Pam mae Technoleg Gwresogi Ffilm Trwchus
y Dewis Gorau ar hyn o bryd?
Mae dulliau gwresogi prif ffrwd wedi dargyfeirio i ddau lwybr technolegol-gwresogyddion PTC a systemau pwmp gwres. Fodd bynnag, nid yw eu perthynas yn annibynnol ar ei gilydd; mae'n debycach i bâr cyflenwol. Pam?
Edrychwn ar wresogyddion PTC yn gyntaf.
Mae PTC yn sefyll am Thermistor Cyfernod Tymheredd Cadarnhaol. Pan fydd y tymheredd amgylchynol yn gostwng, mae gwrthiant PTC hefyd yn lleihau. Ar yr adeg hon, pan fydd cerrynt yn cael ei gymhwyso o dan foltedd cyson, mae'r gwrthiant gostyngol yn arwain at fwy o gerrynt, ac mae'r gwres a gynhyrchir yn cynyddu yn unol â hynny, gan gyflawni effaith wresogi.
Mae dau ddull gwresogi PTC: gwresogi dŵr a gwresogi aer. Mae'r cyntaf yn gwresogi'r oerydd trwy'r PTC, sydd wedyn yn cyfnewid gwres gyda'r rheiddiadur; mae'r olaf yn cyfnewid gwres yn uniongyrchol gyda'r PTC, gan chwythu aer cynnes allan yn y pen draw.
Mae'r dechnoleg yn aeddfed, ond mae'r broblem yn gorwedd yn y defnydd uchel o ynni o wresogi PTC, sy'n lleihau ystod gyrru cerbydau trydan yn ddifrifol. Er enghraifft, mae gwresogydd PTC 2kW yn defnyddio 2 kWh o drydan i weithredu ar bŵer llawn am awr. Os byddwn yn cyfrifo yn seiliedig ar ddefnydd pŵer o 15 kWh fesul 100 cilomedr, byddai 2 kWh yn cyfateb yn fras i ystod yrru o 13 cilomedr. Mewn gwirionedd, mae'r system hefyd yn rheoli pŵer yr uned PTC (Rheoli Trawsyrru Pŵer): mae angen tua 2-3 kW o bŵer PTC ar gyfer dadrewi windshield; efallai y bydd angen tua 6 kW i gynhesu'r oerydd.
Felly, mae "cymharydd plastig" y PTC, y pwmp gwres, yn dod i rym.
Mae pwmp gwres yn gweithredu fel "cludwr" gwres - mae'n amsugno gwres o "wrthrych" tymheredd isel megis aer oer y tu allan i'r car, yn ei drosglwyddo i'r hylif gweithio, ac yna'n cywasgu'r hylif gweithio i godi ei dymheredd. Yn olaf, mae'r hylif gweithio tymheredd uchel yn cyfnewid gwres gyda'r aer y tu mewn i'r car trwy'r cyddwysydd, gan gyflawni swyddogaeth aer cynnes.
Rydym fel arfer yn defnyddio COP (Cyfernod Perfformiad) i fesur perfformiad cyflyrydd aer. Mae gwerth COP uwch yn dangos effeithlonrwydd trosi uwch a mwy o arbedion ynni. Yn ddamcaniaethol, mae gwerth COP gwresogi pwmp gwres yn cyrraedd rhwng 2 a 4. Hynny yw, gyda'r un defnydd o ynni, mae pwmp gwres yn cynhyrchu 2-4 gwaith yn fwy o wres na PTC.
Os yw pympiau gwres mor ardderchog, pam fod angen PTC o hyd? Mae'r broblem yn gorwedd yn yr agweddau "damcaniaethol".
Mewn-amgylchiadau tymheredd isel, mae pympiau gwres yn dueddol o fethu-ar -20 gradd , mae COP (Cyfernod Perfformiad) pwmp gwres yn gostwng i 1, gan ei wneud bron yn anactif; ar -10 gradd i 0 gradd, mae'r COP yn 1-2, ychydig yn well na phympiau gwres PTC (Cromiwm a Drosglwyddir o bosibl). Felly, mae Tesla yn actifadu PTC ategol ar -10 gradd i 0 gradd i gynorthwyo gyda gwresogi; unwaith y bydd y tymheredd yn codi uwchlaw 0 gradd, mae'n troi yn ôl i'r pwmp gwres. Mae'r HiPhi X yn defnyddio pwmp gwres anuniongyrchol, sydd hefyd yn gofyn am PTC fel ffynhonnell wres ategol ar gyfer gwresogi cyflym mewn tymheredd isel.
Mae technoleg PTC yn syml, ond mae ei gyfyngiadau cynhenid yn cynnwys gallu cyfyngedig, ansefydlogrwydd, a defnydd pŵer uchel; mae gan bympiau gwres nenfwd uchel, ond mae eu cost uchel a'u technoleg anaeddfed yn golygu bod technolegau'r dyfodol fel pympiau gwres CO₂ yn dal i ddatblygu, sy'n gofyn am atebion cyflenwol eraill.
Mae hwn yn ateb a all ddisodli PTC yn gyflym a gweithio'n dda gyda phympiau gwres -technoleg gwresogi ffilm trwchus.
Gwres -ffilm trwchusmae technoleg yn defnyddio deunyddiau electrothermol ffilm prin sy'n drwchus o ddaear, wedi'u hargraffu ar wahanol swbstradau (dur di-staen, alwmina, alwminiwm nitrid, gwydr, cerameg, ac ati) gan ddefnyddio proses argraffu sgrin, i drosi ynni trydanol yn ynni gwres.
Mae'r gwahaniaeth mewn deunyddiau dargludol ac egwyddorion technegol yn pennu'n uniongyrchol fanteision ac anfanteision perfformiad cynhenid y ddwy dechnoleg.
Mwy synergaidd: Mae gwresogyddion ffilm trwchus yn perfformio'n well na thechnoleg PTC o ran cerrynt cychwyn, foltedd crychdonni, a cherrynt crychdonni, gan gael llai o effaith ar system drydanol y cerbyd, gan sicrhau sefydlogrwydd a dibynadwyedd perfformiad y cerbyd, a chynnal effeithiau gwresogi rhagorol o dan amodau tymheredd amrywiol.
Mwy effeithlon: Mae effeithlonrwydd thermol gwresogyddion ffilm trwchus 7% yn uwch na thechnoleg PTC, gan arbed ynni a gwella ystod gyrru cerbydau trydan yn sylweddol.
Cyflymach: Dim ond 30 milieiliad yw amser cychwyn llawn gwresogydd ffilm trwchus, tra bod angen tua 28 eiliad ar y gwresogydd PTC "cyflym" i gyrraedd allbwn pŵer llawn.
Gyda threiddiad cynyddol llwyfannau foltedd uchel 800V, disgwylir i dechnoleg gwresogi ffilm drwchus, sy'n gallu gwrthsefyll foltedd uchel 1500V, ddisodli'r dechnoleg PTC "650V-cyfyngedig" a dod yn ddewis prif ffrwd yn y diwydiant yn y dyfodol. Ar ben hynny, gall gwresogyddion ffilm trwchus addasu'n berffaith i wahanol fanylebau foltedd cyflenwad pŵer, gan ddarparu opsiynau ar gyfer modelau cerbydau amrywiol.
