotrebuje menej energie. Udržiavanie relatívne konštantnej teploty ušetrí elektrickú energiu v porovnaní s čisto odporovým ohrevom drôtu.
Tento elektrický ohrievač PTC je vhodný pre elektrické / hybridné / palivové články a používa sa hlavne ako hlavný zdroj tepla na reguláciu teploty vo vozidle. Elektrický ohrievač PTC je použiteľný pre režim jazdy vozidla aj režim parkovania. V procese ohrevu sa elektrická energia účinne premieňa na tepelnú energiu komponentmi PTC. Preto má tento produkt rýchlejší zahrievací účinok ako spaľovací motor. Zároveň sa dá použiť aj na reguláciu teploty batérie (ohrev na pracovnú teplotu) a štartovacieho zaťaženia palivových článkov.
Elektrický ohrievač PTC využíva technológiu PTC, aby spĺňal bezpečnostné požiadavky osobných automobilov pre vysoké napätie. Okrem toho dokáže spĺňať aj príslušné environmentálne požiadavky komponentov v motorovom priestore.
Účelom použitia elektrického ohrievača PTC je nahradiť blok motora ako hlavný zdroj tepla. Privedením energie do vykurovacej skupiny PTC sa ohrieva vykurovací komponent PTC a výmenou tepla sa ohrieva médium v cirkulačnom potrubí vykurovacieho systému.
