Componenti essenziali di un impianto di climatizzazione elettrico
Il sistema di climatizzazione elettrico è il fulcro della gestione termica nei veicoli a nuova energia. Sostituendo la tradizionale trasmissione a cinghia del motore con la trasmissione elettrica, i suoi componenti essenziali e le quattro parti principali sono i seguenti:
Compressore elettrico per aria condizionata– Il “cuore” del sistema. Alimentato direttamente da una batteria ad alta-tensione, utilizza un-motore sincrono a magnete permanente integrato per azionare un meccanismo a spirale o a pistone, comprimendo il refrigerante gassoso a bassa-temperatura e-pressione in uno stato gassoso ad alta-temperatura e alta-pressione, attivando così il ciclo di refrigerazione. La potenza è in genere compresa tra 1,5 e 10 kW e richiede una piattaforma ad alta tensione da 400 V/800 V-per il veicolo. È dotato di un-convertitore di frequenza integrato per la regolazione continua della velocità in base al carico termico, con conseguente notevole risparmio energetico rispetto a un compressore a-cilindrata fissa.
Riscaldatore elettrico PTC– La fonte di calore principale per il riscaldamento elettrico dell’aria condizionata. Utilizzando un elemento ceramico a coefficiente di temperatura positivo, riscalda l'aria o il liquido di raffreddamento, che viene poi inviato all'abitacolo attraverso il nucleo del riscaldatore. La potenza è generalmente compresa tra 1 e 7 kW, con caratteristiche di temperatura auto-limitanti; all'aumentare della temperatura, la resistenza aumenta e la potenza diminuisce automaticamente, garantendo un'elevata sicurezza. Nei sistemi di climatizzazione a pompa di calore, i PTC vengono spesso utilizzati come fonte di calore ausiliaria in ambienti a bassa-temperatura per compensare l'insufficiente capacità di riscaldamento della pompa di calore in condizioni estremamente fredde.
Pompa dell'acqua elettrica– La fonte di energia per la circolazione del liquido di raffreddamento. Azionata da un motore CC senza spazzole, la girante spinge l'antigelo attraverso il motore, il pacco batteria, il riscaldatore PTC e il radiatore, ottenendo il recupero del calore residuo e l'equalizzazione della temperatura. Rispetto alle pompe dell'acqua meccaniche, la pompa dell'acqua elettrica può regolare autonomamente la propria velocità secondo necessità e continua a funzionare anche a motore spento. È un componente chiave per il controllo della temperatura della batteria e il raffreddamento del motore.
Valvola a tre-vie– Il "nodo del traffico" del circuito di gestione termica. Cambia la direzione del flusso del refrigerante elettricamente o elettromagneticamente, consentendo il passaggio flessibile tra più modalità come raffreddamento, riscaldamento, sbrinamento e preriscaldamento della batteria. Ad esempio, in modalità riscaldamento, il refrigerante riscaldato PTC- viene diretto al nucleo del riscaldatore; nella modalità di recupero del calore disperso, il calore raffreddato dal motore- viene diretto al pacco batteria per il riscaldamento. La valvola a tre-vie consente a tutti i sottosistemi di gestione termica di condividere un'unica tubazione, semplificando notevolmente la struttura e riducendo i costi.
Oltre ai quattro componenti principali sopra menzionati, il sistema richiede anche il funzionamento coordinato di componenti quali condensatore, evaporatore, valvola di espansione, ricevitore di liquido essiccatore, ventilatore, ventola elettrica, controller del climatizzatore (ECU) e sensore di temperatura/pressione per formare un circuito completo di raffreddamento e riscaldamento.
