Układ klimatyzacji pojazdów nowych energii składa się głównie z układu wentylacji, układu chłodzenia, układu ogrzewania, układu oczyszczania powietrza i układu sterowania.
I. Zasada działania układu chłodzenia klimatyzacji
Zadaniem układu chłodzenia jest schładzanie powietrza wewnątrz pojazdu lub świeżego powietrza napływającego z zewnątrz, a co za tym idzie obniżenie temperatury wewnątrz pojazdu.
1 - Wentylator 2 - Skraplacz 3 - Sprężarka 4 - Zawór rozprężny 5 - Dmuchawa 6 - Parownik 7 - Odbiornik-osuszacz
1. Droga chłodzenia wewnątrz pojazdu
Czynnik chłodniczy ładowany jest w zamkniętym układzie chłodzenia. Pod działaniem sprężarki czynnik chłodniczy krąży. Skrapla się ze stanu gazowego do cieczy w skraplaczu, uwalniając ciepło; i odparowuje z cieczy do stanu gazowego w parowniku, pochłaniając ciepło, obniżając w ten sposób temperaturę wewnątrz pojazdu.
1 - Skraplacz 2 - Sprężarka elektryczna 3 - Odbiornik-osuszacz 4 - Zespół akumulatora 5 - Wentylator elektryczny 6 - Zawór rozprężny 7 - Ogrzewanie wymiennik 8 - Dmuchawa 9 - Parownik wewnątrz pojazdu 10 - Zawór rozprężny do chłodzenia wewnątrz pojazdu
2. Droga chłodzenia pakietu akumulatorów
Obieg czynnika chłodniczego w układzie klimatyzacji składa się z dwóch równoległych gałęzi: jednej do chłodzenia wnętrza pojazdu i drugiej do chłodzenia akumulatora. Każde odgałęzienie posiada zawór rozprężny umożliwiający niezależne sterowanie funkcją chłodzenia.
Elektroniczne urządzenie zarządzające magazynowaniem energii może sterować zaworem rozprężnym i otwierać go poprzez podanie napięcia, dzięki czemu czynnik chłodniczy może wpłynąć do akumulatora, chłodząc go w ten sposób. Chłodzenie wnętrza pojazdu odbywa się także w miarę potrzeb, a zaworem rozprężnym znajdującym się przed parownikiem steruje układ elektryczny i elektroniczny.
1 - Skraplacz 2 - Sprężarka elektryczna 3 - Odbiornik-osuszacz 4 - Zespół akumulatora 5 - Wentylator elektryczny 6 - Zawór rozprężny 7 - Ogrzewanie wymiennik 8 - Dmuchawa 9 - Parownik wewnątrz pojazdu 10 - Zawór rozprężny do chłodzenia wewnątrz pojazdu
II. Zasada działania ogrzewania klimatyzacji
Na początku w elektrycznych urządzeniach grzewczych do pojazdów zwykle stosowano grzejniki elektryczne. Obecnie coraz więcej elektrycznych urządzeń grzewczych do pojazdów wykorzystuje do ogrzewania pompy ciepła i klimatyzację. Gdy czynnik chłodniczy w układzie klimatyzacji przepływa w określonym kierunku, znajduje się on w trybie chłodzenia. W tym czasie skraplacz i parownik spełniają swoje funkcje, a parownik odpowiada za chłodzenie wnętrza pojazdu. Gdy czynnik chłodniczy przepływa w odwrotnym kierunku, przechodzi w tryb ogrzewania. W tym momencie parownik pełni funkcję skraplacza i odpowiada za ogrzewanie wnętrza pojazdu. Wydajność grzewcza klimatyzacji jest 3 do 4 razy większa niż w przypadku grzejnika elektrycznego i jest bardziej energooszczędna. Dlatego też coraz częściej elektryczne grzejniki samochodowe zastępuje się ogrzewaniem klimatyzacyjnym.
1. Zasada działania podgrzewacza wody PTC
Pojazdy zasilane wyłącznie energią elektryczną mogą wykorzystywać grzejniki PTC do bezpośredniego podgrzewania powietrza lub wykorzystywać grzejniki PTC do podgrzewania płynu chłodzącego w celu ogrzania powietrza. W przypadku stosowania nagrzewnic PTC do bezpośredniego podgrzewania powietrza, w pojeździe wyłącznie elektrycznym można bezpośrednio zastosować jedynie rdzeń nagrzewnicy tradycyjnego klimatyzatora samochodowego nagrzewnicą PTC i uzupełnić go o niezbędny sprzęt sterujący.
2. Klimatyzacja z pompą ciepła
W porównaniu z nagrzewnicami PTC, klimatyzacja z pompą ciepła może znacznie zmniejszyć zużycie energii i zwiększyć zasięg pojazdów zimą. Jednakże efektywność ogrzewania w niskich temperaturach systemów pomp ciepła jest niska, a koszt jest stosunkowo wysoki. Dlatego większość producentów pojazdów nadal wykorzystuje do ogrzewania grzejniki PTC. W przyszłości, wraz z ciągłym rozwojem technologii niskotemperaturowych pomp ciepła, zastosowanie klimatyzacji z pompą ciepła stanie się coraz bardziej powszechne.
Skład układu klimatyzacji z pompą ciepła: 1 - Zawór rozprężny na akumulatorze energii 2 - Sprężarka elektryczna 3 - Dmuchawa do wnętrza pojazdu 4 - Elektryczne urządzenie grzewcze {{4 }} Zawór rozprężny parownika we wnętrzu pojazdu 6 - Zawór odcinający między skraplaczem a butelką osuszacza 7 - Zawór odcinający między sprężarką elektryczną a wymiennikiem ciepła pompy ciepła {{9 }} Wymiennik ciepła pompy ciepła 9 - Odbiornik-osuszacz
Istnieją trzy tryby pracy ogrzewania klimatyzacji pojazdów elektrycznych: tryb powietrza, tryb chłodzenia i tryb powietrze + płyn chłodzący.
(1) Tryb powietrza
Sprężarka klimatyzacji tłoczy do skraplacza gaz chłodniczy o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Czynnik chłodniczy wypływający ze skraplacza wpływa następnie do termicznego zaworu rozprężnego. Po wypłynięciu z rozszerzalności cieplnej 阀 temperatura zostaje nieco obniżona, a następnie przepływa do dwóch skraplaczy, aby osiągnąć dwa procesy grzewcze i poprawić efekt grzewczy. Następnie czynnik chłodniczy przepływa do kolejnego elementu rozszerzającego się cieplnie, a następnie do parownika. Ponieważ temperatura czynnika chłodniczego w parowniku jest niższa niż temperatura otaczającego powietrza, będzie on pochłaniał ciepło otaczającego powietrza i odparowywał. Gaz chłodniczy o niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu ostatecznie przepływa z powrotem do sprężarki w następnym cyklu.
(2) Tryb chłodzenia
Jeśli temperatura powietrza na zewnątrz jest wyjątkowo niska, niższa niż temperatura czynnika chłodniczego w parowniku, czynnik chłodniczy będzie przepływać do wymiennika ciepła. W wymienniku ciepła współdziałają dwie rury wodne podłączone do czynnika chłodniczego i dwie rury wodne podłączone do płynu chłodzącego, a czynnik chłodniczy może absorbować ciepło płynu chłodzącego układu chłodzenia pojazdu elektrycznego. Jeśli ciepło płynu chłodzącego w układzie chłodzenia jest niewystarczające, nagrzewnica elektryczna będzie podgrzewać płyn chłodzący.
(3) Tryb powietrze + chłodziwo
Czynnik chłodniczy przepływa zarówno do parownika, jak i do rejestratora, pobierając ciepło zarówno z powietrza, jak i chłodziwa. Gdy pojazd jest uruchomiony, jednostka sterująca wybierze różne tryby pracy w zależności od temperatury otoczenia. Dostępny jest również tryb inteligentny. W trybie chłodzenia zmienia się kierunek przepływu czynnika chłodniczego, a funkcje parownika i skraplacza zostają zamienione. Jeden z kondensatorów będzie oddzielony przegrodą i nie będzie działał. W układzie chłodzenia pojazdu elektrycznego znajdują się dwa zawory trójdrogowe, które umożliwiają przełączanie dużych i małych cykli układu chłodzenia.
III. Zasada działania systemu grzewczego
1. Zasada działania systemu podgrzewania wody
1- Rdzeń nagrzewnicy 2- Wąż nagrzewnicy 3- Zawór ciepłej wody 4- Wąż chłodnicy 5- Zbiornik wyrównawczy 6- Pompa wodna 7- Wentylator { {7}} Chłodnica 9- Silnik
2. Zasada działania systemu ogrzewania z pompą ciepła i klimatyzacją
1- Parownik 2- Wentylator elektryczny 3- Sprężarka elektryczna 4- Osuszacz magazynujący ciecz 5- Zespół akumulatorowy 6- Zawór rozprężny rury cieplnej w zespole akumulatorowym 7- Rura cieplna w akumulatorze 8- Dmuchawa w pojeździe 9- Zawór rozprężny parownika we wnętrzu pojazdu 10- Skraplacz 11- Wymiennik ciepła ciepłego powietrza {{ 12}} Elektryczne urządzenie grzewcze 13- Wymiennik ciepła pompy ciepła 14- Zawór rozprężny wymiennika ciepła pompy ciepła 15- Elektryczna pompa płynu chłodzącego 16- Zbiornik uzupełniania płynu chłodzącego 17- Zawór odcinający pomiędzy sprężarką elektryczną a parownikiem (otwarty, gdy zawór nie jest zasilany) 18- Zawór odcinający pomiędzy parownikiem a osuszaczem magazynującym ciecz (zamknięty, gdy zawór nie jest zasilany) 19- Zawór jednokierunkowy czynnika chłodniczego {{21} } Zawór odcinający pomiędzy sprężarką elektryczną a wymiennikiem ciepła pompy ciepła (otwarty, gdy zawór nie jest zasilany) 21- Zawór odcinający pomiędzy zaworem rozprężnym na wymienniku ciepła pompy ciepła a osuszaczem magazynującym ciecz (otwarty, gdy zawór nie jest zasilany)
