Zašto je tehnologija zagrijavanja debelog-sloja
Optimalan izbor trenutno?
Uobičajene metode grijanja razdvojile su se na dva tehnološka pravca-PTC grijače i sustave dizalica topline. Međutim, njihov odnos nije međusobno isključiv; to je više kao komplementarni par. Zašto?
Pogledajmo prvo PTC grijače.
PTC je kratica za termistor s pozitivnim temperaturnim koeficijentom. Kada se temperatura okoline smanji, otpor PTC-a također se smanjuje. U ovom trenutku, kada se struja primjenjuje pod konstantnim naponom, smanjeni otpor dovodi do povećane struje, a proizvedena toplina se u skladu s tim povećava, čime se postiže učinak zagrijavanja.
Postoje dvije PTC metode grijanja: grijanje na-vodi i grijanje na-zraku. Prvi zagrijava rashladnu tekućinu kroz PTC, koja zatim izmjenjuje toplinu s radijatorom; potonji izravno izmjenjuje toplinu s PTC-om, na kraju ispuhujući topli zrak.
Tehnologija je zrela, no problem leži u velikoj potrošnji energije PTC grijanja, što znatno smanjuje domet vožnje električnih vozila. Na primjer, PTC grijač od 2 kW troši 2 kWh električne energije za rad punom snagom jedan sat. Ako izračunamo na temelju potrošnje energije od 15 kWh na 100 kilometara, 2 kWh bi otprilike odgovaralo dometu vožnje od 13 kilometara. U stvarnosti, sustav također kontrolira snagu PTC (Power Transmission Control) jedinice: odmrzavanje vjetrobranskog stakla zahtijeva približno 2-3 kW PTC snage; grijanje rashladne tekućine može zahtijevati oko 6 kW.
Stoga PTC-ov "plastični pandan", dizalica topline, dolazi na scenu.
Toplinska pumpa djeluje kao "transporter" topline-ona apsorbira toplinu iz "objekta" niske-temperature, kao što je hladan zrak izvan automobila, prenosi je na radnu tekućinu, a zatim komprimira radnu tekućinu da povisi svoju temperaturu. Konačno, radna tekućina visoke-temperature izmjenjuje toplinu sa zrakom u automobilu kroz kondenzator, postižući funkciju toplog zraka.
Obično koristimo COP (koeficijent učinkovitosti) za mjerenje učinkovitosti klima uređaja. Viša vrijednost COP-a ukazuje na veću učinkovitost pretvorbe i veću uštedu energije. Teoretski, vrijednost COP grijanja dizalice topline doseže između 2 i 4. To jest, uz istu potrošnju energije, dizalica topline proizvodi 2-4 puta više topline nego PTC.
Ako su dizalice topline tako izvrsne, zašto je još uvijek potreban PTC? Problem leži u "teorijskim" aspektima.
U okruženjima s niskom-temperaturom, dizalice topline su sklone kvaru-na -20 stupnjeva, COP (koeficijent učinkovitosti) dizalice topline pada na 1, što je gotovo čini neaktivnom; na -10 stupnjeva do 0 stupnjeva, COP je 1-2, nešto bolje od toplinskih pumpi PTC (Potencijalno prenosivi krom). Stoga Tesla aktivira pomoćni PTC na -10 stupnjeva do 0 stupnjeva kako bi pomogao grijanju; kada temperatura poraste iznad 0 stupnjeva, prebacuje se natrag na dizalicu topline. HiPhi X koristi neizravnu dizalicu topline, također zahtijeva PTC kao pomoćni izvor topline za brzo zagrijavanje na niskim temperaturama.
PTC tehnologija je jednostavna, ali njezina inherentna ograničenja uključuju ograničeni kapacitet, nestabilnost i veliku potrošnju energije; dizalice topline imaju visok strop, ali njihova visoka cijena i nezrela tehnologija znače da se buduće tehnologije poput CO₂ dizalica topline tek razvijaju i zahtijevaju druga komplementarna rješenja.
Ovo je rješenje koje može brzo zamijeniti PTC i dobro raditi s-debelo{1}}tehnologijom grijanja toplinskih pumpi.
Grijanje-debelog filmatehnologija koristi elektrotermalne materijale s debelim-slojem rijetke zemlje, tiskane na različitim podlogama (nehrđajući čelik, glinica, aluminijev nitrid, staklo, keramika, itd.) pomoću procesa sitotiska, za pretvaranje električne energije u toplinsku energiju.
Razlika u vodljivim materijalima i tehničkim principima izravno određuje inherentne prednosti i nedostatke dviju tehnologija.
Više sinergije: Grijači s debelim-slojem nadmašuju PTC tehnologiju u pogledu startne struje, napona valova i struje valova, imaju manji utjecaj na električni sustav vozila, osiguravaju stabilnost i pouzdanost performansi vozila i održavaju izvrsne učinke grijanja u različitim temperaturnim uvjetima.
Učinkovitije: Toplinska učinkovitost debelo{0}}slojnih grijača je punih 7% viša od učinkovitosti PTC tehnologije, čime se štedi energija i značajno poboljšava domet vožnje električnih vozila.
Brže: vrijeme punog-pokretanja grijača s debelim-slojem samo je 30 milisekundi, dok je "brzom-" PTC grijaču potrebno približno 28 sekundi da postigne punu izlaznu snagu.
Sa sve većim prodorom 800V visoko{1}}naponskih platformi, očekuje se da će tehnologija zagrijavanja debelog-sloja, sposobna izdržati 1500V visokog napona, zamijeniti "650V-ograničenu" PTC tehnologiju i postati glavni izbor u budućoj industriji. Nadalje, grijači s debelim-slojem mogu se savršeno prilagoditi različitim specifikacijama napona napajanja, pružajući mogućnosti za različite modele vozila.
