Hvordan fungerer elbilens varmepumpe
Udvalget af elektriske køretøjer ved lave temperaturer tiltrækker i stigende grad folks opmærksomhed, og varmepumper, som en moden løsning i husholdnings- og industriområdet, bliver efterhånden hilst velkommen af almindelige elbilsproducenter. En varmepumpe er en enhed, der udvinder energi fra luften til opvarmning eller afkøling af rum. Funktionsprincippet for en varmepumpe er det modsatte af en varmemotors. En varmepumpe virker ved at tilføre elektrisk energi og trække varme fra det kolde til det varme. Dette synes at overtræde termodynamikkens anden lov, men denne varmeoverførsel er ikke spontan og kræver inputenergi for at opnå.
En varmepumpe er faktisk som et køleskab, men det modsatte er sandt: dens funktion er præcis den modsatte af et køleskab i køkkenet. Husholdningskøleskabe indeholder kølemiddelgas, som vil varme op efter kompression. Den komprimerede gas transporteres til kondensatoren gennem nogle rørledninger. Varmen fra kondensatoren bortledes for at afkøle kølemiddelgassen, som derefter transporteres til fordamperrørledningen. På grund af at fordamperen er større end kondensatoren, falder trykket, og det flydende kølemiddel fordamper til en gasformig tilstand og absorberer varme fra det omgivende miljø. Temperaturen falder tilsvarende, hvilket opnår en kølende effekt.
Elbilens varmepumpe absorberer varme fra den eksterne luft gennem fordamperen, komprimerer kølemidlet og bruger derefter varmen fra kondensatoren til at øge temperaturen inde i batteriet eller bilen. En reversibel varmepumpe kan også opvarme eller køle batterier. Hvis den afkøler, kan den overskydende varme, der genereres af batteriets drift, genvindes, og mens den afkøles, kan den også bruges til at opvarme vognen, hvilket slår to fluer med et smæk.
Hovedkomponenterne i en varmepumpe omfatter følgende:
Kompressor: Kompressoren er hjertet i en varmepumpe. Den bruger elektricitet til at komprimere kølemidlet, hvilket øger kølemidlets tryk og temperatur.
Kondensator: Kondensatoren er placeret uden for varmepumpen. En kondensator er et sted, hvor kølemidlet afgiver varme til den omgivende luft.
Fordamper: Fordamperen er placeret inde i varmepumpen. Det er stedet, hvor kølemidlet absorberer varme fra indeluften.
Ekspansionsventil: En ekspansionsventil er en lille enhed, der bruges til at reducere kølemidlets tryk og omdanne det fra væske til gas.
Varmepumper kan øge rækkevidden af elbiler om vinteren. Varmepumper kræver ikke strøm for at generere varme, de pumper kun varme udefra og ind indendørs. Den kapacitet, der forbruges af varmepumpen under denne proces, er meget mindre end PTC direkte opvarmning. Varmepumpen kan skifte driftstilstand efter behov, hvilket giver mulighed for både opvarmning og køling.
Selvom varmepumper bliver stadig mere populære og har mange fordele, er prisen på varmepumpeanlæg stadig høj. Under drift af varmepumper vil kompressoren fortsætte med at arbejde, hvilket kan give støjproblemer. Sammenlignet med traditionelle elektriske opvarmningsmetoder er varmepumpesystemer mere komplekse, har flere komponenter og har relativt lavere pålidelighed.
