Prečo je technológia vyhrievania-hrubej fólie
v súčasnosti optimálna voľba?
Hlavné spôsoby vykurovania sa rozdelili do dvoch technologických ciest-PTC ohrievače a systémy tepelných čerpadiel. Ich vzťah sa však vzájomne nevylučuje; je to skôr taká doplnková dvojica. prečo?
Najprv sa pozrime na ohrievače PTC.
PTC je skratka pre Positive Temperature Coefficient Thermistor. Keď sa teplota okolia zníži, zníži sa aj odpor PTC. V tomto čase, keď je prúd aplikovaný pri konštantnom napätí, znížený odpor vedie k zvýšenému prúdu a generované teplo sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje, čím sa dosiahne zahrievací účinok.
Existujú dva spôsoby vykurovania PTC: vodné-vykurovanie a vzduchové{1}}vykurovanie. Prvý ohrieva chladiacu kvapalinu cez PTC, ktorá potom vymieňa teplo s chladičom; ten si priamo vymieňa teplo s PTC a nakoniec vyfukuje teplý vzduch.
Technológia je vyspelá, problém však spočíva vo vysokej spotrebe energie PTC vykurovania, čo výrazne znižuje dojazd elektromobilov. Napríklad 2kW PTC ohrievač spotrebuje 2 kWh elektrickej energie na prevádzku na plný výkon počas jednej hodiny. Ak počítame na základe spotreby energie 15 kWh na 100 kilometrov, 2 kWh by sa zhruba rovnali dojazdu 13 kilometrov. V skutočnosti systém riadi aj výkon jednotky PTC (Power Transmission Control): odmrazovanie čelného skla vyžaduje približne 2-3 kW výkonu PTC; ohrev chladiacej kvapaliny môže vyžadovať približne 6 kW.
Preto prichádza na rad „plastový náprotivok PTC“, tepelné čerpadlo.
Tepelné čerpadlo funguje ako „prenášač tepla“-absorbuje teplo z „objektu s nízkou{1}}teplotou“, ako je napríklad studený vzduch mimo auta, prenáša ho do pracovnej tekutiny a potom stláča pracovnú tekutinu, aby sa zvýšila jej teplota. Nakoniec si vysokoteplotná pracovná kvapalina vymieňa teplo so vzduchom vo vnútri auta cez kondenzátor, čím dosahuje funkciu teplého vzduchu.
Na meranie výkonu klimatizácie zvyčajne používame COP (Coefficient of Performance). Vyššia hodnota COP znamená vyššiu účinnosť premeny a väčšiu úsporu energie. Teoreticky sa hodnota COP vykurovania tepelného čerpadla pohybuje medzi 2 a 4. To znamená, že pri rovnakej spotrebe energie vyrobí tepelné čerpadlo 2-4 krát viac tepla ako PTC.
Ak sú tepelné čerpadlá také vynikajúce, prečo je stále potrebné PTC? Problém spočíva v „teoretických“ aspektoch.
V prostredí s nízkou{0}}teplotou sú tepelné čerpadlá náchylné na zlyhanie-pri teplote -20 stupňov, COP (koeficient výkonu) tepelného čerpadla klesne na 1, čím sa takmer stane neaktívnym; pri -10 stupňoch až 0 stupňoch je COP 1-2, o niečo lepšie ako u tepelných čerpadiel PTC (potenciálne prenášaný chróm). Preto Tesla aktivuje pomocný PTC pri -10 stupňoch až 0 stupňoch, aby pomohol s ohrevom; akonáhle teplota stúpne nad 0 stupňov, prepne sa späť na tepelné čerpadlo. HiPhi X využíva nepriame tepelné čerpadlo, ktoré tiež vyžaduje PTC ako pomocný zdroj tepla na rýchle vykurovanie pri nízkych teplotách.
Technológia PTC je jednoduchá, ale jej prirodzené obmedzenia zahŕňajú obmedzenú kapacitu, nestabilitu a vysokú spotrebu energie; tepelné čerpadlá majú vysoký strop, ale ich vysoká cena a nevyspelá technológia znamenajú, že budúce technológie, ako sú tepelné čerpadlá CO₂, sa stále vyvíjajú a vyžadujú si ďalšie doplnkové riešenia.
Toto je riešenie, ktoré môže rýchlo nahradiť PTC a dobre fungovať s tepelným čerpadlom s technológiou -hrubého{1}}vykurovania.
Vyhrievanie hrubého- filmutechnológia využíva vzácne{0}}hrubé{1}}zeminy elektrotermické materiály, potlačené na rôzne substráty (nehrdzavejúca oceľ, oxid hlinitý, nitrid hliníka, sklo, keramika atď.) pomocou procesu sieťotlače na premenu elektrickej energie na tepelnú energiu.
Rozdiel vo vodivých materiáloch a technických princípoch priamo určuje vnútorné výhody a nevýhody týchto dvoch technológií.
Viac synergie: Hrubovrstvové ohrievače prekonávajú technológiu PTC, pokiaľ ide o štartovací prúd, zvlnené napätie a zvlnený prúd, pričom majú menší vplyv na elektrický systém vozidla, zaisťujú stabilitu a spoľahlivosť výkonu vozidla a zachovávajú vynikajúce vykurovacie účinky pri rôznych teplotných podmienkach.
Efektívnejšia: Tepelná účinnosť ohrievačov s hrubou vrstvou- je o celých 7 % vyššia ako u technológie PTC, čím sa šetrí energia a výrazne sa zlepšuje dojazd elektrických vozidiel.
Rýchlejšie: Úplný{0}}čas spustenia ohrievača s hrubou vrstvou-je iba 30 milisekúnd, zatiaľ čo ohrievač PTC s rýchlym-tempom potrebuje na dosiahnutie plného výkonu približne 28 sekúnd.
Očakáva sa, že so zvyšujúcou sa penetráciou 800V vysokonapäťových platforiem-nahradí technológia ohrevu hrubého- filmu, ktorá je schopná odolať vysokému napätiu 1500 V, nahradenie „650V-obmedzenej“ technológie PTC a stane sa hlavnou voľbou v budúcom odvetví. Okrem toho sa ohrievače s hrubou vrstvou- dokážu dokonale prispôsobiť rôznym špecifikáciám napätia napájacieho zdroja a poskytujú možnosti pre rôzne modely vozidiel.
