Verwarmingssysteem voor brandstofvoertuigen
Laten we allereerst de warmtebron van het verwarmingssysteem van het brandstofvoertuig eens bekijken.
Het thermisch rendement van de motor van de auto is relatief laag; slechts ongeveer 30-40% van de door de verbranding opgewekte energie wordt omgezet in mechanische energie voor de auto, de rest wordt afgevoerd door de koelvloeistof en de uitlaatgassen. De warmte-energie die door de koelvloeistof wordt afgevoerd, is goed voor ongeveer 25-30% van de verbrandingswarmte.
Het verwarmingssysteem van een traditioneel brandstofvoertuig leidt de koelvloeistof in het motorkoelsysteem naar de lucht/water-warmtewisselaar in de cabine. Wanneer de lucht door de radiateur stroomt, kan het hete water gemakkelijk warmte afgeven aan de lucht, waardoor warme lucht de cabine binnenkomt.
Nieuw energiezuinig verwarmingssysteem
Bij elektrische voertuigen denk je misschien al snel dat een verwarmingssysteem met weerstandsdraden niet voldoende is. Theoretisch gezien is dat zeker mogelijk, maar in de praktijk zijn er vrijwel geen verwarmingssystemen met weerstandsdraden voor elektrische voertuigen. De reden hiervoor is dat weerstandsdraden te veel elektriciteit verbruiken.
Momenteel omvatten de categorieën nieuweenergiezuinige verwarmingssystemenEr zijn hoofdzakelijk twee categorieën: PTC-verwarming en warmtepomptechnologie. PTC-verwarming is onderverdeeld in...lucht-PTC en koelvloeistof-PTC.
Het verwarmingsprincipe van een PTC-thermistorverwarmingssysteem is relatief eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen. Het is vergelijkbaar met een verwarmingssysteem met weerstandsdraad, waarbij stroom wordt gebruikt om warmte te genereren via de weerstand. Het enige verschil is het materiaal van de weerstand. Een weerstandsdraad is een gewone metaaldraad met een hoge weerstand, terwijl de PTC die in volledig elektrische voertuigen wordt gebruikt een halfgeleiderthermistor is. PTC staat voor Positive Temperature Coefficient (positieve temperatuurcoëfficiënt). De weerstandswaarde neemt toe naarmate de temperatuur stijgt. Deze eigenschap zorgt ervoor dat de PTC-verwarming bij een constante spanning snel opwarmt wanneer de temperatuur laag is, en dat de weerstandswaarde toeneemt naarmate de temperatuur stijgt, de stroom afneemt en de PTC minder energie verbruikt. Door de temperatuur relatief constant te houden, wordt er energie bespaard in vergelijking met verwarming met een gewone weerstandsdraad.
Het zijn deze voordelen van PTC die op grote schaal zijn toegepast in volledig elektrische voertuigen (met name in de goedkopere modellen).
PTC-verwarming is onderverdeeld inPTC-koelvloeistofverwarmer en luchtverwarmer.
PTC-waterverwarmerHet wordt vaak gecombineerd met koelwater voor de motor. Wanneer elektrische voertuigen rijden met de motor aan, warmt de motor ook op. Op deze manier kan het verwarmingssysteem een deel van de motor gebruiken om voor te verwarmen tijdens het rijden, wat ook elektriciteit bespaart. De onderstaande afbeelding illustreert dit.Koelvloeistofverwarming voor elektrische voertuigen met hoge spanning.
Na dewaterverwarming PTCDe koelvloeistof wordt verwarmd, stroomt vervolgens door de verwarmingskern in de cabine, en net als bij het verwarmingssysteem van een voertuig op brandstof wordt de lucht in de cabine door de ventilator in circulatie gebracht en verwarmd.
Deluchtverwarming PTCDe optie is om de PTC-unit direct op de verwarmingskern van de cabine te installeren, de lucht in de auto via een ventilator te laten circuleren en de lucht in de cabine direct te verwarmen met de PTC-unit. De constructie is relatief eenvoudig, maar wel duurder dan een PTC-unit met waterverwarming.
Geplaatst op: 3 augustus 2023
