Hur fungerar elfordonets värmepump
Utbudet av elfordon vid låga temperaturer lockar alltmer människors uppmärksamhet, och värmepumpar, som en mogen lösning inom hushålls- och industriområdet, välkomnas gradvis av vanliga elfordonstillverkare. En värmepump är en anordning som utvinner energi ur luften för att värma eller kyla utrymmen. Arbetsprincipen för en värmepump är motsatt den för en värmemotor. En värmepump fungerar genom att mata in elektrisk energi och drar värme från det kalla till det varma. Detta verkar bryta mot termodynamikens andra lag, men denna värmeöverföring är inte spontan och kräver ingående energi för att uppnå.
En värmepump är egentligen som ett kylskåp, men det är tvärtom: dess funktion är precis motsatsen till ett kylskåp i köket. Hushållskylskåp innehåller köldmediegas, som värms upp efter kompression. Den komprimerade gasen transporteras till kondensorn genom några rörledningar. Värmen från kondensorn avleds för att kyla köldmediegasen, som sedan transporteras till förångarens rörledning. På grund av att förångaren är större än kondensorn sjunker trycket och det flytande köldmediet förångas till ett gasformigt tillstånd och absorberar värme från den omgivande miljön. Temperaturen minskar i enlighet med detta, vilket ger en kylande effekt.
Elfordonsvärmepumpen absorberar värme från den yttre luften genom förångaren, komprimerar köldmediet och använder sedan värmen från kondensorn för att öka temperaturen inuti batteriet eller bilen. En reversibel värmepump kan också värma eller kyla batterier. Om den kyls kan överskottsvärmen som genereras av batteriets drift återvinnas, och samtidigt som batteriet kyls kan den också användas för att värma vagnen och slå två flugor i en smäll.
Huvudkomponenterna i en värmepump inkluderar följande:
Kompressor: Kompressorn är hjärtat i en värmepump. Den använder elektricitet för att komprimera köldmediet, vilket ökar trycket och temperaturen på köldmediet.
Kondensor: Kondensorn är placerad utanför värmepumpen. En kondensor är en plats där köldmediet avger värme till den omgivande luften.
Förångare: Förångaren är placerad inuti värmepumpen. Det är platsen där köldmediet absorberar värme från inomhusluften.
Expansionsventil: En expansionsventil är en liten anordning som används för att minska trycket på köldmediet och omvandla det från vätska till gas.
Värmepumpar kan öka räckvidden för elfordon på vintern. Värmepumpar kräver ingen el för att generera värme, de pumpar bara värme utifrån och in inomhus. Den kapacitet som förbrukas av värmepumpen under denna process är mycket mindre än för PTC-direktuppvärmning. Värmepumpen kan ändra driftläge efter behov, vilket möjliggör både uppvärmning och kylning.
Även om värmepumpar blir allt populärare och har många fördelar, är kostnaden för värmepumpssystem fortfarande hög. Under drift av värmepumpar kommer kompressorn att fortsätta att fungera, vilket kan medföra bullerproblem. Jämfört med traditionella elvärmemetoder är värmepumpssystem mer komplexa, har fler komponenter och har relativt sett lägre tillförlitlighet.
