Sustav klimatizacije novih energetskih vozila uglavnom se sastoji od ventilacijskog sustava, sustava hlađenja, sustava grijanja, sustava za pročišćavanje zraka i sustava upravljanja.
I. Princip rada rashladnog sustava klima uređaja
Funkcija rashladnog sustava je hlađenje zraka u vozilu ili svježeg zraka koji ulazi izvana, čime se smanjuje temperatura u vozilu.
1 - Ventilator 2 - Kondenzator 3 - Kompresor 4 - Ekspanzijski ventil 5 - Puhalo 6 - Isparivač 7 - Prijemnik-sušač
1. Rashladni put unutar vozila
Rashladno sredstvo se puni u zatvorenom rashladnom sustavu. Pod djelovanjem kompresora, rashladno sredstvo cirkulira. Kondenzira se iz plinovitog u tekuće stanje na kondenzatoru, oslobađajući toplinu; te na isparivaču isparava iz tekućeg u plinovito stanje, apsorbirajući toplinu, čime se smanjuje temperatura u vozilu.
1 - Kondenzator 2 - Električni kompresor 3 - Prijemnik-sušač 4 - Baterija za pohranu energije 5 - Električni ventilator 6 - Ekspanzijski ventil 7 - Toplina izmjenjivač 8 - Puhalo 9 - Isparivač unutar vozila 10 - Ekspanzijski ventil za hlađenje unutar vozila
2. Put hlađenja paketa baterija
Krug rashladnog sredstva sustava klima uređaja sastoji se od dvije paralelne grane: jedna za hlađenje unutar vozila i jedna za hlađenje jedinice baterije za pohranu energije. Svaka grana ima ekspanzijski ventil za neovisno upravljanje funkcijom hlađenja.
Elektronički uređaj za upravljanje pohranom energije može kontrolirati i otvoriti ekspanzijski ventil primjenom napona, tako da rashladno sredstvo može teći u jedinicu baterije za pohranu energije, hladeći tako bateriju za pohranu energije. Hlađenje unutar vozila također se provodi prema potrebi, a ekspanzijskim ventilom ispred isparivača upravlja električni i elektronički sustav.
1 - Kondenzator 2 - Električni kompresor 3 - Prijemnik-sušač 4 - Baterija za pohranu energije 5 - Električni ventilator 6 - Ekspanzijski ventil 7 - Toplina izmjenjivač 8 - Puhalo 9 - Isparivač unutar vozila 10 - Ekspanzijski ventil za hlađenje unutar vozila
II. Princip rada grijanja klima uređaja
U ranim danima, električni grijači vozila obično su koristili električne grijače. U današnje vrijeme sve više električnih grijača za vozila koristi toplinske pumpe i klima uređaje za grijanje. Kada rashladno sredstvo klimatizacijskog sustava teče u određenom smjeru, ono je u načinu hlađenja. U to vrijeme kondenzator i isparivač obavljaju svoje funkcije, a isparivač je odgovoran za hlađenje unutrašnjosti vozila. Kada rashladno sredstvo teče u obrnutom smjeru, ono ulazi u način grijanja. U to vrijeme isparivač postaje kondenzator i odgovoran je za grijanje unutrašnjosti vozila. Učinkovitost grijanja klima uređaja je 3 do 4 puta veća od električne grijalice i energetski je učinkovitija. Stoga se sve više električnih grijača vozila mijenja grijanjem klima uređaja.
1. Princip rada PTC grijača vode
Čisto električna vozila mogu koristiti PTC grijače za izravno zagrijavanje zraka ili koristiti PTC grijače za zagrijavanje rashladne tekućine za zagrijavanje zraka. Kada se koriste PTC grijači za izravno zagrijavanje zraka, samo zamjena jezgre grijača tradicionalnog klima uređaja u vozilu s PTC grijačem i dopuna potrebnom opremom za upravljanje može se izravno primijeniti na čisto električno vozilo.
2. Klima uređaj s toplinskom pumpom
U usporedbi s PTC grijačima, klima uređaj s toplinskom pumpom može značajno smanjiti potrošnju energije i povećati domet vozila zimi. Međutim, niskotemperaturna učinkovitost grijanja sustava dizalica topline je niska, a trošak relativno visok. Stoga većina proizvođača vozila još uvijek koristi PTC grijače za grijanje. U budućnosti, kontinuiranim probojem tehnologije niskotemperaturnih dizalica topline, primjena klimatizacije toplinskih pumpi postat će sve raširenija.
Sastav sustava toplinske pumpe za klimatizaciju: 1 - Ekspanzijski ventil na jedinici akumulatorske baterije 2 - Električni kompresor 3 - Puhalo za unutarnji prostor vozila 4 - Električni uređaj za grijanje {{4 }} Ekspanzijski ventil za isparivač unutarnjeg prostora vozila 6 - Zaporni ventil između kondenzatora i boce sušilice 7 - Zaporni ventil između električnog kompresora i izmjenjivača topline toplinske pumpe {{9 }} Izmjenjivač topline toplinske pumpe 9 - Prijemnik-sušač
Postoje tri načina rada za grijanje klima uređaja električnog vozila: način rada zraka, način rada rashladnog sredstva i način rada zrak + rashladno sredstvo.
(1) Zračni način rada
Kompresor klima uređaja potiskuje rashladni plin visoke temperature i visokog tlaka u kondenzator. Rashladno sredstvo koje istječe iz kondenzatora zatim teče u toplinski ekspanzijski ventil. Nakon istjecanja iz toplinske ekspanzije阀, temperatura se malo smanjuje, a zatim teče u dva kondenzatora kako bi se postigla dva procesa zagrijavanja i poboljšao učinak zagrijavanja. Zatim rashladno sredstvo teče u drugu toplinsku ekspanziju, a zatim u isparivač. Budući da je temperatura rashladnog sredstva u isparivaču niža od temperature okolnog zraka, ono će apsorbirati toplinu okolnog zraka i ispariti. Rashladni plin niske temperature i niskog tlaka konačno teče natrag u kompresor za sljedeći ciklus.
(2) Način rada rashladnog sredstva
Ako je vanjska temperatura zraka izrazito niska, niža od temperature rashladnog sredstva u isparivaču, rashladno sredstvo će teći u izmjenjivač topline. U izmjenjivaču topline, dvije vodene cijevi povezane s rashladnim sredstvom i dvije vodene cijevi povezane s rashladnim sredstvom međusobno djeluju, a rashladno sredstvo može apsorbirati toplinu rashladnog sredstva rashladnog sustava električnog vozila. Ako toplina rashladne tekućine rashladnog sustava nije dovoljna, električni grijač će raditi na zagrijavanju rashladne tekućine.
(3) Način rada zrak + rashladno sredstvo
Rashladno sredstvo teče i do isparivača i do pokazivača, apsorbirajući toplinu i iz zraka i iz rashladnog sredstva. Kada vozilo radi, upravljačka jedinica će odabrati različite načine rada u skladu s temperaturom okoline. Tu je i inteligentni način rada. U načinu hlađenja mijenja se smjer protoka rashladnog sredstva, a funkcije isparivača i kondenzatora se izmjenjuju. Jedan od kondenzatora će biti odvojen pregradom i neće raditi. U rashladnom sustavu električnog vozila postoje dva trosmjerna ventila kojima se može postići prebacivanje velikog i malog ciklusa rashladnog sustava.
III. Princip rada sustava grijanja
1. Princip rada sustava za grijanje vode
1- Jezgra grijača 2- Crijevo grijača 3- Ventil tople vode 4- Crijevo radijatora 5- Ekspanzijska posuda 6- Vodena pumpa 7- Ventilator { {7}} Hladnjak 9- Motor
2. Princip rada sustava grijanja klima uređaja toplinske pumpe
1- Isparivač 2- Električni ventilator 3- Električni kompresor 4- Sušilo za skladištenje tekućine 5- Jedinica baterije 6- Ekspanzijski ventil za toplinsku cijev u jedinici baterije 7- Toplinska cijev u baterijskoj jedinici 8- Puhalo prostora u vozilu 9- Ekspanzijski ventil za isparivač u unutrašnjosti vozila 10- Kondenzator 11- Izmjenjivač topline toplog zraka {{ 12}} Električni uređaj za grijanje 13- Izmjenjivač topline toplinske pumpe 14- Ekspanzijski ventil za izmjenjivač topline toplinske pumpe 15- Električna pumpa rashladne tekućine 16- Spremnik za dopunu rashladne tekućine 17- Zaporni ventil između električnog kompresora i isparivača (otvoren kada ventil nije pod napajanjem) 18- Zaporni ventil između isparivača i sušila za skladištenje tekućine (zatvoren kada ventil nije pod napajanjem) 19- Jednosmjerni ventil rashladnog sredstva {{21} } Zaporni ventil između električnog kompresora i izmjenjivača topline dizalice topline (otvoren kada ventil nije pod naponom) 21- Zaporni ventil između ekspanzijskog ventila na izmjenjivaču topline dizalice topline i sušilice za skladištenje tekućine (otvoren kada ventil nije pod naponom)
