Motor v elektromobilu nevytváří teplo, takže elektromobily musí používat speciálně navržené systémy vytápění a chlazení. Udržování správné teploty v kabině v zimním období není jen otázkou jízdního komfortu, ale především bezpečnosti, neboť se nesmí zamlžovat nebo zamlžovat okna. Měli byste vědět, jak klimatizační systém funguje, abyste jej mohli optimálně využívat.
Princip klimatizace v autě
Klimatizační systém pracuje ve spojení s topným systémem vozu a je zodpovědný nejen za chlazení interiéru v létě, ale také za teplý vzduch v zimě. Společným prvkem obou systémů je chladivo, které v závislosti na režimu provozu přijímá teplo z ohřívače nebo se ochlazuje v chladiči. Cirkulaci chladiva při vysokém tlaku až 17 barů zajišťuje kompresor poháněný vícežebrovým řemenem, který zase přenáší pohon z řemenice na klikovém hřídeli motoru. V chladicím systému vstupuje chladivo do kondenzátoru chlazeného hybností vzduchu nebo ventilátoru a přechází z plynného do kapalného skupenství. Odtud je kapalina dopravována do odvlhčovače a následně expanzního ventilu, kde se přeměňuje na plyn -4 °C. Následně ochlazuje výparník, kterým proudí vzduch vháněný do kabiny. Naproti tomu v režimu vytápění totéž chladivo odebírá teplo z motoru a předává ho ohřívači, které ohřívá vzduch, který jím proudí. Ventilátor poháněný motorem je zodpovědný za vhánění ochlazeného nebo ohřátého vzduchu do kabiny. Když víte, jak funguje klimatizace ve spalovacím automobilu, je snazší pochopit princip tohoto systému u elektromobilů.
Klimatizace v elektromobilu – jaký je rozdíl?
Elektromotor nevyzařuje teplo, ale to neznamená, že se v autě netopí. Mechanismus fungování chladicích a topných systémů v elektromobilech se ve skutečnosti příliš neliší od těch, které najdeme ve spalovacích autech. Hlavním rozdílem je zdroj energie kompresoru. Nejde v tomto případě o klikovou hřídel, ale o baterie pro elektromobily. Kompresory v EV mají svůj vlastní vestavěný elektromotor, invertor, který převádí stejnosměrný proud odebraný z baterie na střídavý, a separátor, který odděluje kompresorový olej od chladiva. Mezi výhody řešení, kdy je kompresor napájen přímo z baterie, patří možnost provozovat klimatizaci při zaparkování, s vypnutým motorem. V nových elektromobilech se můžete setkat i s topným systémem na bázi tepelného čerpadla, který tak trochu připomíná dělené klimatizace používané k vytápění budov. Tepelné čerpadlo vzduch-vzduch může pracovat v režimu vytápění i chlazení. V režimu topení je teplý vzduch, který produkuje, vháněn přímo do kabiny, zatímco v režimu chlazení jde do kondenzátoru, za nímž následuje odvlhčovač, expanzní ventil a výparník. Tepelné čerpadlo je také napájeno lithium-iontovou baterií pomocí invertoru.
Jak vytopit interiér elektromobilu?
Zapnutí topení auta zvyšuje energetickou náročnost kompresoru, což je u elektromobilů spojeno s rychlejším vybíjením baterie. Vzhledem k malému počtu rychlonabíječek a prodloužené době nabíjení baterie v chladném počasí se BEV jeví jako dobrá volba pouze pro výlety po městě, a to za předpokladu, že máte doma vlastní nabíjecí stanici. Existují však způsoby, jak snížit spotřebu elektřiny elektromobilů a hybridních vozů v zimě. Nejprve předehřejte interiér vozu ještě před vyjetím na silnici. Nejlepší je zapojit jej do nabíječky, nebo pokud to není možné, postavit jej na slunné místo. Za druhé je dobré za jízdy zapnout ekonomický režim snižující spotřebu energie jednotlivých systémů na minimum. Pokud je vůz vybaven vyhřívanými sedadly a volantem, můžete nastavit vnitřní teplotu na nejnižší úroveň nebo se rozhodnout, že ve voze nebude vyhřívání. Spotřeba energie na vytápění interiéru však závisí nejen na šikovném hospodaření s energií, rychlosti jízdy a provozní teplotě baterie, ale také na typu vytápění a správné izolaci interiéru vozu.
Použití ohřívačů ventilátorů
V elektromobilech existuje několik různých typů topení, ale nejběžnější je elektrické topení napojené na dmychadlo. Přestože je výkon takových ohřívačů většinou malý, jen 2 až 4 kW, při záporných teplotách značně urychlují proces vybíjení baterie. V praxi se dokonce vyzkoušelo, jak dlouho vydrží baterie elektromobilu v zimě. Testy provedené Americkou automobilovou asociací ukázaly, že v teplotních podmínkách pod -7 °C klesá průměrný dojezd elektromobilu až na polovinu ve srovnání s optimálními podmínkami 24 °C. Tento problém se nevyskytuje v teplých klimatických podmínkách, ale například v severní Evropě nebo Americe, kde jsou někdy velmi tuhé zimy, může použití takového topení v autě znemožnit cestování na velké vzdálenosti mimo město.
Výhody a nevýhody tepelného čerpadla v autě
Tepelné čerpadlo je stále častějším typem vytápění u elektromobilů. Správným stlačováním a rozpínáním topného média lze využít volnou tepelnou energii odebranou zvenčí k vytápění kabiny vozidla. Testy v zimních podmínkách ukázaly, že to vyžaduje méně energie než tradiční systém s elektrickým ohřívačem, ale pouze v určitém rozsahu venkovních teplot. Při teplotách mezi 0 a 10°C spotřebuje tepelné čerpadlo odhadem asi 1 kW energie, takže za každou hodinu provozu ušetří 1-2 kW. Při nižších teplotách se situace mění v nevýhodu tepelného čerpadla. Často se také zdůrazňuje, že tepelné čerpadlo je dobrým řešením pouze v případě, že vůz slouží k jízdě ve městě a má baterii s relativně malou kapacitou. Pokud má vůz urazit delší vzdálenosti, je výhodnější investovat do modelu s prostornější baterií a systémem založeným na tradičním odporovém topení.
Vysokonapěťový ohřívač – co to je a jak funguje?
High Voltage Heater (HVH) je zařízení, které je malých rozměrů a váží pouhých 2.7 kilogramů, přesto je velmi účinné. Na rozdíl od tepelných čerpadel je tato technologie založena na modelu ohřevu vody namísto ohřevu vzduchu. Lze jej použít jak pro udržování komfortní teploty v kabině, tak pro předehřívání či chlazení trakčního motoru. Ohřívač HVH je navržen pro provoz v širokém rozsahu napájecích napětí od 100 do 450 V, přičemž jeho maximální topný výkon je až 7 kW. Díky vysoké účinnosti je toto řešení použitelné pro velká vozidla, jako jsou nákladní automobily a autobusy. Nejčastější aplikací této technologie je elektrické parkovací vytápění kabiny řidiče používané u nákladních vozidel, ale s úspěchem se používá i u osobních automobilů. Automobilový design stále více kombinuje všechny tyto technologie v různých kombinacích nebo využívá co nejkomplexnější řešení, aby poskytoval co největší výhody.
Izolační materiály a dojezd elektromobilu
Velmi důležitým aspektem z hlediska udržení komfortní teploty v kabině vozidla je nejen efektivně vyrábět teplo nebo chlad, ale také je udržovat tam, kde je potřeba. V tomto ohledu se výborně uplatní automobilové komponenty vyrobené z pěnového polypropylenu EPP, který se vyznačuje vynikající tepelnou izolací, odolností proti nárazu a deformaci a minimální hmotností. I dnes se EPP stal předním materiálem, který je široce používán výrobci autosedaček. Vyrábí se z něj mimo jiné výplně sedadel, hlavové opěrky, loketní opěrky nebo výplně dveří aut a dokonce i komponenty karoserie pro pasivní bezpečnost. Výborná tvarovatelnost a elektrické vlastnosti tohoto materiálu vedly také k jeho použití při výrobě baterií pro elektromobily. Komponenty baterie z něj lisované chrání citlivé články před extrémními teplotami, přepětím a mechanickým poškozením. Umožňují tedy mnoha způsoby zvýšit dojezd a bezpečnost elektromobilů.
Chcete získat více specializovaných znalostí?
Realistický a maximální dojezd elektromobilů – na čem to závisí? 09. března 2023
Elektromobily, 3D tisk a udržitelný rozvoj: plasty budou hrdinou výzev, kterým bude automobilový průmysl v roce 2020 čelit 21. února 2020
Jak prodloužit dojezd elektromobilu v zimě? 10. února 2021
Solid-state baterie – špičková technologie pro EV 30. března 2021
Jak palivová krize ovlivňuje prodej elektromobilů? 19. dubna 2023
Jak snížit hmotnost auta? Nejlepší způsoby, jak snížit hmotnost vozidla 08. prosince 2023
Design Thinking přístup k výrobě a vývoji – co to je a jaké možnosti nabízí? 20. listopadu 2023
Co je Time To Market a jak snížit hodnotu tohoto parametru v automobilovém průmyslu? 12. listopadu 2023
Elektromobily jsou mezi veřejností stále oblíbenější díky jejich efektivnímu výkonu a šetrnosti k životnímu prostředí. Nabízí se však otázka, zda jsou elektromobily vybaveny klimatizací jako běžné vozy. Motor elektromobilu nevytváří teplo, a proto musí elektromobily používat speciálně navržený systém vytápění a chlazení.
Klimatizační systém v elektromobilu je podobný jako v konvenčním autě, ale má několik rozdílů. Jak tedy funguje chladicí systém v elektromobilu?
Systém a provoz klimatizace elektromobilů
Systém klimatizace v elektromobilu je velmi podobný klimatizačnímu systému běžného automobilu, který umožňuje cirkulaci vzduchu v kabině vozu. Rozdíl však spočívá v tom, že v elektromobilu AC systém využívá elektrickou energii z autobaterie spíše než ze spalovacího motoru.
Elektromobil má baterii, která slouží jako zdroj energie pro pohon elektromotoru, který zase otáčí kola auta. Baterie v elektromobilu se navíc používá k napájení střídavého systému. AC systém elektromobilu se skládá ze tří hlavních součástí: kompresoru, výměníku tepla a ventilátoru.
- Autoservis 101: Různé typy, intervaly a náklady
- Jak provést vyladění auta doma
- Jak funguje dokonalý systém zapalování auta?
Za prvé, kompresor je zodpovědný za stlačování chladiva v systému. Chladivo pak proudí do tepelného výměníku, kudy prochází vzduch uvnitř vozu, aby jej ochlazoval. A konečně, ventilátor pomáhá urychlit cirkulaci vzduchu v kabině vozu.
Vzhledem k tomu, že střídavý systém elektromobilu vyžaduje energii z akumulátoru automobilu, může použití střídavého proudu ovlivnit dojezd elektromobilu. Nicméně nejnovější technologie střídavého proudu pro elektromobily, jako je technologie Wuling Air ev, je navržena tak, aby optimalizovala spotřebu energie chytrým a účinným způsobem. Použití AC tedy nebude mít negativní dopad na dojezd elektromobilu.
Pokud jde o informaci, Wuling Air ev je elektromobil vybavený osvěžujícím systémem klimatizace, který poskytuje pohodlí v kabině. Je známo, že klimatizace ve Wuling Air ev má několik funkcí, které umožňují optimální regulaci teploty a vlhkosti v kabině vozu. To jistě přidává hodnotu pro spotřebitele, kteří hledají pohodlí během jízdy.
Rozdíly mezi konvenčním a elektrickým střídavým proudem automobilu
Hlavní rozdíl mezi střídavým proudem v konvenčním automobilu a střídavým proudem v automobilu spočívá v použitém zdroji energie. Klimatizace běžného automobilu se spoléhá na spalovací motor, který pohání kompresor. Na druhou stranu AC elektrického auta využívá energii z baterie automobilu.
- Rozdíl mezi elektrickým a hydraulickým řízením
- 7 Výhody malých vozů pro každodenní činnosti
- Tempomat do auta, jeho funkce a jak jej používat
Kromě toho je AC kompresor v elektromobilech menší a lehčí ve srovnání s konvenčními vozy, protože vyžaduje méně energie. Chladicí systém v elektromobilech je navíc jednodušší a snadněji se udržuje, skládá se pouze ze dvou hlavních součástí: výparníku a kondenzátoru. Řidiči proto musí zvážit používání AC moudře a efektivně, aby zabránili rychlému vybití baterie.
AC komponenty v elektrických autech
Přestože je ve srovnání s konvenčními automobily jednodušší, chladicí systém v elektromobilech se stále skládá z několika hlavních komponent. Mezi AC komponenty v elektromobilech patří:
- Výparník: Tato součást funguje jako pohlcovač tepla v kabině vozu. Přicházející venkovní vzduch prochází výparníkem a teplo ze vzduchu je absorbováno chladivem.
- Kondenzátor: Tato součást slouží jako tepelný výměník, který odvádí teplo odebrané z kabiny vozu. Teplo odebrané z kabiny vozu je odváděno do vzduchu přes kondenzátor.
- Kompresor: Tato součást funguje jako zařízení pro stlačování chladiva. Stlačené chladivo proudí do výparníku, kde absorbuje teplo.
- Expanzní ventil: Tato součást reguluje průtok chladiva z kondenzátoru do výparníku.
Jak udržovat komponenty klimatizace elektromobilu
Pro udržení výkonu klimatizace elektromobilů je nutná pravidelná údržba. Zde je několik způsobů, jak se starat o komponenty klimatizace pro elektromobily:
- Čistěte vzduchový filtr: Vzduchový filtr v elektromobilu je potřeba pravidelně čistit, aby byla zajištěna dobrá cirkulace vzduchu v kabině.
- Zkontrolujte tlak chladiva: Ujistěte se, že tlak chladiva v klimatizačním systému elektromobilu odpovídá doporučením výrobce.
- Kontrola komponent střídavého proudu: Pravidelně kontrolujte stav komponent střídavého proudu, jako je výparník, kondenzátor, kompresor a expanzní ventil, abyste se ujistili, že nedochází k poškození nebo netěsnostem.
- Používejte AC moudře: Používejte systém klimatizace moudře a efektivně, abyste zabránili rychlému vybití autobaterie.
Údržba klimatizace automobilu, známá také jako chlazení kabiny, vyžaduje běžnou péči. Zejména u elektromobilů vyžadují AC systémy zvláštní pozornost kvůli odlišnému pracovnímu postupu ve srovnání s konvenční klimatizací automobilů.
Podle Medcomu Kevin Ong, hlavní mechanik v Rotary Bintaro, uvedl, že klimatizace pro elektromobily je složitější, protože je zcela závislá na elektřině. Například hybridní automobily vyžadují jiný kompresorový olej, freon a chladivo ve srovnání s konvenčními automobily. Proto nelze konvenční automobilové AC komponenty použít v hybridních nebo elektrických autech. Navíc jsou také dražší.
Celkově má AC systém v elektromobilech oproti běžným autům své výhody. Přesto je stále nutná správná údržba, aby systém klimatizace elektromobilu fungoval optimálně. Můžeme si tak užívat komfortu a dobrého výkonu klimatizačního systému elektromobilu, jaký je k dispozici ve Wuling Air ev.
