يتكون نظام تكييف الهواء لمركبات الطاقة الجديدة بشكل أساسي من نظام التهوية، ونظام التبريد، ونظام التدفئة، ونظام تنقية الهواء، ونظام التحكم.
I. مبدأ العمل لنظام تبريد تكييف الهواء
وظيفة نظام التبريد هي تبريد الهواء داخل السيارة أو الهواء النقي الداخل من الخارج، وبالتالي خفض درجة الحرارة داخل السيارة.
1 - مروحة 2 - مكثف 3 - ضاغط 4 - صمام التمدد 5 - منفاخ 6 - مبخر 7 - جهاز استقبال-مجفف
1. مسار التبريد داخل المركبة
يتم شحن المبرد في نظام تبريد مغلق. تحت تأثير الضاغط، يدور سائل التبريد. ويتكثف من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة عند المكثف، ويطلق الحرارة؛ ويتبخر من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية عند المبخر، فيمتص الحرارة، وبالتالي تنخفض درجة الحرارة داخل السيارة.
1 - مكثف 2 - ضاغط كهربائي 3 - مجفف استقبال 4 - وحدة بطارية تخزين الطاقة 5 - مروحة كهربائية 6 - صمام التمدد 7 - حرارة مبادل 8 - منفاخ 9 - مبخر داخل المركبة 10 - صمام تمدد للتبريد داخل المركبة
2. مسار تبريد حزمة البطارية
تتكون حلقة تدوير غاز التبريد في نظام تكييف الهواء من فرعين متوازيين: أحدهما للتبريد داخل السيارة والآخر لتبريد وحدة بطارية تخزين الطاقة. يحتوي كل فرع على صمام توسعة للتحكم بشكل مستقل في وظيفة التبريد.
يمكن للجهاز الإلكتروني لإدارة تخزين الطاقة التحكم في صمام التمدد وفتحه عن طريق تطبيق الجهد الكهربي، بحيث يمكن أن يتدفق المبرد إلى وحدة بطارية تخزين الطاقة، وبالتالي تبريد بطارية تخزين الطاقة. كما يتم إجراء التبريد داخل المركبة حسب الحاجة، ويتم التحكم في صمام التمدد الموجود أمام المبخر عن طريق النظام الكهربائي والإلكتروني.
1 - مكثف 2 - ضاغط كهربائي 3 - مجفف استقبال 4 - وحدة بطارية تخزين الطاقة 5 - مروحة كهربائية 6 - صمام التمدد 7 - حرارة مبادل 8 - منفاخ 9 - مبخر داخل المركبة 10 - صمام تمدد للتبريد داخل المركبة
ثانيا. مبدأ العمل لتدفئة تكييف الهواء
في الأيام الأولى، كانت سخانات السيارات الكهربائية تستخدم عادة السخانات الكهربائية. في الوقت الحاضر، المزيد والمزيد من سخانات السيارات الكهربائية تستخدم المضخات الحرارية وتكييف الهواء للتدفئة. عندما يتدفق سائل التبريد في نظام تكييف الهواء في اتجاه معين، فإنه يكون في وضع التبريد. في هذا الوقت، يقوم المكثف والمبخر بأداء وظائفهما، ويكون المبخر مسؤولاً عن تبريد الجزء الداخلي من السيارة. عندما يتدفق المبرد في الاتجاه المعاكس، فإنه يدخل في وضع التدفئة. في هذا الوقت، يصبح المبخر مكثفًا ويكون مسؤولاً عن تسخين الجزء الداخلي من السيارة. تبلغ كفاءة تسخين مكيف الهواء 3 إلى 4 أضعاف كفاءة السخان الكهربائي، كما أنه أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. ولذلك، يتم تغيير المزيد والمزيد من سخانات السيارات الكهربائية إلى تسخين مكيف الهواء.
1. مبدأ العمل لسخان تسخين المياه PTC
يمكن للسيارات الكهربائية النقية استخدام سخانات PTC لتسخين الهواء مباشرة أو استخدام سخانات PTC لتسخين سائل التبريد لتسخين الهواء. عند استخدام سخانات PTC لتسخين الهواء مباشرة، فقط استبدال قلب السخان لمكيف هواء السيارة التقليدي بسخان PTC وتزويده بمعدات التحكم اللازمة يمكن تطبيقه مباشرة على سيارة كهربائية خالصة.
2. تكييف الهواء بالمضخة الحرارية
بالمقارنة مع سخانات PTC، يمكن لتكييف الهواء بمضخة الحرارة أن يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة ويزيد من نطاق قيادة المركبات في فصل الشتاء. ومع ذلك، فإن كفاءة التدفئة في درجات الحرارة المنخفضة لأنظمة المضخات الحرارية منخفضة والتكلفة مرتفعة نسبيا. لذلك، لا تزال معظم الشركات المصنعة للسيارات تستخدم سخانات PTC للتدفئة. في المستقبل، مع الاختراق المستمر لتكنولوجيا المضخات الحرارية ذات درجة الحرارة المنخفضة، سيصبح تطبيق تكييف الهواء بمضخة الحرارة أكثر انتشارًا.
تركيب نظام تكييف الهواء بمضخة حرارية: 1 - صمام التمدد على وحدة بطارية تخزين الطاقة 2 - ضاغط كهربائي 3 - منفاخ للمساحة الداخلية للمركبة 4 - جهاز تسخين كهربائي {{4 }} صمام التمدد لمبخر المساحة الداخلية للمركبة 6 - صمام الإغلاق بين المكثف وزجاجة المجفف 7 - صمام الإغلاق بين الضاغط الكهربائي والمبادل الحراري للمضخة الحرارية {{9 }} مبادل حراري لمضخة حرارية 9 - جهاز استقبال-مجفف
هناك ثلاثة أوضاع عمل لتدفئة تكييف الهواء في السيارة الكهربائية: وضع الهواء، وضع المبرد، ووضع الهواء + المبرد.
(1) وضع الهواء
يقوم ضاغط تكييف الهواء بضغط غاز التبريد ذو درجة الحرارة العالية والضغط العالي إلى داخل المكثف. ثم يتدفق سائل التبريد المتدفق من المكثف إلى صمام التمدد الحراري. بعد التدفق خارج التمدد الحراري، تنخفض درجة الحرارة قليلاً، ثم تتدفق إلى مكثفين لتحقيق عمليتين تسخين وتحسين تأثير التسخين. ثم يتدفق سائل التبريد إلى تمدد حراري آخر، ثم إلى المبخر. نظرًا لأن درجة حرارة مادة التبريد في المبخر أقل من درجة حرارة الهواء المحيط، فإنها سوف تمتص حرارة الهواء المحيط وتتبخر. يتدفق غاز التبريد ذو درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض أخيرًا إلى الضاغط للدورة التالية.
(2) وضع المبرد
إذا كانت درجة حرارة الهواء الخارجي منخفضة للغاية، أقل من درجة حرارة مادة التبريد في المبخر، فسوف يتدفق سائل التبريد إلى المبادل الحراري. في المبادل الحراري، يتفاعل أنبوبان ماء متصلان بسائل التبريد وأنبوبا ماء متصلان بسائل التبريد، ويمكن لسائل التبريد أن يمتص حرارة سائل تبريد نظام تبريد السيارة الكهربائية. إذا كانت حرارة سائل التبريد لنظام التبريد غير كافية، فسيعمل السخان الكهربائي على تسخين سائل التبريد.
(3) وضع الهواء + المبرد
يتدفق المبرد إلى كل من المبخر وإلى الدليل، ويمتص الحرارة من كل من الهواء والمبرد. عندما تكون السيارة قيد التشغيل، ستقوم وحدة التحكم باختيار أوضاع عمل مختلفة وفقًا لدرجة حرارة البيئة. هناك أيضًا وضع ذكي. في وضع التبريد، يتغير اتجاه تدفق غاز التبريد، ويتم تبادل وظائف المبخر والمكثف. سيتم فصل أحد المكثفات بواسطة قسم ولن يعمل. هناك صمامان ثلاثي الاتجاه في نظام تبريد السيارة الكهربائية، والذي يمكن أن يحقق تبديل الدورات الكبيرة والصغيرة لنظام التبريد.
ثالثا. مبدأ العمل لنظام التدفئة
1. مبدأ عمل نظام تسخين المياه
1- قلب السخان 2- خرطوم السخان 3- صمام الماء الساخن 4- خرطوم الرادياتير 5- خزان التمدد 6- مضخة المياه 7- مروحة { {7}} الردياتير 9- المحرك
2. مبدأ العمل لنظام التدفئة وتكييف الهواء بالمضخة الحرارية
1- المبخر 2- مروحة كهربائية 3- ضاغط كهربائي 4- مجفف تخزين السوائل 5- وحدة بطارية الطاقة 6- صمام توسيع لأنبوب الحرارة في وحدة بطارية الطاقة 7- أنبوب الحرارة في وحدة بطارية الطاقة 8- منفاخ الفضاء داخل السيارة 9- صمام التمدد للمبخر داخل السيارة 10- المكثف 11- مبادل حراري للهواء الدافئ {{ 12}} جهاز تسخين كهربائي 13- مبادل حراري لمضخة حرارية 14- صمام توسيع للمبادل الحراري لمضخة حرارية 15- مضخة تبريد كهربائية 16- خزان تجديد سائل التبريد 17- صمام إيقاف بين الضاغط الكهربائي والمبخر (يفتح عندما لا يتم تشغيل الصمام) 18- صمام التوقف بين المبخر ومجفف تخزين السوائل (مغلق عندما لا يتم تشغيل الصمام) 19- صمام التبريد أحادي الاتجاه {{21} } الصمام الحابس بين الضاغط الكهربائي والمبادل الحراري للمضخة الحرارية (يفتح عندما لا يتم تشغيل الصمام) 21- الصمام الحابس بين صمام التمدد في المبادل الحراري للمضخة الحرارية ومجفف تخزين السوائل (يفتح عندما لا يتم تشغيل الصمام)
