Чому потрібна технологія нагріву товстої{0}}плівки
Оптимальний вибір на даний момент?
Основні методи опалення розділилися на два технологічні шляхи-нагрівачі PTC і системи теплових насосів. Однак їхні стосунки не є взаємовиключними; це більше схоже на додаткову пару. чому
Давайте спочатку розглянемо нагрівачі PTC.
PTC означає термістор із позитивним температурним коефіцієнтом. Коли температура навколишнього середовища знижується, опір PTC також зменшується. У цей час, коли струм подається під постійною напругою, зменшений опір призводить до збільшення струму, а виділення тепла відповідно збільшується, таким чином досягаючи ефекту нагрівання.
Існує два методи опалення PTC: водяний-нагрівання та повітряний-нагрівання. Перший нагріває теплоносій через ПТК, який потім обмінюється теплом з радіатором; останній безпосередньо обмінюється теплом з PTC, зрештою видуваючи тепле повітря.
Технологія є зрілою, але проблема полягає у високому енергоспоживанні опалення PTC, що значно зменшує запас ходу електромобілів. Наприклад, PTC-нагрівач потужністю 2 кВт споживає 2 кВт-год електроенергії для роботи на повній потужності протягом однієї години. Якщо розрахувати на основі споживання електроенергії 15 кВт-год на 100 кілометрів, 2 кВт-год приблизно дорівнюватиме запасу ходу 13 кілометрів. Насправді система також контролює потужність блоку PTC (Power Transmission Control): для розморожування лобового скла потрібно приблизно 2-3 кВт потужності PTC; на нагрів теплоносія може знадобитися близько 6 кВт.
Тому в гру вступає «пластиковий аналог» PTC, тепловий насос.
Тепловий насос діє як «транспортер» тепла-він поглинає тепло від-температурного «об’єкта», наприклад холодного повітря поза автомобілем, передає його робочій рідині, а потім стискає робочу рідину, щоб підвищити її температуру. Нарешті, високо{3}}температурна робоча рідина обмінюється теплом із повітрям усередині автомобіля через конденсатор, досягаючи функції теплого повітря.
Зазвичай ми використовуємо COP (коефіцієнт продуктивності) для вимірювання продуктивності кондиціонера. Більше значення COP вказує на вищу ефективність перетворення та більшу економію енергії. Теоретично, значення COP теплового насоса сягає 2-4. Тобто при однаковому споживанні енергії тепловий насос виробляє в 2-4 рази більше тепла, ніж PTC.
Якщо теплові насоси такі чудові, навіщо все ще потрібен PTC? Проблема полягає в «теоретичних» аспектах.
У низько{0}}температурному середовищі теплові насоси схильні до збоїв-при -20 градусах COP (коефіцієнт продуктивності) теплового насоса падає до 1, що майже робить його неактивним; при температурі від -10 градусів до 0 градусів COP становить 1-2, трохи краще, ніж у теплових насосів PTC (потенційно перенесений хром). Тому Tesla активує допоміжний PTC при температурі від -10 градусів до 0 градусів, щоб допомогти з нагріванням; як тільки температура піднімається вище 0 градусів, він знову перемикається на тепловий насос. HiPhi X використовує непрямий тепловий насос, також потрібен PTC як допоміжне джерело тепла для швидкого нагріву за низьких температур.
Технологія PTC проста, але її властиві обмеження включають обмежену ємність, нестабільність і високе енергоспоживання; теплові насоси мають високу стелю, але їх висока вартість і незріла технологія означають, що майбутні технології, такі як теплові насоси CO₂, все ще розвиваються, вимагаючи інших додаткових рішень.
Це рішення, яке може швидко замінити PTC і добре працювати з технологією-товстоплівкового нагріву-теплових насосів.
Нагрівання товстої{0}} плівкитехнологія використовує рідкі{0}}товстоземельні-плівкові електротермічні матеріали, надруковані на різних підкладках (нержавіюча сталь, оксид алюмінію, нітрид алюмінію, скло, кераміка тощо) за допомогою процесу трафаретного друку для перетворення електричної енергії в теплову.
Різниця в провідних матеріалах і технічних принципах безпосередньо визначає властиві переваги та недоліки двох технологій.
Більше синергії: товстоплівкові обігрівачі перевершують технологію PTC щодо пускового струму, пульсації напруги та пульсацій струму, мають менший вплив на електричну систему автомобіля, забезпечуючи стабільність і надійність роботи автомобіля та зберігаючи відмінні нагрівальні ефекти за різних температурних умов.
Ефективніше: теплова ефективність товсто{0}}плівкових обігрівачів на цілих 7% вища, ніж у технології PTC, що економить енергію та значно покращує запас ходу електромобілів.
Швидше: час повного запуску-нагрівача з товстою{1}}плівкою становить лише 30 мілісекунд, тоді як «швидкорозвиваючому» нагрівачу PTC потрібно приблизно 28 секунд для досягнення повної вихідної потужності.
Зі збільшенням проникнення платформ високої{1}}напруги 800 В очікується, що технологія нагріву з товстою- плівкою, здатна витримувати високу напругу 1500 В, замінить технологію PTC із «обмеженим- 650 В» і стане основним вибором у майбутній галузі. Крім того, товсто{7}}плівкові нагрівачі можуть ідеально адаптуватися до різних специфікацій напруги джерела живлення, надаючи варіанти для різних моделей транспортних засобів.
