اکنون بسیاری از وسایل نقلیه الکتریکی شروع به استفاده از گرمایش پمپ حرارتی کرده‌اند، اصل کار و گرمایش تهویه مطبوع یکسان است، انرژی الکتریکی نیازی به تولید گرما ندارد، بلکه گرما را منتقل می‌کند. یک بخش از برق مصرفی می‌تواند بیش از یک بخش از انرژی گرمایی را منتقل کند، بنابراین در مقایسه با بخاری‌های PTC در مصرف برق صرفه‌جویی می‌کند.
اگرچه فناوری پمپ حرارتی و تبرید تهویه مطبوع گرما را منتقل می‌کنند، اما مصرف هوای گرمایش خودروهای برقی هنوز بیشتر از تهویه مطبوع است، به همین دلیل است؟ در واقع، دو دلیل ریشه‌ای برای این مشکل وجود دارد:
1، نیاز به تنظیم اختلاف دما
فرض کنید دمایی که بدن انسان در آن احساس راحتی می‌کند ۲۵ درجه سانتیگراد، دمای بیرون خودرو در تابستان ۴۰ درجه سانتیگراد و دمای بیرون خودرو در زمستان ۰ درجه سانتیگراد باشد.
واضح است که اگر بخواهید دمای خودرو را در تابستان به ۲۵ درجه سانتیگراد کاهش دهید، اختلاف دمایی که کولر گازی باید تنظیم کند تنها ۱۵ درجه سانتیگراد است. در زمستان، کولر گازی می‌خواهد دمای خودرو را تا ۲۵ درجه سانتیگراد بالا ببرد و اختلاف دما باید تا ۲۵ درجه سانتیگراد تنظیم شود، حجم کار به طور قابل توجهی بیشتر می‌شود و مصرف برق به طور طبیعی افزایش می‌یابد.
2، راندمان انتقال حرارت متفاوت است
راندمان انتقال حرارت هنگام روشن بودن کولر گازی بالا است
در تابستان، سیستم تهویه مطبوع خودرو وظیفه انتقال گرمای داخل خودرو به بیرون را بر عهده دارد، به طوری که خودرو خنک‌تر خواهد شد.
وقتی کولر گازی کار می‌کند،کمپرسور، مبرد را فشرده کرده و به گاز با فشار بالا تبدیل می‌کند.حدود ۷۰ درجه سانتیگراد، و سپس به کندانسور واقع در جلو می‌آید. در اینجا، فن کولر گازی، هوا را به سمت کندانسور هدایت می‌کند و گرمای مبرد را می‌گیرد و دمای مبرد به حدود ۴۰ درجه سانتیگراد کاهش می‌یابد و به مایعی با فشار بالا تبدیل می‌شود. سپس مبرد مایع از طریق یک سوراخ کوچک به داخل اواپراتور واقع در زیر کنسول مرکزی اسپری می‌شود، جایی که شروع به تبخیر و جذب گرمای زیادی می‌کند و در نهایت برای چرخه بعدی به گاز تبدیل می‌شود و وارد کمپرسور می‌شود.
وقتی مبرد به بیرون از خودرو آزاد می‌شود، دمای محیط ۴۰ درجه سانتیگراد، دمای مبرد ۷۰ درجه سانتیگراد و اختلاف دما تا ۳۰ درجه سانتیگراد است. وقتی مبرد گرما را در خودرو جذب می‌کند، دما کمتر از ۰ درجه سانتیگراد است و اختلاف دما با هوای داخل خودرو نیز بسیار زیاد است. می‌توان دید که راندمان جذب گرمای مبرد در خودرو و اختلاف دما بین محیط و گرمای آزاد شده در خارج از خودرو بسیار زیاد است، به طوری که راندمان هر جذب یا گرمای آزاد شده بیشتر خواهد بود و در نتیجه انرژی بیشتری ذخیره می‌شود.
راندمان انتقال حرارت هنگام روشن شدن هوای گرم کم است
وقتی هوای گرم روشن می‌شود، وضعیت کاملاً برعکس حالت تبرید است و مبرد گازی که در دما و فشار بالا فشرده شده است، ابتدا وارد مبدل حرارتی خودرو می‌شود و در آنجا گرما آزاد می‌شود. پس از آزاد شدن گرما، مبرد به مایع تبدیل شده و به سمت مبدل حرارتی جلو جریان می‌یابد تا تبخیر شود و گرمای محیط را جذب کند.
دمای زمستان به خودی خود بسیار پایین است و مبرد تنها در صورتی می‌تواند دمای تبخیر را کاهش دهد که بخواهد راندمان تبادل گرما را بهبود بخشد. به عنوان مثال، اگر دما 0 درجه سانتیگراد باشد، مبرد برای جذب گرمای کافی از محیط باید زیر صفر درجه سانتیگراد تبخیر شود. این امر باعث می‌شود بخار آب موجود در هوا در هوای سرد یخ بزند و به سطح مبدل حرارتی بچسبد که نه تنها راندمان تبادل گرما را کاهش می‌دهد، بلکه در صورت یخبندان شدید، مبدل حرارتی را کاملاً مسدود می‌کند، به طوری که مبرد نمی‌تواند گرما را از محیط جذب کند. در این زمان،سیستم تهویه مطبوعفقط می‌تواند وارد حالت یخ‌زدایی شود و مبرد فشرده با دمای بالا و فشار بالا دوباره به بیرون خودرو منتقل می‌شود و از گرما برای ذوب مجدد یخ‌زدگی استفاده می‌شود. به این ترتیب، راندمان تبادل گرما به شدت کاهش می‌یابد و طبیعتاً مصرف برق بیشتر می‌شود.
بنابراین، هرچه دما در زمستان پایین‌تر باشد، وسایل نقلیه الکتریکی بیشتری هوای گرم را روشن می‌کنند. همراه با دمای پایین در زمستان، فعالیت باتری کاهش می‌یابد و تضعیف برد آن حتی آشکارتر می‌شود.
زمان ارسال: 9 مارس 2024