Як працює тепловий насос електромобіля
Асортимент електромобілів при низьких температурах все більше привертає увагу людей, і теплові насоси, як зріле рішення в побутових і промислових сферах, поступово вітаються основними виробниками електромобілів. Тепловий насос - це пристрій, який витягує енергію з повітря для обігріву або охолодження приміщень. Принцип роботи теплового насоса протилежний принципу роботи теплового двигуна. Тепловий насос виконує роботу, вводячи електричну енергію та перетягуючи тепло від холоду до тепла. Здається, це порушує другий закон термодинаміки, але цей теплообмін не є спонтанним і потребує вхідної енергії для досягнення.
Насправді тепловий насос схожий на холодильник, але все навпаки: його функції прямо протилежні холодильнику на кухні. Побутові холодильники містять холодоагент, який нагрівається після стиснення. Стиснений газ транспортується в конденсатор по деяких трубопроводах. Тепло від конденсатора розсіюється для охолодження газоподібного холодоагенту, який потім транспортується до трубопроводу випарника. Через те, що випарник більший за конденсатор, тиск падає, і рідкий холодоагент випаровується в газоподібний стан, поглинаючи тепло з навколишнього середовища. Температура відповідно знижується, досягаючи ефекту охолодження.
Тепловий насос для електромобілів поглинає тепло зовнішнього повітря через випарник, стискає холодоагент, а потім використовує тепло від конденсатора для підвищення температури всередині акумулятора або автомобіля. Реверсивний тепловий насос також може нагрівати або охолоджувати батареї. Якщо він охолоджується, надлишок тепла, що утворюється під час роботи батареї, можна відновити, а під час охолодження батареї також можна використовувати для обігріву вагона, вбивши двох зайців одним пострілом.
До основних компонентів теплового насоса відносяться:
Компресор: Компресор є серцем теплового насоса. Він використовує електрику для стиснення холодоагенту, підвищуючи тиск і температуру холодоагенту.
Конденсатор: Конденсатор розташований поза тепловим насосом. Конденсатор - це місце, де холодоагент віддає тепло навколишньому повітрю.
Випарник: випарник розташований всередині теплового насоса. Це місце, де холодоагент поглинає тепло з повітря в приміщенні.
Розширювальний клапан: розширювальний клапан – це невеликий пристрій, який використовується для зниження тиску холодоагенту, перетворюючи його з рідини на газ.
Теплові насоси можуть збільшити запас ходу електромобілів взимку. Теплові насоси не потребують електроенергії для виробництва тепла, вони лише перекачують тепло ззовні в приміщення. Потужність, споживана тепловим насосом під час цього процесу, набагато менша, ніж при прямому нагріванні PTC. Тепловий насос може змінювати режим роботи за потреби, дозволяючи як нагрівати, так і охолоджувати.
Незважаючи на те, що теплові насоси стають все більш популярними і мають багато переваг, вартість систем теплових насосів все ще висока. Під час роботи теплових насосів компресор продовжує працювати, що може спричинити проблеми з шумом. У порівнянні з традиційними методами електричного опалення, системи теплових насосів є складнішими, мають більше компонентів і мають відносно нижчу надійність.
