Automotive varmepumpesystem
Skematisk diagram af traditionelt bilklimaanlæg
I traditionelle bilklimaanlæg kan kølemiddel findes i fire hovedtilstande: højtryksgas, højtryksvæske, lavtryksvæske og lavtryksgas. De fire nøglekomponenter, der forbinder disse fire tilstande, er kompressor, kondensator, ekspansionsventil og fordamper. Kompressoren komprimerer kølemidlet i rørledningen. Kølemidlet kondenserer fra gas til væske i kondensatoren foran i motorrummet. Denne proces frigiver varme. Efter at have passeret gennem ekspansionsventilen falder trykket af det flydende kølemiddel pludseligt. Til sidst fordamper det i fordamperen inde i kabinen og absorberer meget varme. Derved opnås den kølende effekt i kabinen. Kølemidlet i rørledningen nævnt her, også kaldet kølemiddel, har egenskaberne ved let fordampning og flydende for at lette varmeoverførsel. Det tidligste udbredte kølemiddel var Freon. Senere, på grund af Freons skader på ozonlaget, blev det gradvist erstattet af tetrafluorethan med mærkenavnet R134A i klimaanlæg til biler. På det seneste, på grund af yderligere vægt på miljøbeskyttelse, har kølemidler gradvist udviklet sig til kuldioxidkølemidler.
Sådan fungerer varmepumpens termiske styring
Hovedårsagen til at indføre et varmepumpesystem er, at rene elbiler eller plug-in hybridbiler, der understøtter ren elektrisk kørsel, ikke længere kan bruge motoren som en stabil varmekilde til opvarmning. Derfor, før introduktionen af varmepumpesystemet, blev varmefunktionen af klimaanlægget i elektriske køretøjer hovedsageligt afsluttet af elektriske varmelegemer, også kendt som modstands-PTC (Positive Temperature Coefficient)-varmere. Og du skal vide, at varmen opnået ved direkte elektrisk opvarmning vil reducere batteriets effekt og rækkevidde kraftigt. Ifølge statistikker bruges næsten halvdelen af elektriciteten til opvarmning, når du kører om vinteren og tænder for aircondition-varmefunktionen baseret på elvarme. Kun halvdelen af kræfterne er tilbage til kørsel. Brug af et varmepumpeanlæg til opvarmning vil øge kilometertallet markant.
Varmepumpens termiske styringssystem køletilstand
Faktisk er der i varmepumpens termiske styringssystem, selvom det styres af flere pumper og ventiler, ingen komponent kaldet varmepumpen HeatPump. Det kaldes en varmepumpe, fordi varmepumpesystemet har egenskaber svarende til en vandpumpes ved at flytte vand fra et lavt sted til et højt sted. Hele varmepumpeanlægget kan flytte varme fra et sted med lav temperatur til et sted med høj temperatur. For eksempel om sommeren bringer varmepumpesystemet ikke den lave temperatur uden for bilen ind. Tværtimod flytter den varmen inde i bilen til ydersiden. Derved opnås den kølende effekt.
Opvarmningstilstand for varmepumpens termiske styringssystem
Tilsvarende sender varmepumpesystemet ved opvarmning om vinteren varme udefra bilen til indersiden af bilen. Så kan du spørge igen, kan der transporteres varme ind, selvom det er snesevis af minusgrader uden for bilen? Som før nævnt er der stadig varme selv ved temperaturer på snesevis af minusgrader. Hvis der er varme, kan den transporteres.
Så hvordan kan varmepumpesystemet anvendes på klimaanlægget til biler?
Først trækkes varme fra omgivelserne ind i varmepumpesystemet. For det andet komprimeres og opvarmes varmen. Så bruges varmen til at varme den kolde luft i kabinen op og gøre den varm. Den opvarmede luft sendes ind i kabinen, og varmen efter dekompression bliver Den omdannes til lavtemperaturvarme og udledes uden for køretøjet. Varmepumpesystemet skal tage hensyn til både varme- og køleforhold. Når stopventilerne SV1 og SV4 er afbrudt, og SV5 er tændt, fungerer systemet i varmetilstand. Fordamperen i bilen i køletilstand bruges som kondensator i varmetilstand for at give varme til kabinen sammen med den varme kondensator. I opvarmningstilstand kan varmepumpens termiske styringssystem også overføre spildvarmen fra motoren, den elektroniske styring og opladeren i den blå kølevæskerørledning til den røde kølemiddelluftkonditioneringsrørledning gennem varmeveksleren for at levere varme til kabinen. Når stopventilerne SV1 og SV4 er tændt, og SV5 er slukket, fungerer systemet i køletilstand, og den tilsvarende udendørs kondensator i køletilstand bruges som fordamper i varmetilstand.
