Autode soojuspumbasüsteem
Traditsioonilise auto kliimaseadme skemaatiline diagramm
Traditsioonilistes autode kliimaseadmetes võib külmutusagensit leida neljas peamises olekus: kõrgsurvegaas, kõrgsurvevedelik, madalsurvevedelik ja madalrõhugaas. Neid nelja olekut ühendavad neli põhikomponenti on kompressor, kondensaator, paisuventiil ja aurusti. Kompressor surub torustikus oleva külmutusagensi kokku. Jahutusagens kondenseerub mootoriruumi esiosas asuvas kondensaatoris gaasist vedelikuks. See protsess eraldab soojust. Pärast paisuventiili läbimist väheneb vedela külmutusagensi rõhk järsku. Lõpuks aurustub see salongi sees olevas aurustis ja neelab palju soojust. Saavutades seeläbi salongi jahutava efekti. Siin mainitud torustikus oleval külmutusagensil, mida nimetatakse ka külmaaineks, on soojusülekande hõlbustamiseks kergesti aurustumise ja veeldamise omadused. Varaseim laialdaselt kasutatud külmutusagens oli freoon. Hiljem, Freoni osoonikihi kahjustuse tõttu, asendati see autode kliimaseadmetes järk-järgult tetrafluoroetaaniga kaubamärgiga R134A. Viimasel ajal on keskkonnakaitsele suurema rõhuasetuse tõttu külmutusagensid järk-järgult arenenud süsihappegaasi külmutusagensi suunas.
Kuidas soojuspumba soojusjuhtimine töötab
Peamine põhjus soojuspumbasüsteemi kasutuselevõtuks on see, et puhtalt elektrisõidukid või puhtelektrisõitu toetavad pistikhübriidsõidukid ei saa enam mootorit stabiilse soojusallikana kütteks kasutada. Seetõttu täitsid enne soojuspumbasüsteemi kasutuselevõttu elektrisõidukite kliimaseadmete küttefunktsiooni peamiselt elektrisoojendid, mida tuntakse ka takistus-PTC (Positive Temperature Coefficient) küttekehadena. Ja peaksite teadma, et otsese elektriküttega saadav soojus vähendab oluliselt aku võimsust ja sõiduulatust. Statistika järgi kulub talvel sõites ja elektriküttel põhinevat konditsioneeri küttefunktsiooni sisse lülitades kütteks ligi pool elektrist. Sõitmiseks jääb võimsusest vaid pool. Soojuspumbasüsteemi kasutamine kütteks suurendab oluliselt läbisõitu.
Soojuspumba soojusjuhtimissüsteemi jahutusrežiim
Tegelikult pole soojuspumba soojusjuhtimissüsteemis, kuigi seda juhitakse mitme pumba ja ventiiliga, ühtegi komponenti, mida nimetatakse soojuspumbaks HeatPump. Seda nimetatakse soojuspumbaks, kuna soojuspumbasüsteemi omadused on sarnased veepumba omadustega vee liigutamisel madalast kohast kõrgele. Kogu soojuspumbasüsteem suudab viia soojust madala temperatuuriga kohast kõrge temperatuuriga kohta. Näiteks suvel ei too soojuspumba süsteem madalat temperatuuri autost välja. Vastupidi, see viib soojuse auto sees väljapoole. Saavutades seeläbi jahutava efekti.
Soojuspumba soojusjuhtimissüsteemi kütterežiim
Vastavalt saadab soojuspumbasüsteem talvel kütmise ajal soojust väljastpoolt autot auto sisemusse. Siis võiks uuesti küsida, kas soojust saab sisse transportida ka siis, kui autost väljas on kümneid miinuskraade? Nagu eelnevalt mainitud, siis ka kümnete miinuskraadide juures jätkub sooja. Kui soojust on, saab transportida.
Niisiis, kuidas saab soojuspumbasüsteemi rakendada auto kliimaseadmele?
Esiteks tõmmatakse keskkonnast soojus soojuspumbasüsteemi. Teiseks pressitakse soojust kokku ja kuumutatakse. Seejärel kasutatakse soojust salongi külma õhu soojendamiseks ja soojaks tegemiseks. Soojendatud õhk suunatakse salongi ja soojus pärast dekompressiooni muundatakse madala temperatuuriga soojuseks ja juhitakse väljapoole sõidukit. Soojuspumbasüsteem peab arvestama nii kütte- kui ka jahutustingimustega. Kui sulgeventiilid SV1 ja SV4 on välja lülitatud ja SV5 sisse lülitatud, töötab süsteem kütterežiimis. Jahutusrežiimis autos olevat aurustit kasutatakse kütterežiimil kondensaatorina, et koos kuuma kondensaatoriga salongi soojust anda. Kütterežiimis suudab soojuspumba soojusjuhtimissüsteem ka mootorist, elektroonilisest juhtseadmest ja sinises jahutusvedeliku torustikus olevast laadijast jääksoojuse üle soojusvaheti kaudu soojusvaheti kaudu edastada punasele külmutusagensi kliimaseadme torustikule, et pakkuda salongi soojust. Kui sulgeventiilid SV1 ja SV4 on sisse lülitatud ja SV5 välja lülitatud, töötab süsteem jahutusrežiimis ning vastavat jahutusrežiimis olevat väliskondensaatorit kasutatakse kütterežiimis aurustina.
