Kako radi toplinska pumpa za električno vozilo
Ponuda električnih vozila na niskim temperaturama sve više privlači pozornost ljudi, a dizalice topline, kao zrelo rješenje u kućanstvu i industriji, postupno su dobrodošle i kod mainstream proizvođača električnih vozila. Dizalica topline je uređaj koji iz zraka izvlači energiju za grijanje ili hlađenje prostora. Princip rada dizalice topline je suprotan principu rada toplinskog motora. Dizalica topline radi unosom električne energije i izvlači toplinu iz hladnog u toplo. Čini se da ovo krši drugi zakon termodinamike, ali ovaj prijenos topline nije spontan i zahtijeva unos energije da bi se postigao.
Toplinska pumpa je zapravo poput hladnjaka, ali je suprotno: njena funkcija je upravo suprotna od hladnjaka u kuhinji. Hladnjaci za kućanstvo sadrže rashladni plin koji se zagrijava nakon kompresije. Stlačeni plin se transportira do kondenzatora kroz neke cjevovode. Toplina iz kondenzatora se raspršuje za hlađenje rashladnog plina, koji se zatim prenosi u cjevovod isparivača. Budući da je isparivač veći od kondenzatora, tlak pada i tekuće rashladno sredstvo isparava u plinovito stanje, apsorbirajući toplinu iz okoline. Temperatura se u skladu s tim smanjuje, postižući učinak hlađenja.
Toplinska pumpa za električna vozila apsorbira toplinu iz vanjskog zraka kroz isparivač, komprimira rashladno sredstvo, a zatim koristi toplinu iz kondenzatora za povećanje temperature unutar baterije ili automobila. Reverzibilna dizalica topline također može grijati ili hladiti baterije. Ako se hladi, višak topline nastao radom baterije može se povratiti, a tijekom hlađenja baterije može se koristiti i za grijanje kočije, ubijajući dvije muhe jednim udarcem.
Glavne komponente dizalice topline uključuju sljedeće:
Kompresor: Kompresor je srce toplinske pumpe. Koristi električnu energiju za komprimiranje rashladnog sredstva, povećavajući tlak i temperaturu rashladnog sredstva.
Kondenzator: Kondenzator se nalazi izvan dizalice topline. Kondenzator je mjesto gdje rashladno sredstvo oslobađa toplinu okolnom zraku.
Isparivač: Isparivač se nalazi unutar dizalice topline. To je mjesto gdje rashladno sredstvo apsorbira toplinu iz unutarnjeg zraka.
Ekspanzijski ventil: Ekspanzijski ventil mali je uređaj koji se koristi za smanjenje tlaka rashladnog sredstva, pretvarajući ga iz tekućine u plin.
Dizalice topline mogu povećati domet električnih vozila zimi. Dizalice topline ne trebaju električnu energiju za proizvodnju topline, one samo pumpaju toplinu izvana u zatvorene prostore. Kapacitet koji troši dizalica topline tijekom ovog procesa mnogo je manji nego kod PTC izravnog grijanja. Dizalica topline po potrebi može promijeniti način rada, omogućujući i grijanje i hlađenje.
Iako dizalice topline postaju sve popularnije i imaju mnoge prednosti, cijena sustava dizalica topline još uvijek je visoka. Tijekom rada dizalica topline, kompresor će nastaviti raditi, što može uzrokovati probleme s bukom. U usporedbi s tradicionalnim metodama električnog grijanja, sustavi dizalica topline su složeniji, imaju više komponenti i imaju relativno manju pouzdanost.
