สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าล้วน แหล่งความร้อนของระบบทำความร้อนมาจากไหน?

ระบบทำความร้อนของรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิง

ก่อนอื่น เรามาทบทวนแหล่งความร้อนของระบบทำความร้อนในรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงกันก่อน

ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์รถยนต์ค่อนข้างต่ำ มีเพียงประมาณ 30%-40% ของพลังงานที่เกิดจากการเผาไหม้เท่านั้นที่ถูกแปลงเป็นพลังงานกลของรถยนต์ ส่วนที่เหลือถูกถ่ายเทไปกับน้ำหล่อเย็นและไอเสีย โดยพลังงานความร้อนที่ถูกถ่ายเทไปกับน้ำหล่อเย็นนั้นคิดเป็นประมาณ 25-30% ของความร้อนจากการเผาไหม้
ระบบทำความร้อนของรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมคือการนำน้ำหล่อเย็นจากระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอากาศ/น้ำในห้องโดยสาร เมื่อลมพัดผ่านหม้อน้ำ น้ำที่มีอุณหภูมิสูงจะสามารถถ่ายเทความร้อนไปยังอากาศได้ง่าย ทำให้ลมที่พัดเข้ามาในห้องโดยสารเป็นอากาศอุ่น

ระบบทำความร้อนพลังงานใหม่

เมื่อพูดถึงรถยนต์ไฟฟ้า หลายคนอาจคิดว่าระบบทำความร้อนที่ใช้ลวดต้านทานโดยตรงนั้นไม่เพียงพอ ในทางทฤษฎีแล้วเป็นไปได้ แต่ในปัจจุบันแทบไม่มีระบบทำความร้อนด้วยลวดต้านทานสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเลย เหตุผลก็คือลวดต้านทานใช้ไฟฟ้ามากเกินไป

ในปัจจุบัน หมวดหมู่ของสิ่งใหม่ระบบทำความร้อนพลังงานโดยหลักแล้วแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ ระบบทำความร้อนแบบ PTC และเทคโนโลยีปั๊มความร้อน ซึ่งระบบทำความร้อนแบบ PTC นั้นแบ่งย่อยออกเป็น...PTC อากาศและ PTC สารหล่อเย็น.

ฮีตเตอร์ PTC

หลักการทำงานของระบบทำความร้อนแบบเทอร์มิสเตอร์ PTC นั้นค่อนข้างง่ายและเข้าใจง่าย คล้ายกับระบบทำความร้อนแบบใช้ลวดต้านทาน ซึ่งอาศัยกระแสไฟฟ้าในการสร้างความร้อนผ่านความต้านทาน ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือวัสดุของความต้านทาน ลวดต้านทานเป็นลวดโลหะที่มีความต้านทานสูงทั่วไป ในขณะที่ PTC ที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าล้วนเป็นเทอร์มิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ PTC ย่อมาจาก Positive Temperature Coefficient (สัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก) ค่าความต้านทานก็จะเพิ่มขึ้นด้วย คุณลักษณะนี้กำหนดว่า ภายใต้สภาวะแรงดันไฟฟ้าคงที่ ตัวทำความร้อน PTC จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิต่ำ และเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ค่าความต้านทานจะมากขึ้น กระแสไฟฟ้าจะลดลง และ PTC จะใช้พลังงานน้อยลง การรักษาอุณหภูมิให้คงที่ค่อนข้างมากจะช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าเมื่อเทียบกับการทำความร้อนด้วยลวดต้านทานแบบธรรมดา

ข้อดีเหล่านี้ของ PTC เป็นสาเหตุที่ทำให้รถยนต์ไฟฟ้าล้วน (โดยเฉพาะรุ่นราคาประหยัด) นำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

ระบบทำความร้อน PTC แบ่งออกเป็นเครื่องทำความร้อนน้ำหล่อเย็นและเครื่องทำความร้อนอากาศแบบ PTC

เครื่องทำน้ำอุ่น PTCโดยทั่วไปแล้ว ระบบทำความร้อนมักใช้ร่วมกับน้ำหล่อเย็นมอเตอร์ เมื่อรถยนต์ไฟฟ้าวิ่งโดยที่มอเตอร์ทำงาน มอเตอร์ก็จะร้อนขึ้นด้วย ด้วยวิธีนี้ ระบบทำความร้อนสามารถใช้ส่วนหนึ่งของมอเตอร์เพื่ออุ่นเครื่องก่อนขับขี่ และยังช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้อีกด้วย ภาพด้านล่างเป็นตัวอย่างเครื่องทำความร้อนน้ำหล่อเย็นแรงดันสูงสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า