Princípio de funcionamento do ar condicionado para veículos elétricos
Princípio de funcionamento do ar condicionado para veículos elétricos: sistema de aquecimento
A fonte de ar aquecido do sistema de ar condicionado dos veículos a combustível é fornecida principalmente pelo líquido de arrefecimento do motor. O sistema de ar aquecido dos veículos elétricos é diferente do de outros veículos. As soluções de aquecimento comuns para sistemas de ar condicionado de veículos elétricos são as seguintes:
(1) Bomba de calor. A figura mostra o princípio de funcionamento de um sistema de ar condicionado com bomba de calor de veículo elétrico acionado por uma correia de transmissão com motor DC sem escovas. O modo de resfriamento/aquecimento do sistema de ar condicionado é alterado de uma válvula reversora de quatro vias para uma válvula reversora de quatro vias. As setas sólidas indicam as condições de resfriamento e as setas tracejadas indicam as condições de aquecimento. Em princípio, este sistema não difere de um sistema de ar condicionado com bomba de calor comum, mas é usado principalmente em veículos elétricos. Compressor deslizante de cavidade dupla especialmente desenvolvido, motor DC sem escova e sistema de controle inversor. Quando o sistema muda do modo de descongelamento para o modo de aquecimento nas condições de funcionamento da bomba de calor, a água condensada no permutador de calor na conduta de ar irá evaporar rapidamente e formar gelo no vidro da janela, afetando a segurança de condução.
(2) Aquecedor elétrico PTC. O aquecedor elétrico PTC é um aquecedor que usa termistor PTC como fonte de calor. Os termistores PTC são geralmente feitos de materiais semicondutores. A sua resistência varia muito com a humidade. Quando a temperatura exterior diminui, a resistência PTC diminui e o valor calorífico aumenta proporcionalmente. De acordo com os materiais, eles podem ser divididos em termistores PTC cerâmicos e termistores PTC de polímero orgânico. Termistores cerâmicos PTC são usados em aquecedores elétricos auxiliares de ar condicionado. Como seu valor de resistência aumenta ou diminui com as mudanças na temperatura ambiente, o termistor PTC possui características de economia de energia, temperatura constante, segurança e longa vida útil.
Princípio de funcionamento do ar condicionado para veículos elétricos: sistema de refrigeração
A refrigeração semicondutora é a refrigeração termoelétrica, que é uma tecnologia de refrigeração de estado sólido. Não requer refrigerante. A termopilha atua como um compressor de refrigeração por compressão. A extremidade fria e seu trocador de calor são equivalentes ao evaporador de refrigeração por compressão, e a extremidade quente e seu trocador de calor são equivalentes ao condensador. Após a energização, elétrons livres e buracos se movem da extremidade fria da termopilha para a extremidade quente sob a ação de um campo elétrico externo, que equivale ao processo de compressão do refrigerante no compressor. Na extremidade fria do reator eletrotérmico, o trocador de calor absorve calor e gera pares elétron-buraco ao mesmo tempo, o que equivale à absorção de calor e à evaporação do refrigerante no evaporador. Na extremidade quente do reator eletrotérmico, os pares elétron-buraco se recombinam e o calor é dissipado através do trocador de calor, o que equivale ao aquecimento e condensação do refrigerante no condensador.
Os condicionadores de ar termoelétricos possuem as seguintes características: os elementos termoelétricos necessitam de energia CC; mudar a direção da corrente pode produzir o efeito reverso de resfriamento e aquecimento; peças de refrigeração termoelétrica possuem pequena inércia térmica e curto tempo de refrigeração. Quando a extremidade quente tem boa dissipação de calor e a extremidade fria não tem carga, o chip de refrigeração pode atingir a diferença máxima de temperatura dentro de 1 minuto após ser ligado. Ao ajustar a corrente de trabalho do módulo, a velocidade de refrigeração e a temperatura podem ser ajustadas, a precisão do controle de temperatura pode atingir 00,001 graus Celsius e a energia pode ser ajustada continuamente. Sob condições corretas de projeto e uso, a eficiência da refrigeração pode chegar a mais de 90%. Não possui peças rotativas e, portanto, não possui resistência a vibrações, fricção, ruído e impacto.
Princípio de funcionamento do ar condicionado de veículos elétricos: princípio do sistema de ar condicionado com bomba de calor
Os aquecedores elétricos auxiliares de ar condicionado podem ser divididos em aquecedores PTC de cerâmica colada e aquecedores de tubo PTC de metal. O aquecedor PTC de cerâmica colada é um aquecedor feito de resina resistente a altas temperaturas ligada com muitos chips PTC de cerâmica e dissipador de calor corrugado de alumínio. Possui bom desempenho de dissipação de calor e desempenho elétrico estável. Os aquecedores PTC de cerâmica colada podem ser divididos em dois tipos: superfície do aquecedor carregada e superfície do aquecedor não carregada.
O aquecedor de tubo PTC de metal usa fio de liga de níquel-ferro importado como material de aquecimento, e o tubo de calor é equipado com um radiador de alumínio. O efeito de dissipação de calor é muito bom. O aquecedor é equipado com controlador de temperatura e fusível térmico, tornando o produto mais seguro e confiável. Este aquecedor possui boas propriedades de material PTC. Alguns aparelhos de ar condicionado utilizam este aquecedor como aquecimento auxiliar.
(3) O calor residual auxilia o PTC. O calor gerado por equipamentos de alta potência (conversão de potência, motores de acionamento, controladores de motores, etc.) é utilizado para troca de calor com o ambiente interno do veículo. Quando o calor é insuficiente, o aquecedor auxiliar PTC é iniciado.
