Sähköauton lämpöpumpun lämmönhallintajärjestelmä
Kaaviokaavio perinteisestä auton ilmastointijärjestelmästä
Perinteisissä autojen ilmastointijärjestelmissä kylmäainetta löytyy neljässä päätilassa: korkeapaineinen kaasu, korkeapaineinen neste, matalapaineinen neste ja matalapaineinen kaasu. Neljä avainkomponenttia, jotka yhdistävät nämä neljä tilaa, ovat kompressori, lauhdutin, paisuntaventtiili ja höyrystin. Kompressori puristaa putkistossa olevan kylmäaineen. Kylmäaine kondensoituu kaasusta nesteeksi moottoritilan etuosassa olevassa lauhduttimessa. Tämä prosessi vapauttaa lämpöä. Kulkiessaan paisuntaventtiilin läpi nestemäisen kylmäaineen paine laskee yhtäkkiä. Lopulta se höyrystyy hytissä olevassa höyrystimessä ja imee paljon lämpöä. Saavutat siten jäähdytysvaikutuksen ohjaamoon. Tässä mainitussa putkilinjassa olevalla kylmäaineella, jota kutsutaan myös kylmäaineeksi, on helppo höyrystyä ja nesteytyä lämmönsiirron helpottamiseksi. Varhaisin laajalti käytetty kylmäaine oli freon. Myöhemmin Freonin otsonikerroksen vaurioitumisen vuoksi se korvattiin vähitellen tetrafluorietaanilla tuotenimellä R134A autojen ilmastointisovelluksissa. Viime aikoina ympäristönsuojelun painottamisen vuoksi kylmäaineet ovat vähitellen kehittyneet hiilidioksidikylmäaineiksi.
Kuinka lämpöpumpun lämmönhallinta toimii
Suurin syy lämpöpumppujärjestelmän käyttöönotolle on se, että puhtaasti sähköautot tai pistokehybridiautot, jotka tukevat puhdasta sähköajoa, eivät voi enää käyttää moottoria vakaana lämmönlähteenä lämmitykseen. Siksi ennen lämpöpumppujärjestelmän käyttöönottoa sähköajoneuvojen ilmastointijärjestelmän lämmitystoiminto täydennettiin pääasiassa sähkölämmittimillä, jotka tunnetaan myös vastus-PTC-lämmittiminä (Positive Temperature Coefficient). Ja sinun pitäisi tietää, että suoralla sähkölämmityksellä saatu lämpö vähentää huomattavasti akun tehoa ja ajomatkaa. Tilastojen mukaan talvella ajettaessa ja sähkölämmitykseen perustuva ilmastointilämmitystoiminto kytketään päälle lähes puolet sähköstä kuluu lämmitykseen. Vain puolet tehosta jää ajamiseen. Lämpöpumppujärjestelmän käyttö lämmitykseen lisää merkittävästi kilometrimäärää.
Lämpöpumpun lämmönhallintajärjestelmän jäähdytystila
Itse asiassa lämpöpumpun lämmönhallintajärjestelmässä, vaikka sitä ohjataan useilla pumpuilla ja venttiileillä, ei ole komponenttia, jota kutsutaan lämpöpumpuksi HeatPump. Sitä kutsutaan lämpöpumpuksi, koska lämpöpumppujärjestelmällä on samanlaiset ominaisuudet kuin vesipumpulla, joka siirtää vettä matalasta paikasta korkealle. Koko lämpöpumppujärjestelmä voi siirtää lämpöä alhaisen lämpötilan paikasta korkealämpötilaiseen paikkaan. Esimerkiksi kesällä lämpöpumppujärjestelmä ei tuo matalaa lämpötilaa auton ulkopuolelle. Päinvastoin, se siirtää lämmön auton sisällä ulos. Näin saavutetaan viilentävä vaikutus.
Lämpöpumpun lämmönhallintajärjestelmän lämmitystila
Vastaavasti talvella lämmitettäessä lämpöpumppujärjestelmä lähettää lämpöä auton ulkopuolelta auton sisälle. Sitten kannattaa kysyä uudelleen, voiko lämpöä kuljettaa sisään vaikka autossa on kymmeniä asteita pakkasta? Kuten aiemmin mainittiin, lämpöä on edelleen jopa kymmenien pakkasasteiden lämpötiloissa. Lämpöä voidaan kuljettaa
Joten miten lämpöpumppujärjestelmää voidaan soveltaa auton ilmastointijärjestelmään?
Ensin lämpö imetään ympäristöstä lämpöpumppujärjestelmään. Toiseksi lämpöä puristetaan ja kuumennetaan. Sitten lämpöä käytetään matkustamon kylmän ilman lämmittämiseen ja lämmittämiseen. Lämmitetty ilma lähetetään ohjaamoon, ja dekompression jälkeinen lämpö muunnetaan matalan lämpötilan lämmöksi ja poistetaan ajoneuvon ulkopuolelle. Lämpöpumppujärjestelmän tulee ottaa huomioon sekä lämmitys- että jäähdytysolosuhteet. Kun sulkuventtiilit SV1 ja SV4 suljetaan ja SV5 käännetään päälle, järjestelmä toimii lämmitystilassa. Jäähdytystilassa olevaa auton höyrystintä käytetään lämmitystilassa lauhduttimena lämmittämään matkustamoa yhdessä kuuman lauhduttimen kanssa. Lämmitystilassa lämpöpumpun lämmönhallintajärjestelmä voi myös siirtää hukkalämmön moottorista, elektronisesta ohjauksesta ja laturista sinisessä jäähdytysnesteputkessa punaiseen kylmäaine-ilmastointiputkeen lämmönvaihtimen kautta lämmittääkseen ohjaamon. Kun sulkuventtiilit SV1 ja SV4 kytketään päälle ja SV5 sammutetaan, järjestelmä toimii jäähdytystilassa ja vastaavaa jäähdytystilassa olevaa ulkolauhdutinta käytetään höyrystimenä lämmitystilassa.