Źródła ciepła do elektrycznych systemów ogrzewania pojazdów
System ogrzewania pojazdu paliwowego:
Sprawność cieplna silnika samochodu jest stosunkowo niska, tylko około 30-40% energii powstałej w wyniku spalania zamienia się w energię mechaniczną samochodu, reszta jest odprowadzana przez płyn chłodzący i spaliny. Energia cieplna uzyskana z chłodziwa stanowi około 25-30% ciepła spalania. Układ ogrzewania pojazdu zasilanego konwencjonalnym paliwem polega na kierowaniu płynu chłodzącego z układu chłodzenia silnika do wymiennika ciepła powietrze/woda w kabinie. Kiedy wiatr przepływa przez grzejnik, woda o wysokiej temperaturze może z łatwością przekazać ciepło do powietrza i w ten sposób wydmuchać. Wiatr wpadający do kabiny to gorące powietrze.
Nowy system ogrzewania energetycznego:
Myśląc o pojazdach elektrycznych, łatwo jest pomyśleć, że system ogrzewania wykorzystujący bezpośrednio przewód oporowy do ogrzewania powietrza nie wystarczy. Teoretycznie jest to oczywiście możliwe, jednak grzejniki drutowe oporowe do pojazdów elektrycznych raczej nie istnieją. Powodem jest to, że przewód rezystancyjny pobiera zbyt duży prąd.Obecnie kategorie nowych systemów ogrzewania energią są podzielone głównie na dwie kategorie: jedna to ogrzewanie PTC, druga to technologia pompy ciepła, a ogrzewanie PTC dzieli się na nagrzewnicę powietrza PTC i nagrzewnicę płynu chłodzącego PTC.
Nagrzewnica powietrza PTC:
Zespół nagrzewnicy powietrza PTC ma zintegrowaną strukturę, integrując sterownik i nagrzewnicę PTC w jeden korpus. Produkt ma niewielkie rozmiary, jest lekki i łatwy w montażu.
Część grzewcza zespołu grzejnika PTC znajduje się w dolnej połowie grzejnika i wykorzystuje do ogrzewania właściwości arkusza PTC. Grzejnik zasilany jest energią elektryczną wysokiego napięcia, a blacha PTC generuje ciepło. Ciepło przekazywane jest do rozpraszającej ciepło listwy aluminiowej, a następnie wentylator mieszkowy wdmuchuje powietrze na powierzchnię grzejnika, odbierając ciepło i wydmuchując ciepłe powietrze. Nagrzewnica charakteryzuje się zwartą budową i rozsądnym rozmieszczeniem, pozwalającym maksymalnie efektywnie wykorzystać przestrzeń nagrzewnicy. Bezpieczeństwo, wodoodporność i proces montażu grzejnika są brane pod uwagę przy projektowaniu, aby zapewnić normalne działanie grzejnika.
Podgrzewacz płynu chłodzącego PTC:
Zasada ogrzewania systemu grzewczego typu termistor PTC jest stosunkowo prosta i łatwa do zrozumienia. Jest podobny do systemu ogrzewania drutem oporowym, który wykorzystuje prąd do wytwarzania ciepła przez opór. Jedyną różnicą jest materiał oporu. Drut oporowy to zwykły metalowy drut o wysokiej rezystancji, a PTC stosowany w pojazdach wyłącznie elektrycznych to termistor półprzewodnikowy. PTC to skrót od dodatniego współczynnika temperaturowego. Wartość rezystancji również wzrośnie. Charakterystyka ta powoduje, że w warunkach stałego napięcia grzejnik PTC przy niskiej temperaturze nagrzewa się szybko, a przy wzroście temperatury wartość rezystancji staje się większa, prąd maleje, a PTC zużywa mniej energii. Utrzymywanie względnie stałej temperatury pozwoli zaoszczędzić energię elektryczną w porównaniu do ogrzewania drutem oporowym.
Ten grzejnik elektryczny PTC nadaje się do pojazdów elektrycznych/hybrydowych/ogniw paliwowych i jest używany głównie jako główne źródło ciepła do regulacji temperatury w pojeździe. Nagrzewnica elektryczna PTC ma zastosowanie zarówno w trybie jazdy pojazdu, jak i w trybie parkowania. W procesie ogrzewania energia elektryczna jest efektywnie przekształcana w energię cieplną przez elementy PTC. Dlatego ten produkt ma szybszy efekt ogrzewania niż silnik spalinowy. Jednocześnie może być również stosowany do regulacji temperatury akumulatora (nagrzewania do temperatury roboczej) i obciążenia rozruchowego ogniwa paliwowego.
Nagrzewnica elektryczna PTC wykorzystuje technologię PTC, aby spełnić wymagania bezpieczeństwa samochodów osobowych pod wysokim napięciem. Ponadto może również spełniać odpowiednie wymagania środowiskowe dotyczące komponentów w komorze silnika.
Celem zastosowania nagrzewnicy elektrycznej PTC jest zastąpienie bloku silnika jako głównego źródła ciepła. Dostarczenie prądu do grupy grzewczej PTC powoduje nagrzanie elementu grzejnego PTC, a poprzez wymianę ciepła następuje nagrzanie czynnika w rurociągu obiegowym instalacji grzewczej.
