الآن بدأت العديد من السيارات الكهربائية في استخدام التدفئة بالمضخة الحرارية، والمبدأ وتسخين تكييف الهواء هو نفسه، فالطاقة الكهربائية لا تحتاج إلى توليد الحرارة، ولكن نقل الحرارة. يمكن لجزء واحد من الكهرباء المستهلكة أن ينقل أكثر من جزء من الطاقة الحرارية، لذلك فهو يوفر الكهرباء أكثر من سخانات PTC.
على الرغم من أن تكنولوجيا المضخات الحرارية وتبريد تكييف الهواء يتم نقل الحرارة، إلا أن استهلاك الهواء لتدفئة السيارة الكهربائية لا يزال أعلى من تكييف الهواء، وهذا هو السبب؟ في الواقع، هناك سببان أساسيان للمشكلة:
1، تحتاج إلى ضبط الفرق في درجة الحرارة
لنفترض أن درجة الحرارة التي يشعر بها جسم الإنسان بالراحة هي 25 درجة مئوية، ودرجة الحرارة خارج السيارة في الصيف 40 درجة مئوية، ودرجة الحرارة خارج السيارة في الشتاء 0 درجة مئوية.
ومن الواضح أنه إذا كنت تريد خفض درجة الحرارة في السيارة إلى 25 درجة مئوية في الصيف، فإن فرق درجة الحرارة الذي يحتاج مكيف الهواء إلى ضبطه هو 15 درجة مئوية فقط. في فصل الشتاء، يريد مكيف الهواء تسخين السيارة إلى 25 درجة مئوية، ويجب تعديل فرق درجة الحرارة حتى 25 درجة مئوية، ويكون عبء العمل أعلى بكثير، ويزداد استهلاك الطاقة بشكل طبيعي.
2، كفاءة نقل الحرارة مختلفة
تكون كفاءة نقل الحرارة عالية عند تشغيل مكيف الهواء
في الصيف، تكييف السيارة هو المسؤول عن نقل الحرارة من داخل السيارة إلى خارج السيارة، وبذلك تصبح السيارة أكثر برودة.
عندما يعمل مكيف الهواء،يقوم الضاغط بضغط مادة التبريد إلى غاز عالي الضغطحوالي 70 درجة مئوية، ثم يصل إلى المكثف الموجود في المقدمة. وهنا، تقوم مروحة المكيف بدفع الهواء ليتدفق عبر المكثف، فتتخلص من حرارة مادة التبريد، وتنخفض درجة حرارة مادة التبريد إلى حوالي 40 درجة مئوية، فيتحول إلى سائل عالي الضغط. يتم بعد ذلك رش سائل التبريد من خلال فتحة صغيرة في المبخر الموجود أسفل الكونسول المركزي، حيث يبدأ في التبخر وامتصاص الكثير من الحرارة، وفي النهاية يتحول إلى غاز في الضاغط للدورة التالية.
عندما يتم إطلاق غاز التبريد خارج السيارة، تبلغ درجة الحرارة المحيطة 40 درجة مئوية، ودرجة حرارة سائل التبريد 70 درجة مئوية، ويصل فرق درجة الحرارة إلى 30 درجة مئوية. عندما يمتص المبرد الحرارة في السيارة، تكون درجة الحرارة أقل من 0 درجة مئوية، كما أن فرق درجة الحرارة مع الهواء الموجود في السيارة كبير جدًا أيضًا. ويمكن ملاحظة أن كفاءة امتصاص حرارة مادة التبريد في السيارة وفرق درجة الحرارة بين البيئة وحرارة الإطلاق خارج السيارة كبير جدًا، بحيث تكون كفاءة كل امتصاص للحرارة أو إطلاق حرارة أعلى، بحيث يتم حفظ المزيد من الطاقة.
تكون كفاءة نقل الحرارة منخفضة عند تشغيل الهواء الدافئ
عند تشغيل الهواء الدافئ، يكون الوضع معاكسًا تمامًا لحالة التبريد، وسيدخل غاز التبريد الذي يتم ضغطه إلى درجة حرارة عالية وضغط مرتفع أولاً إلى المبادل الحراري في السيارة، حيث يتم إطلاق الحرارة. بعد إطلاق الحرارة، يصبح المبرد سائلاً ويتدفق إلى المبادل الحراري الأمامي ليتبخر ويمتص الحرارة الموجودة في البيئة.
درجة حرارة الشتاء نفسها منخفضة جدًا، ويمكن لسائل التبريد تقليل درجة حرارة التبخر فقط إذا كان يريد تحسين كفاءة التبادل الحراري. على سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة 0 درجة مئوية، يحتاج المبرد إلى التبخر إلى ما دون الصفر درجة مئوية إذا كان يريد امتصاص ما يكفي من الحرارة من البيئة. سيؤدي ذلك إلى تجمد بخار الماء الموجود في الهواء عندما يكون باردًا والتصاقه بسطح المبادل الحراري، الأمر الذي لن يقلل من كفاءة التبادل الحراري فحسب، بل سيمنع أيضًا المبادل الحراري تمامًا إذا كان الصقيع خطيرًا، بحيث لا يستطيع المبرد امتصاص الحرارة من البيئة. في هذا الوقت،نظام تكييف الهواءيمكن فقط الدخول إلى وضع إزالة الجليد، ويتم نقل المبرد المضغوط ذو درجة الحرارة العالية والضغط العالي إلى خارج السيارة مرة أخرى، ويتم استخدام الحرارة لإذابة الصقيع مرة أخرى. بهذه الطريقة، يتم تقليل كفاءة التبادل الحراري بشكل كبير، ويكون استهلاك الطاقة أعلى بشكل طبيعي.
ولذلك، كلما انخفضت درجة الحرارة في الشتاء، زاد عدد السيارات الكهربائية التي تشغل الهواء الدافئ. ومع انخفاض درجة الحرارة في الشتاء، ينخفض نشاط البطارية، ويصبح توهين نطاقها أكثر وضوحًا.
وقت النشر: 09 مارس 2024