Por que a tecnologia de aquecimento-de filme espesso é
a escolha ideal atualmente?
Os métodos de aquecimento convencionais divergiram em duas rotas tecnológicas: -aquecedores PTC e sistemas de bomba de calor. No entanto, o relacionamento deles não é mutuamente exclusivo; é mais como um par complementar. Por que?
Vejamos primeiro os aquecedores PTC.
PTC significa Termistor de Coeficiente de Temperatura Positivo. Quando a temperatura ambiente diminui, a resistência de um PTC também diminui. Neste momento, quando a corrente é aplicada sob uma tensão constante, a diminuição da resistência leva a um aumento da corrente e o calor gerado aumenta proporcionalmente, conseguindo assim um efeito de aquecimento.
Existem dois métodos de aquecimento PTC: aquecimento à base de-água e aquecimento à base de-ar. O primeiro aquece o refrigerante através do PTC, que então troca calor com o radiador; este último troca calor diretamente com o PTC, expelindo ar quente.
A tecnologia está madura, mas o problema reside no elevado consumo de energia do aquecimento PTC, que reduz drasticamente a autonomia dos veículos eléctricos. Por exemplo, um aquecedor PTC de 2 kW consome 2 kWh de eletricidade para funcionar com potência máxima durante uma hora. Se calcularmos com base num consumo de energia de 15 kWh por 100 quilómetros, 2 kWh equivaleriam aproximadamente a uma autonomia de condução de 13 quilómetros. Na realidade, o sistema também controla a potência da unidade PTC (Power Transmission Control): o degelo do pára-brisas requer aproximadamente 2-3 kW de potência PTC; aquecer o refrigerante pode exigir cerca de 6 kW.
Portanto, a “contraparte plástica” do PTC, a bomba de calor, entra em ação.
Uma bomba de calor atua como um "transportador" de calor-absorve o calor de um "objeto" de baixa-temperatura, como o ar frio fora do carro, transfere-o para o fluido de trabalho e, em seguida, comprime o fluido de trabalho para aumentar sua temperatura. Finalmente, o fluido de trabalho de alta-temperatura troca calor com o ar dentro do carro através do condensador, desempenhando a função de ar quente.
Normalmente usamos COP (Coeficiente de Desempenho) para medir o desempenho de um ar condicionado. Um valor COP mais alto indica maior eficiência de conversão e maior economia de energia. Teoricamente, o valor COP de aquecimento de uma bomba de calor atinge entre 2 e 4. Ou seja, com o mesmo consumo de energia, uma bomba de calor produz 2 a 4 vezes mais calor que um PTC.
Se as bombas de calor são tão excelentes, porque é que ainda é necessário um PTC? O problema está nos aspectos “teóricos”.
Em ambientes-de baixa temperatura, as bombas de calor estão sujeitas a falhas-a -20 graus, o COP (coeficiente de desempenho) de uma bomba de calor cai para 1, quase tornando-a inativa; em -10 graus a 0 graus, o COP é 1-2, ligeiramente melhor do que as bombas de calor PTC (Cromo Potencialmente Transmitido). Portanto, Tesla ativa um PTC auxiliar em -10 graus a 0 graus para auxiliar no aquecimento; quando a temperatura sobe acima de 0 graus, ela volta para a bomba de calor. O HiPhi X utiliza uma bomba de calor indireta, necessitando também de um PTC como fonte auxiliar de calor para aquecimento rápido em baixas temperaturas.
A tecnologia PTC é simples, mas as suas limitações inerentes incluem capacidade limitada, instabilidade e elevado consumo de energia; as bombas de calor têm um teto alto, mas o seu elevado custo e a sua tecnologia imatura significam que tecnologias futuras como as bombas de calor CO₂ ainda estão em desenvolvimento, exigindo outras soluções complementares.
Esta é uma solução que pode substituir rapidamente o PTC e funcionar bem com tecnologia de aquecimento de filme -espesso-de bombas de calor.
Aquecimento de filme-espessoA tecnologia utiliza materiais eletrotérmicos de filme-espesso-de terras raras, impressos em vários substratos (aço inoxidável, alumina, nitreto de alumínio, vidro, cerâmica, etc.) usando um processo de serigrafia, para converter energia elétrica em energia térmica.
A diferença nos materiais condutores e nos princípios técnicos determina diretamente as vantagens e desvantagens de desempenho inerentes às duas tecnologias.
Mais sinérgico: os aquecedores-de película espessa superam a tecnologia PTC em termos de corrente de partida, tensão de ondulação e corrente de ondulação, tendo menos impacto no sistema elétrico do veículo, garantindo a estabilidade e confiabilidade do desempenho do veículo e mantendo excelentes efeitos de aquecimento sob diversas condições de temperatura.
Mais eficiente: a eficiência térmica dos aquecedores-de película espessa é 7% maior que a da tecnologia PTC, economizando energia e melhorando significativamente a autonomia dos veículos elétricos.
Mais rápido: o tempo total de inicialização-de um aquecedor de filme-espesso é de apenas 30 milissegundos, enquanto o aquecedor PTC de "ritmo-rápido" requer aproximadamente 28 segundos para atingir a potência máxima.
Com a crescente penetração de plataformas de alta-tensão de 800 V, espera-se que a tecnologia de aquecimento de filme-espesso, capaz de suportar alta tensão de 1.500 V, substitua a tecnologia PTC "650 V-limitada" e se torne a escolha principal na indústria do futuro. Além disso, aquecedores de filme-espesso podem se adaptar perfeitamente a diferentes especificações de tensão de alimentação, oferecendo opções para vários modelos de veículos.
