Защо е технологията за нагряване на дебел{0}}слой
Оптималният избор в момента?
Основните методи за отопление се разделиха в два технологични направления-PTC нагреватели и термопомпени системи. Връзката им обаче не е взаимно изключваща се; това е по-скоро като допълваща се двойка. защо
Нека първо разгледаме PTC нагревателите.
PTC означава термистор с положителен температурен коефициент. Когато температурата на околната среда намалява, съпротивлението на PTC също намалява. По това време, когато се прилага ток при постоянно напрежение, намаленото съпротивление води до повишен ток и генерираната топлина съответно се увеличава, като по този начин се постига ефект на нагряване.
Има два метода на PTC отопление: водно-нагряване и въздушно-нагряване. Първият загрява охлаждащата течност през PTC, който след това обменя топлина с радиатора; последният директно обменя топлина с PTC, като в крайна сметка издухва топъл въздух.
Технологията е зряла, но проблемът се крие във високата консумация на енергия на PTC отоплението, което значително намалява пробега на движение на електрическите превозни средства. Например, 2 kW PTC нагревател консумира 2 kWh електроенергия, за да работи на пълна мощност за един час. Ако изчислим въз основа на консумация на енергия от 15 kWh на 100 километра, 2 kWh ще се равняват приблизително на пробег от 13 километра. В действителност системата контролира и мощността на блока PTC (Power Transmission Control): размразяването на предното стъкло изисква приблизително 2-3 kW PTC мощност; отоплението на охлаждащата течност може да изисква около 6 kW.
Следователно „пластмасовият аналог“ на PTC, термопомпата, влиза в действие.
Термопомпата действа като „преносител“ на топлина-тя абсорбира топлина от „обект“ с ниска-температура, като например студен въздух извън колата, прехвърля я към работния флуид и след това компресира работния флуид, за да повиши температурата му. И накрая, работният флуид с висока-температура обменя топлина с въздуха вътре в автомобила през кондензатора, постигайки функцията на топъл въздух.
Обикновено използваме COP (коефициент на ефективност) за измерване на ефективността на климатика. По-високата стойност на COP показва по-висока ефективност на преобразуване и по-големи икономии на енергия. Теоретично стойността на COP за отопление на термопомпата достига между 2 и 4. Тоест, при същата консумация на енергия термопомпата произвежда 2-4 пъти повече топлина от PTC.
Ако термопомпите са толкова отлични, защо все още е необходим PTC? Проблемът е в "теоретичните" аспекти.
В среда с ниска{0}}температура термопомпите са предразположени към повреда-при -20 градуса, COP (коефициентът на ефективност) на термопомпата пада до 1, което почти я прави неактивна; при -10 градуса до 0 градуса, COP е 1-2, малко по-добре от PTC (потенциално предаван хром) термопомпи. Следователно Tesla активира допълнителен PTC при -10 градуса до 0 градуса, за да подпомогне отоплението; след като температурата се покачи над 0 градуса, той превключва обратно към термопомпата. HiPhi X използва индиректна термопомпа, която също изисква PTC като допълнителен източник на топлина за бързо нагряване при ниски температури.
PTC технологията е проста, но нейните присъщи ограничения включват ограничен капацитет, нестабилност и висока консумация на енергия; термопомпите имат висок таван, но тяхната висока цена и незряла технология означават, че бъдещите технологии като CO₂ термопомпи все още се развиват, изисквайки други допълнителни решения.
Това е решение, което може бързо да замени PTC и да работи добре с термопомпи-дебело-технология за отопление.
Дебело{0}}нагряванетехнологията използва електротермични материали с дебел-слой на редкоземни елементи, отпечатани върху различни субстрати (неръждаема стомана, алуминиев оксид, алуминиев нитрид, стъкло, керамика и др.) чрез процес на ситопечат, за преобразуване на електрическа енергия в топлинна енергия.
Разликата в проводимите материали и техническите принципи директно определя присъщите предимства и недостатъци на двете технологии.
По-синергични: Нагревателите с дебел-слой превъзхождат PTC технологията по отношение на стартовия ток, пулсациите на напрежението и пулсациите на тока, оказват по-малко въздействие върху електрическата система на автомобила, осигуряват стабилност и надеждност на работата на автомобила и поддържат отлични топлинни ефекти при различни температурни условия.
По-ефективно: Топлинната ефективност на нагревателите с дебел-слой е с цели 7% по-висока от тази на PTC технологията, спестявайки енергия и значително подобрявайки пробега на електрически превозни средства.
По-бързо: Времето за пълно стартиране-на нагревател с дебел-слой е само 30 милисекунди, докато „бързият-нагревател PTC изисква приблизително 28 секунди, за да достигне пълна изходна мощност.
С нарастващото навлизане на 800V-платформи с високо напрежение, технологията за нагряване с дебел-слой, способна да издържи 1500V високо напрежение, се очаква да замени "650V-ограничената" PTC технология и да се превърне в основен избор в бъдещата индустрия. Освен това нагревателите с дебел-слой могат перфектно да се адаптират към различните спецификации на захранващото напрежение, предоставяйки опции за различни модели превозни средства.
