هل تساءلت يومًا كيف يعمل نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) في المركبة الكهربائية؟ تستخدم المركبات التقليدية حرارة المحرك لتدفئة المقصورة الخاصة بك خلال الأشهر الباردة من العام. ولكن كيف تدير المركبات الكهربائية هذه المهمة نفسها بكفاءة؟
تستخدم السيارات التي تعمل بالبنزين أيضًا ضاغطًا يعمل بالحزام لمكيف الهواء ، والذي يتم تشغيله بواسطة محرك السيارة. السؤال هو ، كيف تدير المركبات الكهربائية نظام تكييفها بدون محرك؟
كيف يعمل التكييف في السيارة الكهربائية؟
يعد الضاغط في المركبات العادية أحد أهم أجزاء نظام تكييف الهواء. إن الشيء العظيم في الضاغط في المركبات التقليدية التي تعمل بالغاز هو أن المحرك يولد الطاقة اللازمة لتدوير بكرة الضاغط. يتم ذلك من خلال حزام يحركه المحرك والذي يقوم في النهاية بتدوير الضاغط.
من الواضح أن السيارات الكهربائية لا تحتوي على محرك يمكن استخدامه لتشغيل ضاغط نظام تكييف الهواء ، فما الذي يجب أن يحدث حتى يعمل الضاغط؟
حسنًا ، الإجابة واضحة جدًا إذا كنت تفكر في مصدر الطاقة لمركبة كهربائية. في السيارات الكهربائية ، يدور كل شيء تقريبًا حول البطارية ، وهو بالضبط كيف يعمل ضاغط EV. يتم تشغيل ضواغط EV بواسطة محرك كهربائي بطاقة من البطارية.
يعمل المحرك الكهربائي الصغير على تشغيل الضاغط ، تمامًا كما تفعل طاقة المحرك عادةً في السيارات التقليدية. بمجرد أن تبدأ هذه العملية ، فإن الأداء الفعلي لنظام تكييف الهواء مشابه لما يحدث في السيارة العادية. تتميز أنظمة تكييف الهواء في السيارة الكهربائية أيضًا بمبخر ومكثف ، تمامًا كما هو الحال في أي سيارة عادية.
الجانب السلبي الوحيد عند استخدام نظام تكييف الهواء في السيارة الكهربائية هو أنك بحاجة إلى أن تضع في اعتبارك أنك تستخدم طاقة البطارية ، مما سيؤثر على النطاق الإجمالي للسيارة.
كيف يعمل السخان في EV؟
اعتمادًا على السيارة الكهربائية ، يمكن أن تختلف طريقة تدفئة المقصورة. عند التفكير في سيارة كهربائية مقابل سيارة احتراق داخلي تقليدية ، المركبات الكهربائية أكثر كفاءة. عندما تريد أن تتحرك في سيارة كهربائية ، فإن الكهرباء من البطارية سيتم تحويلها في الغالب إلى طاقة ميكانيكية ، مما يضمن أن العملية فعالة للغاية. ولكن مع وجود سيارة تعمل بالجليد ، فإن الكثير من الطاقة من البنزين لا يساعد في تحريك السيارة ؛ يضيع كحرارة.
هذا بالتأكيد شيء سيء ، ولكن من حيث المساعدة في تدفئة مقصورة سيارتك خلال أشهر الشتاء ، فهذه ليست مشكلة سيئة. في الأساس ، يساعد عدم كفاءة محرك البنزين في الواقع في الحفاظ على مقصورتك صالحة للعيش في المناخات الباردة دون إهدار الكثير من الطاقة الإضافية. في حالة السيارات الكهربائية ، تتطلب تدفئة المقصورة طاقة إضافية. هذا هو السبب إذا كنت تحاول زيادة نطاق EV الخاص بك، القيادة في الطقس البارد ليست أفضل فكرة.
في بعض المركبات الكهربائية ، يتم تسخين المقصورة باستخدام مقاومات تعمل مباشرة بواسطة كهرباء البطارية ، وهي a مشكلة لأن نطاق EV يتأثر بشكل مباشر عند استخدام كهرباء البطارية لتسخين الطائرة. تصبح هذه مشكلة عند القيادة في درجات حرارة شديدة البرودة ، ويتضاءل نطاقك بسرعة ، لكنك لا تزال بحاجة إلى الاستمرار في تفجير الحرارة. إذا كانت أقرب محطة شحن بعيدة ، فقد يصبح الموقف برمته مخيفًا بعض الشيء. لا عجب بعض الناس يعانون من قلق النطاق!
تعمل بطارية EV أيضًا بكفاءة أقل في الطقس المتجمد ، وهي وصفة أخرى لتقليل النطاق. تعد المضخات الحرارية في الواقع طريقة أكثر فاعلية لتسخين مقصورة سيارتك الكهربائية ، لأنها لا تستخدم مقاومات لتسخين الجزء الداخلي من السيارة الكهربائية.
كيف تساعد المضخات الحرارية في الحفاظ على درجة حرارة المركبة الكهربائية؟
تعد المضخات الحرارية من البدائل الفعالة للغاية التي يمكن استخدامها لتدفئة الجزء الداخلي لسيارتك. بدأت Tesla في تنفيذ هذه التقنية عبر مجموعة سياراتها بالكامل. أحد الأسباب الرئيسية هو أنه خلال أشهر الشتاء ، تعاني العديد من المركبات الكهربائية من فقدان النطاق. إن تسخين المقاوم لتدفئة المقصورة يستخدم الطاقة مباشرة من البطارية ، لذلك كلما احتجت إلى مزيد من الحرارة ، زاد استنفاد البطارية. من الواضح أن هذه معضلة تحتاج إلى معالجة.
تعتبر المضخة الحرارية حلاً رائعًا لأنها تعمل مثل نظام تكييف الهواء التقليدي. تحتوي المضخات الحرارية أيضًا على مكونات تبدو مألوفة جدًا ، مثل ضاغط ومبخر ومكثف. تعمل هذه العناصر في انسجام تام لتزويد السيارات الكهربائية بالحرارة خلال فصل الشتاء. تعد المضخة الحرارية جهازًا مبتكرًا للغاية يعمل بشكل أساسي على عكس المنتج النهائي لحلقة تكييف الهواء النموذجية الخاصة بك ، مما يوفر الحرارة بدلاً من الهواء البارد.
تعتبر المضخة الحرارية أكثر كفاءة من المقاومات للتسخين. الحيلة هي أنه بدلاً من استخدام طاقة البطارية حصريًا لتسخين المقصورة ، تستخدم المضخة الحرارية الهواء الخارجي لنقل الطاقة إلى المبرد في المبخر. هذا المبرد ، الذي يبدأ في الغليان بسبب نقطة غليانه المنخفضة للغاية ، يتحول إلى غاز وينتقل إلى الضاغط. يمر المبرد عبر الضاغط ، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغط الغاز عند درجة حرارة أعلى.
ينتقل هذا الغاز الساخن إلى المكثف ، حيث ينفث الهواء عبره ، وينقل الحرارة إلى مقصورة السيارة. تعمل هذه العملية على تبريد المبرد ، والذي يتحول إلى سائل مرة أخرى. تتكرر العملية عدة مرات وهي أكثر فاعلية من استخدام عناصر مقاومة لتسخين السيارة ، ويرجع ذلك في الغالب إلى إدخال الطاقة من بيئة خارجية. إذا كان الهواء الخارجي باردًا بدرجة كافية ، فستكون هناك في النهاية نقطة لا تعمل فيها المضخة الحرارية بشكل فعال. في حين أن هذا صحيح في الحالات القصوى ، فإن المضخة الحرارية ستعمل بشكل جيد في معظم فصول الشتاء.
المضخات الحرارية هي أفضل طريقة لتسخين EV الخاص بك
هناك طرق مختلفة لتدفئة سيارتك خلال فصل الشتاء ، لكن المضخات الحرارية هي الحل الأفضل في الوقت الحالي. عندما تتسوق لشراء سيارتك الكهربائية التالية ، تأكد من أن تسأل عما إذا كانت السيارة مزودة بواحد.