System klimatyzacji i ogrzewania pojazdów elektrycznych
Zimą pojazdy zasilane wyłącznie energią elektryczną wymagają dodatkowego pomocniczego źródła ciepła do ogrzewania, ponieważ nie ma silnika zapewniającego wystarczające źródło ciepła do ogrzewania. Obecnie grzejniki PTC są powszechnie stosowane na rynku do ogrzewania pojazdów elektrycznych, ale ich efektywność energetyczna ogrzewania nie jest wysoka. Może być większy niż 1 i osiągać jedynie 0.8~0.95, co ma ogromny wpływ na zasięg pojazdów czysto elektrycznych. Klimatyzatory z pompą ciepła charakteryzują się wyższym współczynnikiem efektywności energetycznej ogrzewania niż grzejniki PTC, co może poprawić wytrzymałość pojazdów czysto elektrycznych w niskich temperaturach zimą. Dlatego klimatyzatory z pompą ciepła stały się lepszym wyborem do ogrzewania i klimatyzacji pojazdów wyłącznie na napędzie elektrycznym.
Wielu naukowców przeprowadziło badania nad wydajnością systemów pomp ciepła w pojazdach elektrycznych, ale większość z nich koncentruje się na systemach pomp ciepła z pojedynczym źródłem powietrza i hybrydowych systemach pomp ciepła w pojazdach elektrycznych, nie rozważając zastosowania innych źródeł ciepła. Chociaż klimatyzatory z pompą ciepła w pojazdach elektrycznych mają stosunkowo wysoką efektywność energetyczną, ale nadal zużywają energię z akumulatora. Jeżeli w celu wspomagania ogrzewania można dodać ciepło odpadowe silnika, skutecznie zmniejszy to zużycie energii przez akumulator zasilający i zwiększy zasięg.
Zewnętrzny wymiennik ciepła klimatyzatora z pompą ciepła oszrania, gdy zimą pracuje on w niskiej temperaturze i wilgotnym otoczeniu, co wpływa na wydajność grzewczą układu klimatyzacji. Jest to problem, który należy rozwiązać w przypadku korzystania z systemu klimatyzacji z pompą ciepła. Wreszcie zwiększy to jednostkowy pobór mocy sprężarki, zmniejszy wydajność systemu, a nawet spowoduje wyłączenie w poważnych przypadkach. Aby poprawić efektywność pracy układu pompy ciepła w okresie zimowym, konieczne jest zastosowanie układu klimatyzacji z pompą ciepła z funkcją odszraniania zewnętrznego wymiennika ciepła. Wielu uczonych przeprowadziło badania nad schematami odszraniania z obejściem gorącego gazu i cyklem odwróconym. Choć potrafią szybko i efektywnie realizować funkcję rozmrażania, to końcowym źródłem energii do ich rozmrażania jest dodatkowe zasilanie energią z akumulatora, co w pewnym stopniu ograniczy rozmrażanie. W przypadku zasięgu pojazdów elektrycznych, jeżeli ciepło resztkowe silnika pojazdów elektrycznych można w rozsądny sposób wykorzystać do dodatkowego odszraniania, wydajność układu klimatyzacji z pompą ciepła zostanie skutecznie poprawiona, a wpływ na zasięg będzie mniejszy zredukowany.
