Miért jó a Thick{0}}Film Heating Technology?
az optimális választás jelenleg?
A fő fűtési módszerek két technológiai útra váltak-a PTC fűtőberendezések és hőszivattyús rendszerek. Kapcsolatuk azonban nem zárja ki egymást; ez inkább egy kiegészítő pár. Miért?
Nézzük először a PTC fűtőtesteket.
A PTC a pozitív hőmérsékleti együttható termisztor rövidítése. Amikor a környezeti hőmérséklet csökken, a PTC ellenállása is csökken. Ekkor, amikor állandó feszültség alatt vezetjük az áramot, a lecsökkent ellenállás megnövekedett áramhoz vezet, és ennek megfelelően nő a keletkező hő, így fűtőhatás érhető el.
Két PTC-fűtési mód létezik: víz{0}}alapú fűtés és lég-fűtés. Az előbbi felmelegíti a hűtőfolyadékot a PTC-n keresztül, amely aztán hőt cserél a radiátorral; ez utóbbi közvetlenül hőt cserél a PTC-vel, végül kifújja a meleg levegőt.
A technológia kiforrott, de a probléma a PTC fűtés magas energiafogyasztásában rejlik, ami jelentősen csökkenti az elektromos járművek hatótávolságát. Például egy 2 kW-os PTC fűtőberendezés 2 kWh áramot fogyaszt, hogy egy órán keresztül teljes teljesítménnyel működjön. Ha 100 kilométerenként 15 kWh fogyasztás alapján számolunk, akkor 2 kWh nagyjából 13 kilométeres hatótávnak felel meg. A valóságban a rendszer a PTC (Power Transmission Control) egység teljesítményét is vezérli: a szélvédő jégmentesítéséhez hozzávetőlegesen 2-3 kW PTC teljesítmény szükséges; a hűtőfolyadék felmelegítése körülbelül 6 kW-ot igényelhet.
Ezért a PTC „műanyag megfelelője”, a hőszivattyú kerül szóba.
A hőszivattyú „hőszállítóként” működik,-elnyeli a hőt egy alacsony-hőmérsékletű „tárgyról”, például az autón kívüli hideg levegőről, átadja azt a munkaközegnek, majd összenyomja a munkafolyadékot, hogy megemelje a hőmérsékletét. Végül a magas-hőmérsékletű munkafolyadék a kondenzátoron keresztül hőt cserél az autóban lévő levegővel, elérve a meleg levegő funkcióját.
Általában COP-t (teljesítménytényezőt) használunk a légkondicionáló teljesítményének mérésére. A magasabb COP érték magasabb konverziós hatékonyságot és nagyobb energiamegtakarítást jelent. Elméletileg egy hőszivattyú fűtési COP értéke 2 és 4 közé esik. Vagyis azonos energiafogyasztás mellett a hőszivattyú 2-4-szer több hőt termel, mint a PTC.
Ha a hőszivattyúk ilyen kiválóak, miért van szükség még mindig PTC-re? A probléma az "elméleti" szempontokban rejlik.
Alacsony-hőmérsékletű környezetben a hőszivattyúk hajlamosak a meghibásodásra- -20 fokon, a hőszivattyú COP (teljesítménytényezője) 1-re csökken, ami szinte inaktívvá teszi; -10 és 0 fok között a COP 1-2, valamivel jobb, mint a PTC (potenciálisan átvitt króm) hőszivattyúknál. Ezért a Tesla egy kiegészítő PTC-t aktivál -10 és 0 fok között, hogy segítse a fűtést; amint a hőmérséklet 0 fok fölé emelkedik, visszakapcsol a hőszivattyúra. A HiPhi X közvetett hőszivattyút használ, amelyhez PTC-re is szükség van kiegészítő hőforrásként a gyors felfűtéshez alacsony hőmérsékleten.
A PTC technológia egyszerű, de a benne rejlő korlátok közé tartozik a korlátozott kapacitás, az instabilitás és a magas energiafogyasztás; A hőszivattyúk magas mennyezetűek, de magas költségük és kiforratlan technológiájuk azt jelenti, hogy a jövőbeli technológiák, például a CO₂-hőszivattyúk még mindig fejlesztés alatt állnak, és más kiegészítő megoldásokat igényelnek.
Ez egy olyan megoldás, amely gyorsan helyettesíti a PTC-t, és jól működik a hőszivattyús-vastagfilm-fűtési technológiával.
Vastag{0}}fóliafűtésa technológia ritka -föld vastag-filmes elektrotermikus anyagokat használ, amelyeket szitanyomási eljárással különféle hordozókra (rozsdamentes acél, alumínium-oxid, alumínium-nitrid, üveg, kerámia stb.) nyomtatnak, hogy az elektromos energiát hőenergiává alakítsák.
A vezető anyagok és a műszaki elvek különbsége közvetlenül meghatározza a két technológia teljesítménybeli előnyeit és hátrányait.
Szinergikusabb: A vastag{0}}fóliafűtők felülmúlják a PTC technológiát az indítóáram, a hullámos feszültség és a hullámossági áram tekintetében, kevésbé hatnak a jármű elektromos rendszerére, biztosítják a jármű teljesítményének stabilitását és megbízhatóságát, valamint kiváló fűtőhatást biztosítanak különböző hőmérsékleti viszonyok között.
Hatékonyabb: A vastag{0}}filmes fűtőtestek termikus hatásfoka 7%-kal magasabb, mint a PTC technológiáé, így energiát takarít meg, és jelentősen javítja az elektromos járművek hatótávolságát.
Gyorsabb: A vastagfilmes fűtő-bekapcsolási ideje mindössze 30 ezredmásodperc, míg a „gyors-tempójú” PTC-fűtőnek körülbelül 28 másodpercre van szüksége a teljes teljesítmény eléréséhez.
A 800 V-os nagyfeszültségű{1}}platformok növekvő elterjedésével az 1500 V-os nagyfeszültséget is elviselni képes vastag{{2}fóliafűtési technológia várhatóan felváltja a „650 V-limited” PTC technológiát, és a jövő iparágának fő választásává válik. Ezenkívül a vastag{7}}fóliafűtők tökéletesen alkalmazkodnak a különböző tápfeszültség-specifikációkhoz, és különféle járműmodellekhez kínálnak lehetőséget.
