כיום, כלי רכב חשמליים רבים החלו להשתמש בחימום באמצעות משאבות חום, כאשר העיקרון זהה לחימום במזגן. אנרגיה חשמלית אינה צריכה לייצר חום, אלא להעביר חום. חלק אחד מהחשמל הנצרך יכול להעביר יותר מחלק אחד של אנרגיית חום, ולכן חוסך חשמל בהשוואה לתנורי PTC.
למרות שטכנולוגיית משאבות חום וקירור של מיזוג אוויר מועברים חום, צריכת האוויר לחימום רכב חשמלי עדיין גבוהה יותר מזו של מיזוג אוויר, וזו הסיבה? למעשה, ישנן שתי סיבות שורש לבעיה:
1, צריך להתאים את הפרש הטמפרטורה
נניח שהטמפרטורה שגוף האדם מרגיש בנוח היא 25 מעלות צלזיוס, הטמפרטורה מחוץ למכונית בקיץ היא 40 מעלות צלזיוס, והטמפרטורה מחוץ למכונית בחורף היא 0 מעלות צלזיוס.
ברור שאם רוצים להוריד את הטמפרטורה במכונית ל-25 מעלות צלזיוס בקיץ, הפרש הטמפרטורות שהמזגן צריך לכוון הוא רק 15 מעלות צלזיוס. בחורף, המזגן רוצה לחמם את המכונית ל-25 מעלות צלזיוס, ויש צורך לכוון את הפרש הטמפרטורות עד ל-25 מעלות צלזיוס, עומס העבודה גבוה משמעותית, וצריכת החשמל עולה באופן טבעי.
2, יעילות העברת החום שונה
יעילות העברת החום גבוהה כאשר המזגן מופעל
בקיץ, מיזוג האוויר ברכב אחראי על העברת החום בתוך הרכב אל מחוץ לרכב, כך שהרכב יהיה קריר יותר.
כאשר המזגן עובד,המדחס דוחס את נוזל הקירור לגז בלחץ גבוהשל כ-70 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן מגיע למעבה הממוקם בחזית. כאן, מאוורר המזגן מניע את האוויר לזרום דרך המעבה, תוך שהוא מסיר את חום נוזל הקירור, וטמפרטורת נוזל הקירור יורדת לכ-40 מעלות צלזיוס, והוא הופך לנוזל בלחץ גבוה. נוזל הקירור מרוסס לאחר מכן דרך חור קטן לתוך המאייד הממוקם מתחת לקונסולה המרכזית, שם הוא מתחיל להתאדות ולספוג הרבה חום, ובסופו של דבר הופך לגז הנכנס למדחס למחזור הבא.
כאשר נוזל הקירור משתחרר מחוץ לרכב, טמפרטורת הסביבה היא 40 מעלות צלזיוס, טמפרטורת נוזל הקירור היא 70 מעלות צלזיוס, והפרש הטמפרטורות גבוה עד 30 מעלות צלזיוס. כאשר נוזל הקירור סופג חום ברכב, הטמפרטורה נמוכה מ-0 מעלות צלזיוס, וגם הפרש הטמפרטורות עם האוויר ברכב גדול מאוד. ניתן לראות כי יעילות ספיגת החום של נוזל הקירור ברכב והפרש הטמפרטורות בין הסביבה לבין שחרור החום מחוץ לרכב גדולים מאוד, כך שהיעילות של כל ספיגת חום או שחרור חום תהיה גבוהה יותר, כך שנחסך יותר חשמל.
יעילות העברת החום נמוכה כאשר האוויר החם מופעל
כאשר האוויר החם מופעל, המצב הפוך לחלוטין מזה של קירור, ונוזל הקירור הגזי הנדחס לטמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה ייכנס תחילה למחליף החום במכונית, שם החום משתחרר. לאחר שחרור החום, נוזל הקירור הופך לנוזל וזורם למחליף החום הקדמי כדי להתאדות ולספוג את החום מהסביבה.
טמפרטורת החורף עצמה נמוכה מאוד, וגזי הקירור יכולים להפחית את טמפרטורת האידוי רק אם רוצים לשפר את יעילות חילופי החום. לדוגמה, אם הטמפרטורה היא 0 מעלות צלזיוס, גזי הקירור צריכים להתאדות מתחת לאפס מעלות צלזיוס אם רוצים לספוג מספיק חום מהסביבה. זה יגרום לאדי המים באוויר לקפוא כשהוא קר ולהידבק לפני השטח של מחליף החום, מה שלא רק יפחית את יעילות חילופי החום, אלא גם יחסום לחלוטין את מחליף החום אם הכפור חמור, כך שגזי הקירור לא יוכל לספוג חום מהסביבה. בשלב זה,מערכת מיזוג האווירניתן רק להיכנס למצב הפשרה, ונוזל הקירור הדחוס בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה מועבר שוב אל מחוץ לרכב, והחום משמש להמסת הכפור שוב. בדרך זו, יעילות חילופי החום מצטמצמת מאוד, וצריכת החשמל גבוהה יותר באופן טבעי.
לכן, ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר בחורף, כך יותר כלי רכב חשמליים מפעילים את האוויר החם. יחד עם הטמפרטורה הנמוכה בחורף, פעילות הסוללה מצטמצמת, והפחתת טווח הנסיעה שלה ניכרת עוד יותר.
זמן פרסום: 09 במרץ 2024