Dlaczego jest to technologia ogrzewania-grubej folii
obecnie optymalny wybór?
Główne metody ogrzewania rozdzieliły się na dwie ścieżki technologiczne:-ogrzewacze PTC i systemy pomp ciepła. Jednak ich związek nie wyklucza się wzajemnie; to bardziej jak uzupełniająca się para. Dlaczego?
Przyjrzyjmy się najpierw grzejnikom PTC.
PTC oznacza termistor o dodatnim współczynniku temperaturowym. Gdy temperatura otoczenia spada, rezystancja PTC również maleje. W tym momencie, gdy prąd jest przyłożony pod stałym napięciem, zmniejszony opór prowadzi do zwiększenia prądu, a wytwarzane ciepło odpowiednio wzrasta, uzyskując w ten sposób efekt ogrzewania.
Istnieją dwie metody ogrzewania PTC: ogrzewanie-wodą i ogrzewanie-powietrzem. Ten pierwszy podgrzewa płyn chłodzący przez PTC, który następnie wymienia ciepło z chłodnicą; ten ostatni bezpośrednio wymienia ciepło z PTC, ostatecznie wydmuchując ciepłe powietrze.
Technologia jest dojrzała, ale problem polega na dużym zużyciu energii przez ogrzewanie PTC, co poważnie zmniejsza zasięg pojazdów elektrycznych. Na przykład grzejnik PTC o mocy 2 kW zużywa 2 kWh energii elektrycznej, aby pracować z pełną mocą przez godzinę. Jeśli obliczymy na podstawie zużycia energii wynoszącego 15 kWh na 100 kilometrów, 2 kWh będzie w przybliżeniu odpowiadać zasięgowi jazdy wynoszącemu 13 kilometrów. W rzeczywistości system steruje także mocą modułu PTC (Power Transmission Control): odszranianie przedniej szyby wymaga około 2-3 kW mocy PTC; podgrzewanie chłodziwa może wymagać około 6 kW.
Dlatego w grę wchodzi „plastikowy odpowiednik PTC”, czyli pompa ciepła.
Pompa ciepła pełni rolę „transportera” ciepła,-pochłania ciepło z „obiektu” o niskiej-temperaturze, np. zimnego powietrza na zewnątrz samochodu, przekazuje je do płynu roboczego, a następnie spręża płyn roboczy, aby podnieść jego temperaturę. Wreszcie,-wysokotemperaturowy płyn roboczy wymienia ciepło z powietrzem wewnątrz samochodu poprzez skraplacz, spełniając funkcję ciepłego powietrza.
Do pomiaru wydajności klimatyzatora zwykle używamy współczynnika COP (współczynnika wydajności). Wyższa wartość COP wskazuje na wyższą wydajność konwersji i większe oszczędności energii. Teoretycznie wartość COP ogrzewania pompy ciepła sięga od 2 do 4. Oznacza to, że przy tym samym zużyciu energii pompa ciepła wytwarza 2-4 razy więcej ciepła niż PTC.
Jeśli pompy ciepła są tak doskonałe, dlaczego PTC jest nadal potrzebny? Problem leży w aspektach „teoretycznych”.
W środowiskach o niskiej-temperaturze pompy ciepła są podatne na awarie-w temperaturze -20 stopni, współczynnik COP (współczynnik wydajności) pompy ciepła spada do 1, prawie czyniąc ją nieaktywną; przy -10 stopniach do 0 stopni COP wynosi 1-2, nieco lepiej niż pompy ciepła PTC (potencjalnie przenoszony chrom). Dlatego Tesla aktywuje pomocniczy PTC w temperaturze od -10 stopni do 0 stopni, aby wspomóc ogrzewanie; gdy temperatura wzrośnie powyżej 0 stopni, przełącza się z powrotem na pompę ciepła. HiPhi X wykorzystuje pośrednią pompę ciepła, która również wymaga PTC jako pomocniczego źródła ciepła do szybkiego ogrzewania w niskich temperaturach.
Technologia PTC jest prosta, ale jej nieodłączne ograniczenia obejmują ograniczoną wydajność, niestabilność i wysokie zużycie energii; pompy ciepła mają wysoki sufit, ale ich wysoki koszt i niedojrzała technologia oznaczają, że przyszłe technologie, takie jak pompy ciepła CO₂, wciąż się rozwijają, co wymaga innych rozwiązań uzupełniających.
Jest to rozwiązanie, które może szybko zastąpić PTC i dobrze współpracować z pompami ciepła-grubościowymi-technologią ogrzewania.
Ogrzewanie grubowarstwowe-technologia wykorzystuje-grube-ziemi rzadkie materiały elektrotermiczne z warstwą-, drukowane na różnych podłożach (stal nierdzewna, tlenek glinu, azotek aluminium, szkło, ceramika itp.) przy użyciu procesu sitodruku w celu przekształcania energii elektrycznej w energię cieplną.
Różnica w materiałach przewodzących i zasadach technicznych bezpośrednio determinuje nieodłączne zalety i wady wydajności obu technologii.
Większa synergia: grzejniki grubowarstwowe- przewyższają technologię PTC pod względem prądu rozruchowego, napięcia tętniącego i prądu tętniącego, mając mniejszy wpływ na układ elektryczny pojazdu, zapewniając stabilność i niezawodność działania pojazdu oraz utrzymując doskonałe efekty grzewcze w różnych warunkach temperaturowych.
Większa wydajność: sprawność cieplna grzejników grubowarstwowych-jest o całe 7% wyższa niż w przypadku technologii PTC, co pozwala zaoszczędzić energię i znacznie poprawia zasięg pojazdów elektrycznych.
Szybciej: pełny czas-rozruchu grzejnika grubowarstwowego- wynosi tylko 30 milisekund, podczas gdy „szybki-” grzejnik PTC potrzebuje około 28 sekund, aby osiągnąć pełną moc wyjściową.
Wraz z rosnącą penetracją platform-wysokonapięciowego 800 V oczekuje się, że technologia ogrzewania grubowarstwowego-, wytrzymująca wysokie napięcie 1500 V, zastąpi technologię PTC „ograniczoną-650 V” i stanie się głównym wyborem w przyszłej branży. Co więcej, grzejniki-grubowarstwowe można doskonale dostosować do różnych specyfikacji napięcia zasilania, zapewniając opcje dla różnych modeli pojazdów.
