Ενσωματωμένο σύστημα θερμικής διαχείρισης τύπου αντλίας θερμότητας
1. Αρχή ολοκληρωμένης θερμικής διαχείρισης τύπου αντλίας θερμότητας
Με βάση τα ολοκληρωμένα συστήματα διαχείρισης θερμότητας, προκειμένου να ανταποκριθεί καλύτερα στην ευαισθησία των μπαταριών σε υψηλή θερμοκρασία, η πολυπλοκότητα και η τελειοποίηση της θερμικής διαχείρισης των αμιγώς ηλεκτρικών επαγγελματικών οχημάτων συνεχίζει να αυξάνεται και προστίθενται ορισμένες καινοτόμες εφαρμογές, όπως η τεχνολογία αντλιών θερμότητας είναι ένα από αυτά. Η ίδια η αντλία θερμότητας δεν παράγει θερμότητα, αλλά είναι απλώς ένας μεταφορέας θερμότητας. Με βάση την αρχή του αντίστροφου κύκλου Carnot, χρησιμοποιεί μια μικρή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας για να οδηγήσει τη μονάδα, κυκλοφορεί το μέσο εργασίας σε μια συγκαλυμμένη φάση και απορροφά, συμπιέζει και θερμαίνει χαμηλής ποιότητας θερμική ενέργεια πριν τη χρησιμοποιήσει. Τα κύρια εξαρτήματα μιας αντλίας θερμότητας περιλαμβάνουν ψυκτικό μέσο, συμπιεστή, συμπυκνωτή, βαλβίδα εκτόνωσης και εξατμιστή. Είναι ένας κλειστός βρόχος στον οποίο το μέσο, το ψυκτικό/ψυκτικό, συμπιέζεται συνεχώς και διαστέλλεται στον βρόχο. Κάθε φορά που συμπιέζεται και διαστέλλεται (δηλαδή κάθε κύκλος λειτουργίας), το ψυκτικό «εξάγει» θερμότητα από το περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας και τη μεταφέρει στο περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας. Ο αέρας δεν χρησιμοποιείται ως ψυκτικό μέσο, αν και δεν προκαλεί ρύπανση και είναι χωρίς κόστος, επειδή η θερμική του απόδοση ανά κύκλο είναι αρκετά χαμηλή. Το πραγματικό ψυκτικό που χρησιμοποιείται είναι ένα υγρό που εξατμίζεται όταν απορροφά θερμότητα και συμπυκνώνεται όταν διαχέει τη θερμότητα. Η διαδικασία αλλαγής της υγρής μορφής μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη θερμική απόδοση σε κάθε κύκλο εργασίας. Το σύστημα αντλίας θερμότητας έχει δύο τρόπους λειτουργίας: ψύξη και θέρμανση. Με την ενσωμάτωση της τεχνολογίας αντλιών θερμότητας με τα ολοκληρωμένα συστήματα διαχείρισης θερμότητας, μπορούν να αναπτυχθούν νέα συστήματα ολοκληρωμένης θερμικής διαχείρισης τύπου αντλίας θερμότητας. Το σύστημα κλιματισμού αντλίας θερμότητας που χρησιμοποιεί αυτή την τεχνολογία χρησιμοποιεί έναν ηλεκτρικό συμπιεστή κλιματισμού και χρησιμοποιεί τα αναστρέψιμα χαρακτηριστικά του κύκλου ψύξης για να ενσωματώσει την ψύξη και τη θέρμανση. Έχει τα πλεονεκτήματα της καλής ευελιξίας, της συμπαγούς δομής, της υψηλής απόδοσης, της εξοικονόμησης ενέργειας και της προστασίας του περιβάλλοντος και έχει γίνει ένας νέος τύπος κλιματιστικού οχήματος. τάση. Υπό συνθήκες χειμερινής θέρμανσης, το COP (Συντελεστής Απόδοσης) μπορεί να φτάσει το 2 έως 4. Η ενεργειακή απόδοση είναι πολλαπλάσια από αυτή του συστήματος θέρμανσης PTC που χρησιμοποιείται συνήθως στον τομέα των αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων, το οποίο μπορεί να επεκτείνει αποτελεσματικά την αυτονομία οδήγησης κατά περισσότερο από 20%. Οι σημερινοί τύποι συστημάτων αντλιών θερμότητας περιλαμβάνουν κυρίως συστήματα κλιματισμού άμεσης αντλίας θερμότητας, συστήματα κλιματισμού έμμεσων αντλιών θερμότητας και συστήματα κλιματισμού άμεσης αντλίας θερμότητας συμπληρωμάτων και ενθαλπίας, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για θέρμανση και ψύξη. Με απλούς όρους, η χρήση μιας βαλβίδας αναστροφής τεσσάρων κατευθύνσεων σε ένα σύστημα αντλίας θερμότητας μπορεί να ανταλλάξει τις λειτουργίες του εξατμιστή και του συμπυκνωτή του κλιματιστικού αντλίας θερμότητας και να αλλάξει την κατεύθυνση μεταφοράς θερμότητας, επιτυγχάνοντας έτσι το αποτέλεσμα της ψύξης το καλοκαίρι και θέρμανση το χειμώνα.
2. Πειραματική επαλήθευση της ολοκληρωμένης θερμικής διαχείρισης αντλιών θερμότητας
Επί του παρόντος, τα συστήματα ολοκληρωμένης θερμικής διαχείρισης τύπου αντλίας θερμότητας χρησιμοποιούνται σπάνια σε αμιγώς ηλεκτρικά επαγγελματικά οχήματα και υπάρχουν ορισμένες εφαρμογές σε επιβατικά οχήματα. Το σύστημα αντλίας θερμότητας μετατρέπει τη θερμότητα του αέρα στη δική του εσωτερική ενέργεια μέσω της μετατροπής αερίου-υγρού του ψυκτικού μέσου. Η τιμή COP είναι 2 έως 3 φορές υψηλότερη από αυτή του συστήματος θέρμανσης PTC, το οποίο μπορεί να επεκτείνει αποτελεσματικά το εύρος οδήγησης κατά περισσότερο από 20%, ακόμη και σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. θερμοκρασία, το COP μπορεί να εξακολουθήσει να είναι εγγυημένο ότι είναι μεγαλύτερο ή ίσο με 1, ενώ ο συντελεστής ενεργειακής απόδοσης PTC είναι γενικά μικρότερος από 1. Στη διαδικασία θέρμανσης, η θερμική ενέργεια του εξωτερικού αέρα μεταφέρεται με δύναμη στο σύστημα κλιματισμού του η καμπίνα επιβατών βασιζόμενη στην αντίστροφη κυκλοφορία του συστήματος. Επομένως, ο συντελεστής ενεργειακής απόδοσης του κλιματιστικού αντλίας θερμότητας είναι 2 έως 3 φορές υψηλότερος από αυτόν της θέρμανσης PTC.
