Kaip šilumos siurbliai pagerina elektrines transporto priemones?

200 metų senumo svarienergija.lt šilumos siurblių technologija pagerina naujausių elektromobilių efektyvumą. Istoriškai vienintelė grandis tarp automobilio ir kuklaus buitinio šaldytuvo buvo oro kondicionavimo sistema. Tačiau dabar šis ryšys stiprinamas, nes ta pati technologija gali atlikti reikšmingą vaidmenį praplečiant elektromobilių asortimentą ir sutrumpinant jų įkrovimo laiką.

Automobilio santykis su šiluma yra meilės ir neapykantos santykis, ir vien dėl to, kad nuolat judame nuo degalų deginimo prie akumuliatoriaus energijos vartojimo, tai nelabai pasikeis.

Šilumos siurblių automobiliams privalumai

Karštis yra neišvengiama degančio kuro pasekmė, tačiau vos tik užsidega vidaus degimo variklis ir skystis virsta besiplečiančiomis dujomis, kurios varo stūmoklius ar turbinas, likusi šiluma tampa niekam nereikalingu nekviestu svečiu. Jo kūrimui sunaudojama daugiau nei pusė degaluose esančios energijos, kurią aušinimo sistema išsiurbia iš variklio ir išleidžia į aplinkinį orą.

Galingos elektrinės sistemos elektromobiliuose taip pat generuoja didžiulį šilumos kiekį, o jos neigiamas poveikis nuotoliui ir akumuliatoriaus įkrovimo laikui glumina. Tačiau ten, kur kažkada buvo strategija juos išleisti, dabar pagrindinis dėmesys skiriamas visų džaulių išlaikymui ir privertimui uždirbti. Čia atsiranda šilumos siurblys, savotiškas šaldytuvas, ir inžinieriai jį naudoja.

Buitiniame šaldytuve yra kompresorius ir sandari vamzdžių sistema, užpildyta šaltnešio dujomis. Kai šios dujos suspaudžiamos, jos įkaista (kaip ir jos; pabandykite nykščiu uždengti dviračio siurblio galą). Kitas karštų dujų sustojimas yra lenktas vamzdis šaldytuvo gale, vadinamas kondensatoriumi.

Veikimo principas

Kaip ir automobilio radiatorius, kondensatorius skleidžia šilumą, kuri savo ruožtu aušina šaltnešio dujas, kurios suskystėja ir keliauja vamzdžių tinklu, vadinamu garintuvu. Garintuvo tūris yra didesnis nei kondensatoriaus tūris, todėl krenta slėgis, išgaruoja skystas šaltnešis ir nukrenta temperatūra, vėsindamas šaldytuvą.

Oro kondicionierius veikia taip pat, tačiau šilumos siurblys dažniausiai tai daro atvirkščiai, o kondensatoriaus šiluma naudojama akumuliatoriaus arba salono temperatūrai pakelti.

Elektromobilyje akumuliatoriui šildyti ir vėsinti galima naudoti abu reversinius šilumos siurblius. Aušinimo metu akumuliatoriaus šilumos perteklius gali būti nukreiptas į salono šildytuvą. Šilumos siurblys taip pat gali perduoti šilumą iš aplinkos oro į vidaus šildytuvą. „Nissan Leaf“ tai padarė pirmasis, tačiau ne visos elektrinės transporto priemonės jau pritaikytos šiai technologijai.

Ar ši magija yra nemokama?

Šilumos perdirbimas sumažina elektromobilio akumuliatoriaus sunaudojamos energijos kiekį, kad būtų palaikoma patogi keleiviams temperatūra, o akumuliatoriaus temperatūros stebėjimas prieš automobiliui atvykstant į įkrovimo stotelę (naudojant palydovinės navigacijos informaciją) leidžia ją pasiekti optimaliai. temperatūros. temperatūra, įkrovimas ir trumpesnis įkrovimo laikas.

Ar ši magija yra nemokama? Tikrai ne, nes kompresoriaus darbas atliktas, bet daroma prielaida, kad 1 kW energijos suvartojantis šilumos siurblys gali pagaminti tris kartus daugiau šilumos.

Šie maži prietaisai, kurie veikia šiluma iš kavos puodelio, vadinami Stirlingo varikliais. Skirtingai nuo vidaus degimo variklių, jie šilumą iš išorinio šaltinio paverčia mechanine energija. Kaip ir šilumos siurbliai, ši koncepcija yra sena, tačiau ji buvo ištirta kaip būdas panaudoti šilumos energiją iš automobilio jėgos agregato efektyviam naudojimui, pavyzdžiui, energijos gamybai.

„Hyundai“ ir „Kia“ pristato šilumos siurblį elektromobiliams

„Hyundai Motor“ ir „KIA Motors“ atskleidžia išsamią informaciją apie savo novatorišką šilumos siurblio technologiją, kuri naudojama elektrinėse transporto priemonėse visose abiejų markių produktų linijose. Šis sprendimas leidžia žymiai padidinti diapazoną esant žemai aplinkos temperatūrai.

Įmonių sukurtas šilumos siurblys buvo viena svarbiausių naujovių, kuri leido vienu įkrovimu pasiekti žymiai didesnį asortimentą, teigia prekių ženklų spaudos tarnyba. Svarbiausias sistemos principas – elektrinės veikimo metu išsiskiriančios šilumos panaudojimas vidaus šildymui. Šilumos siurblys leidžia elektromobilio vairuotojui šaltuoju metų laiku naudotis salono šildymo sistema be didelės įtakos diapazonui – sprendimas nenaudojamas kitose elektromobiliuose.

Pirmą kartą ši technologija buvo įdiegta pirmosios kartos KIA Soul EV elektromobilyje, kuris į rinką pateko 2014 m. Sistemą sudaro kompresorius, garintuvas ir kondensatorius. Šilumos siurblys sugeria anksčiau nepanaudotą šiluminę energiją, kurią veikimo metu išskiria elektros jėgainės elementai. Ši šiluminė energija paverčiama ir gali būti naudojama efektyvesniam automobilio salono šildymui. Naudojant šią technologiją, KIA Soul EV I kartos automobilis vienu įkrovimu realiai nuvažiuoja 180 km net esant žemai temperatūrai.

Informacijos šaltinis: https://www.svarienergija.lt