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空调热能泵系统吹上天 它真的好用?

2020-07-15 10:58:12  来源:安迪言

随着汽车电动化趋势的加速,电动汽车在一片骂声逐渐走进千家万户,相比传统燃油车来说,电动汽车确实存在譬如续航里程低、充电效率低、价格高以及安全事故频发等一系列问题,对于电动汽车何时能够普及需要依靠群众的最终投票,但是对于因电动汽车带来的新技术确实是值得关注的,而热泵空调技术就是近年来普遍谈论的话题。

所谓热泵空调是指把热量从低温空气转移给车内的高温空气。按照热量传递规律,热量一定是由高温向低温转移,就像水自然状态下从高处流向低处一样。要想把水从低处引到高处,就需要借助水泵,而要想把低温空气中的热量转移到高温处也需要一个“泵”,这就是电动汽车暖风系统被叫做热泵空调原因……

使用热泵空调一定是因为外部气温低于车内温度,需要对车内空间进行加热。所以,热泵空调的关键在于如何吸收低温空气的热量从而转移到车内形成暖风。从热泵空调系统的构成上讲,主要包括电动压缩机,蓄能器,内部冷凝器(热交换器),膨胀阀,外部冷凝器等几个部件。

热泵空调原理

从“泵”的原理上讲,分为两个步骤:放热和吸热。经过电动压缩机后的高温高压气态冷媒在经过内部冷凝器后会变成高温高压的液态冷媒,这个过程中冷媒与车内空气发生热交换形成暖风,属于放热过程。经过内部冷凝器的高温高压液态冷媒在经过膨胀阀以后会变成低温低压的气态冷媒,由于体积膨胀会吸收热量,这时候就可以将低温空气中热量“储存”到冷媒内,属于吸热过程。之后再通过电动压缩机压缩以及内部冷凝器的热交换用这部分吸收的热量加热车内空气,往复循环。下图介绍了冷媒相变过程中热量的传递原理。

热泵技术的关键在于通过冷媒相态的变换实现热量的吸收与释放。加上与制冷系统的结合,甚至是与动力电池冷却系统的结合,技术难点会增加很多,同时成本会提高不少。对于传统燃油车来说,制暖是采用发动机余热实现的,所以没有必要采用热泵空调技术。不过与电动汽车的PTC电加热相比,虽然制热效率较低,但对电能的需求量有所降低,可以在一定程度上增加续航里程,所以对于新能源汽车来说,热泵技术的应用前景十分广阔。

不过采用热泵空调并不意味着电动汽车冬季续航里程就可以大幅度提高。对于极寒的情况(-30℃以下),热泵空调就有点无能为力了,毕竟把水从井里抽到地面容易,要想抽到喜马拉雅山顶就异想天开了……而对于-15℃以上的使用环境来说,热泵空调的工作效率就可以满足大部分需求,优势明显,相比PTC加热来说就可以有效的改善电动汽车续航。

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