Кондиціонер із вбудованим тепловим насосом стане мейнстрімом
Система кондиціонування повітря в кабіні в основному має два технічні шляхи: опалення PTC і опалення кондиціонером теплового насоса. Обидва мають свої переваги та недоліки. PTC має хороший нагрівальний ефект при низьких температурах, але споживає електроенергію. Система кондиціонування повітря з тепловим насосом має низьку теплоємність при низькій температурі та хороший ефект енергозбереження, що може ефективно подовжити термін служби батареї нових транспортних засобів з енергією взимку.
З точки зору принципів опалення, суттєва відмінність між системою PTC і системою теплового насоса полягає в тому, що система теплового насоса використовує холодоагент для поглинання тепла ззовні автомобіля, тоді як система PTC використовує циркуляцію води для обігріву автомобіля. Порівняно з нагрівачами PTC, системи кондиціонування повітря з тепловим насосом пов’язані з такими технічними труднощами, як розділення газу та рідини під час нагрівання, контроль тиску потоку холодоагенту тощо. Технічні бар’єри та труднощі значно вищі, ніж у системах опалення PTC.
Охолодження та нагрівання системи кондиціонування теплового насоса використовує електричний компресор як ядро та приймає набір систем. У режимі нагрівання PTC основним є нагрівач PTC, а в режимі охолодження основним є електричний компресор, і працюють два різних режими системи. Таким чином, кондиціонер з тепловим насосом має певний режим і вищий ступінь інтеграції.
З точки зору ефективності нагрівання, щоб отримати вихідну теплову потужність 5 кВт, електронагрівач повинен споживати 5,5 кВт електроенергії через втрату опору. Система з тепловим насосом потребує лише 2,5 кВт електроенергії. Компресор використовує електричну енергію для стиснення холодоагенту для генерації необхідного тепла в теплообміннику теплового насоса. У майбутньому просторі верхня межа електричного опалення PTC обмежена потужністю нагрівача та втратою теплопровідності. В даний час ефективність нагріву цієї технології досягла верхньої межі, і її важко покращити. Принцип передачі тепла тепловою насосною системою обумовлює залежність її ефективності нагріву від двох факторів: потужності електричного компресора та потужності теплопровідності холодоагенту. Перехід від фреону до вуглекислого газу та інших екологічно чистих холодоагентів має можливість для подальшого підвищення ефективності опалення.
В даний час нові холодоагенти, такі як тепловий насос R744 (тепловий насос з вуглекислим газом) і R1234yf (тетрафторпропілен), замінюють R142b (фреон). У порівнянні автозапчастин частини системи опалення PTC і системи теплового насоса приблизно однакові. Однак робочий тиск теплового насоса є відносно високим, і потрібні стійкі до високого тиску компоненти, такі як стійкі до високого тиску трубопроводи, стійкі до високої напруги електронні розширювальні клапани та стійкі до високого тиску повітряні компресори. Це призводить до значного збільшення вартості в порівнянні з PTC.
