Sistema di riscaldamento PTC: l'aria condizionata a pompa di calore integrata diventerà il mainstream
Il sistema di condizionamento dell'abitacolo ha principalmente due percorsi tecnici: riscaldamento PTC e riscaldamento del climatizzatore a pompa di calore. Entrambi hanno i loro vantaggi e svantaggi. PTC ha un buon effetto riscaldante in condizioni di lavoro a bassa temperatura, ma consuma elettricità. Il sistema di climatizzazione a pompa di calore ha una scarsa capacità di riscaldamento a bassa temperatura e un buon effetto di risparmio energetico, che può migliorare efficacemente la durata della batteria dei veicoli a nuova energia in inverno.
In termini di principi di riscaldamento, la differenza essenziale tra il sistema PTC e il sistema a pompa di calore è che il sistema a pompa di calore utilizza il refrigerante per assorbire il calore dall'esterno del veicolo, mentre il sistema PTC utilizza la circolazione dell'acqua per riscaldare il veicolo. Rispetto ai riscaldatori PTC, i sistemi di climatizzazione a pompa di calore comportano difficoltà tecniche come la separazione gas-liquido durante il riscaldamento, il controllo della pressione del flusso del refrigerante, ecc. Le barriere e le difficoltà tecniche sono notevolmente superiori a quelle dei sistemi di riscaldamento PTC.
Il raffreddamento e il riscaldamento del sistema di climatizzazione a pompa di calore utilizzano il compressore elettrico come nucleo e adottano una serie di sistemi. Nella modalità di riscaldamento PTC, il riscaldatore PTC è il fulcro e nella modalità di raffreddamento il compressore elettrico è il fulcro e funzionano due diverse modalità di sistema. Pertanto, il climatizzatore a pompa di calore ha una modalità specifica e un grado di integrazione superiore. In termini di efficienza di riscaldamento, per ottenere 5kW di calore in uscita, il riscaldatore elettrico deve consumare 5,5kW di energia elettrica a causa della perdita di resistenza. Un impianto con pompa di calore richiede solo 2,5kW di energia elettrica. Il compressore utilizza l'energia elettrica per comprimere il refrigerante per generare il calore di uscita richiesto nello scambiatore di calore della pompa di calore.
Nello spazio futuro, il limite superiore del riscaldamento elettrico PTC è limitato dalla potenza del riscaldatore e dalla perdita di conduzione del calore. Allo stato attuale, l'efficienza di riscaldamento di questa tecnologia ha raggiunto il limite superiore ed è difficile da migliorare. Il principio del trasferimento di calore del sistema a pompa di calore fa dipendere la sua efficienza di riscaldamento da due fattori: la potenza del compressore elettrico e la potenza di conduzione del calore del refrigerante. Il passaggio dal freon all'anidride carbonica e ad altri refrigeranti rispettosi dell'ambiente ha spazio per un ulteriore miglioramento dell'efficienza del riscaldamento.
Attualmente, nuovi refrigeranti come la pompa di calore R744 (pompa di calore ad anidride carbonica) e R1234yf (tetrafluoropropilene) sostituiscono l'R142b (freon).
Nel confronto dei ricambi auto, le parti del sistema di riscaldamento PTC e del sistema a pompa di calore sono più o meno le stesse. Tuttavia, la pressione di esercizio della pompa di calore è relativamente alta e sono necessari componenti resistenti all'alta pressione, come tubazioni resistenti all'alta pressione, valvole di espansione elettroniche resistenti all'alta tensione e compressori d'aria resistenti all'alta pressione. Ciò comporta un aumento significativo dei costi rispetto a PTC.
