Чому електромобілі мають тепловий насос? Чи потрібна їм одна?

Ключові висновки

  • Теплові насоси в електромобілях забезпечують більш ефективне опалення, передаючи тепло ззовні для обігріву салону та батареї, збільшуючи запас ходу взимку.
  • Додаткова складність систем теплових насосів пов’язана з додатковими витратами, але електромобілі з тепловими насосами все ще дешевші в обслуговуванні, ніж автомобілі, що працюють на газу.
  • Потреба в тепловому насосі в електромобілі залежить від клімату, де ви живете, причому регіони, де холодніші зими, отримають найбільшу користь від цієї функції.

Теплові насоси зігрівають оселі, сушать білизну і навіть з’являються в електромобілях. Але в електромобілях теплові насоси іноді є додатковою опцією. Що вони роблять і чи варті вони додаткових витрат?

Що таке тепловий насос?

Не у всіх вдома є тепловий насос, але у більшості з нас є щось подібне: холодильник. Холодильник випускає холодоагент у компресор (свого роду насос), який направляє газ через серію труб, відомих як конденсатор. Конденсатор стискає газ, перетворюючи газ на рідину та виділяючи тепло в навколишнє середовище. Потім рідина потрапляє у випарник, який перетворює її назад на газ, поглинаючи тепло з навколишнього середовища. У цьому випадку випарник забирає тепло зсередини холодильника.

Тепловий насос проходить ту саму процедуру, але використовує інший процес. Ви отримуєте користь від тепла, яке виділяє конденсатор.

Як тепловий насос працює в електромобілі

Тепловий насос електромобіля забирає повітря ззовні транспортного засобу, пропускає його через компресор і направляє тепло, що виділяється з конденсатора, всередину основної кабіни, де він нагріває повітря навколо всіх, хто знаходиться всередині (або використовує це тепло, щоб нагріти акумулятор автомобіля). , яка теж не любить холоду).

Натомість EV без теплового насоса зазвичай покладається на форму резистивного нагріву. Коротше кажучи, коли ви пропускаєте електричний струм через матеріал, який створює опір, у результаті тертя виділяється тепло. Насправді це ефективний процес, оскільки вся електроенергія перетворюється на тепло. Але переміщуючи тепло з одного місця в інше, тепловий насос може виробляти більше тепла, ніж витрачає на енергію.

Тепловий насос збільшує запас ходу взимку

Авторство зображення: Бертел Кінг/MakeUseOf

Взимку електромобілі страждають від зменшення запасу ходу. У цьому плані вони не унікальні. Автомобілі, що працюють на газу, також мають менший пробіг бензину взимку, але оскільки багато транспортних засобів показують лише покажчик палива в діапазоні від E до F, а також багато заправних станцій, ми часто навіть не помічаємо цього. Але з електромобілями ви можете спостерігати, як автомобіль із запасом ходу 250 миль влітку падає до 200 миль взимку. Це, у поєднанні з проблемами громадського заряджання електромобілів, сприяє занепокоєнню запасом ходу.

Тепловий насос зменшує ваш радіус дії взимку. Оскільки літієві батареї погано працюють при низьких температурах, ви не зможете проїхати так далеко, як можете, у теплі місяці. Але, нагріваючи салон автомобіля та його акумуляторну батарею, використовуючи менше електроенергії, ви збільшуєте кількість енергії, що залишається для фактичного водіння. Якщо у вас є вибір між моделлю з тепловим насосом і моделлю без нього, модель з тепловим насосом зможе проїхати трохи далі взимку, перш ніж їй знадобиться підзарядка.

Теплові насоси мають додаткову вартість

Є причина, чому компанії стягують більше за автомобілі з тепловими насосами, і це тому, що системи є більш складними. Вони мають більше компонентів, тобто більше речей для виробництва та більше деталей, які потенційно можуть зламатися (хоча електромобілі залишаються дешевшими в обслуговуванні, ніж автомобілі, що працюють на газі).

Адже теплові насоси часто встановлюють поряд (а не замість) резистивного опалення. Таким чином, навіть якщо повітря на вулиці занадто холодне для роботи, ви не залишитеся без способу зігріти свій автомобіль. З інженерної точки зору, тепловий насос є додатковою опцією.

Чи потрібен тепловий насос для вашого електромобіля?

Чи принесе вам користь від теплового насоса, багато в чому залежить від того, де ви живете. У місцях, де йде сніг, вам обов’язково потрібен електромобіль з тепловим насосом, незважаючи на те, що ваш резистивний обігрівач повинен працювати, коли дуже холодно. Навіть якщо ваші зими коливаються вище нуля, але досить холодно, щоб одягнути куртку, тепловий насос того вартий.

З іншого боку, якщо ваші зими настільки м’які, що ви ледь запускаєте обігрівач, користь буде незначною. За таких обставин вам може бути краще заощадити гроші, якщо модель вашого автомобіля дає вам таку можливість.