Geïntegreerde airconditioning met warmtepomp wordt de mainstream
Het airconditioningsysteem in de cockpit heeft hoofdzakelijk twee technische routes: PTC-verwarming en warmtepomp-airco-verwarming. Beide hebben hun eigen voor- en nadelen. PTC heeft een goed verwarmingseffect onder werkomstandigheden bij lage temperaturen, maar verbruikt elektriciteit. Het airconditioningsysteem met warmtepomp heeft een slechte verwarmingscapaciteit bij lage temperatuur en een goed energiebesparend effect, wat de levensduur van de batterij van nieuwe energievoertuigen in de winter effectief kan verbeteren.
In termen van verwarmingsprincipes is het essentiële verschil tussen het PTC-systeem en het warmtepompsysteem dat het warmtepompsysteem koelmiddel gebruikt om warmte van de buitenkant van het voertuig te absorberen, terwijl het PTC-systeem watercirculatie gebruikt om het voertuig te verwarmen. Vergeleken met PTC-verwarmers, brengen airconditioningsystemen met warmtepompen technische problemen met zich mee, zoals gas-vloeistofscheiding tijdens verwarming, regeling van de koelmiddelstroomdruk, enz. De technische barrières en moeilijkheden zijn aanzienlijk hoger dan die van PTC-verwarmingssystemen.
De koeling en verwarming van het airconditioningsysteem met warmtepomp gebruiken de elektrische compressor als de kern en passen een reeks systemen toe. In de PTC-verwarmingsmodus is de PTC-verwarmer de kern en in de koelmodus is de elektrische compressor de kern, en werken er twee verschillende systeemmodi. Daarom heeft de warmtepomp-airconditioner een specifieke modus en een hogere mate van integratie.
In termen van verwarmingsrendement moet de elektrische verwarmer 5,5 kW elektrische energie verbruiken om een uitgangswarmte van 5 kW te verkrijgen als gevolg van weerstandsverlies. Een systeem met een warmtepomp heeft slechts 2,5 kW aan elektrische energie nodig. De compressor gebruikt elektrische energie om het koelmiddel te comprimeren om de vereiste outputwarmte in de warmtewisselaar van de warmtepomp te genereren. In de toekomstige ruimte wordt de bovengrens van PTC elektrische verwarming begrensd door verwarmingsvermogen en warmtegeleidingsverlies. Momenteel heeft het verwarmingsrendement van deze technologie de bovengrens bereikt en is het moeilijk te verbeteren. Het principe van de warmteoverdracht van het warmtepompsysteem zorgt ervoor dat het verwarmingsrendement afhankelijk is van twee factoren: het vermogen van de elektrische compressor en het warmtegeleidingsvermogen van het koelmiddel. De verschuiving van freon naar kooldioxide en andere milieuvriendelijke koelmiddelen biedt ruimte voor verdere verbetering van de verwarmingsefficiëntie.
Momenteel vervangen nieuwe koudemiddelen zoals R744 warmtepomp (kooldioxidewarmtepomp) en R1234yf (tetrafluorpropyleen) R142b (freon). Bij de vergelijking van auto-onderdelen zijn de onderdelen van het PTC-verwarmingssysteem en het warmtepompsysteem ongeveer hetzelfde. De werkdruk van de warmtepomp is echter relatief hoog en er zijn hogedrukbestendige componenten vereist, zoals hogedrukbestendige pijpleidingen, hoogspanningsbestendige elektronische expansieventielen en hogedrukbestendige luchtcompressoren. Dit leidt tot een aanzienlijke stijging van de kosten in vergelijking met PTC.
