Neden Kalın?{0}}Film Isıtma Teknolojisi
Şu Anda En İyi Seçim?
Ana akım ısıtma yöntemleri iki teknolojik yola ayrılmıştır:{0}}PTC ısıtıcılar ve ısı pompası sistemleri. Ancak ilişkileri birbirini dışlayan değildir; daha çok tamamlayıcı bir çift gibidir. Neden?
Önce PTC ısıtıcılara bakalım.
PTC, Pozitif Sıcaklık Katsayılı Termistör anlamına gelir. Ortam sıcaklığı düştüğünde PTC'nin direnci de azalır. Bu sırada, sabit bir voltaj altında akım uygulandığında, azalan direnç akımın artmasına neden olur ve üretilen ısı da buna bağlı olarak artar, böylece bir ısıtma etkisi elde edilir.
İki PTC ısıtma yöntemi vardır: su-tabanlı ısıtma ve hava-tabanlı ısıtma. İlki, soğutucuyu PTC aracılığıyla ısıtır ve daha sonra radyatörle ısı alışverişinde bulunur; ikincisi doğrudan PTC ile ısı alışverişinde bulunur ve sonuçta sıcak havayı dışarı üfler.
Teknoloji olgun, ancak sorun, elektrikli araçların sürüş menzilini ciddi şekilde azaltan PTC ısıtmasının yüksek enerji tüketiminden kaynaklanıyor. Örneğin 2kW'lık bir PTC ısıtıcı, bir saat boyunca tam güçte çalışmak için 2 kWh elektrik tüketir. 100 kilometrede 15 kWh'lik bir güç tüketimini baz alarak hesaplarsak, 2 kWh kabaca 13 kilometrelik bir sürüş menziline denk geliyor. Gerçekte sistem aynı zamanda PTC (Güç İletim Kontrolü) ünitesinin gücünü de kontrol eder: ön cam buzunun çözülmesi yaklaşık 2-3 kW PTC gücü gerektirir; Soğutucunun ısıtılması yaklaşık 6 kW gerektirebilir.
Bu nedenle PTC'nin "plastik muadili" olan ısı pompası devreye giriyor.
Isı pompası bir ısı "taşıyıcısı" olarak görev yapar-arabanın dışındaki soğuk hava gibi düşük-sıcaklıktaki bir "nesneden" ısıyı emer, onu çalışma akışkanına aktarır ve ardından çalışma akışkanını sıcaklığını yükseltmek için sıkıştırır. Son olarak, yüksek-sıcaklıktaki çalışma sıvısı, yoğunlaştırıcı aracılığıyla arabanın içindeki havayla ısı alışverişi yaparak sıcak hava işlevini yerine getirir.
Bir klimanın performansını ölçmek için genellikle COP (Performans Katsayısı) kullanırız. Daha yüksek bir COP değeri, daha yüksek dönüşüm verimliliğini ve daha fazla enerji tasarrufunu gösterir. Teorik olarak bir ısı pompasının ısıtma COP değeri 2 ila 4 arasındadır. Yani aynı enerji tüketimi ile bir ısı pompası PTC'ye göre 2-4 kat daha fazla ısı üretir.
Isı pompaları bu kadar mükemmelse neden hala bir PTC'ye ihtiyaç duyuluyor? Sorun "teorik" yönlerde yatıyor.
Düşük sıcaklıktaki-ortamlarda, ısı pompaları -20 derecede-arızalanmaya eğilimlidir; ısı pompasının COP'si (Performans Katsayısı) 1'e düşerek onu neredeyse devre dışı bırakır; -10 dereceden 0 dereceye kadar COP 1-2 olup, PTC (Potansiyel Olarak İletilen Krom) ısı pompalarından biraz daha iyidir. Bu nedenle Tesla, ısıtmaya yardımcı olmak için -10 dereceden 0 dereceye kadar yardımcı bir PTC'yi etkinleştirir; Sıcaklık 0 derecenin üzerine çıktığında tekrar ısı pompasına geçer. HiPhi X, dolaylı bir ısı pompası kullanır ve ayrıca düşük sıcaklıklarda hızlı ısıtma için yardımcı ısı kaynağı olarak bir PTC gerektirir.
PTC teknolojisi basittir ancak doğası gereği sınırlı kapasite, istikrarsızlık ve yüksek güç tüketimini içerir; ısı pompalarının tavanı yüksektir, ancak yüksek maliyetleri ve olgunlaşmamış teknolojileri, CO₂ ısı pompaları gibi gelecekteki teknolojilerin hâlâ gelişmekte olduğu ve başka tamamlayıcı çözümler gerektirdiği anlamına gelir.
Bu, PTC'nin yerini hızla alabilecek ve ısı pompası-kalın-film ısıtma teknolojisiyle iyi çalışabilecek bir çözümdür.
Kalın{0}}film ısıtmateknoloji, elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürmek için serigrafi baskı işlemi kullanılarak çeşitli alt tabakalar (paslanmaz çelik, alümina, alüminyum nitrür, cam, seramik vb.) üzerine basılan nadir-toprak kalınlığında-film elektrotermal malzemelerden yararlanır.
İletken malzemelerdeki ve teknik prensiplerdeki fark, iki teknolojinin doğasında olan performans avantajlarını ve dezavantajlarını doğrudan belirler.
Daha sinerjik: Kalın-film ısıtıcılar, başlatma akımı, dalgalanma voltajı ve dalgalanma akımı açısından PTC teknolojisinden daha iyi performans gösterir, aracın elektrik sistemi üzerinde daha az etkiye sahiptir, araç performansının stabilitesini ve güvenilirliğini sağlar ve çeşitli sıcaklık koşulları altında mükemmel ısıtma etkilerini korur.
Daha verimli: Kalın-film ısıtıcıların termal verimliliği, PTC teknolojisine göre tam %7 daha yüksektir; enerji tasarrufu sağlar ve elektrikli araçların sürüş menzilini önemli ölçüde artırır.
Daha hızlı: Kalın-film ısıtıcının tam başlatma-süresi yalnızca 30 milisaniyedir, "hızlı-tempolu" PTC ısıtıcının ise tam güç çıkışına ulaşması yaklaşık 28 saniye gerektirir.
800V yüksek-voltaj platformlarının artan penetrasyonuyla, 1500V yüksek voltaja dayanabilen kalın-film ısıtma teknolojisinin "650V-sınırlı" PTC teknolojisinin yerini alması ve geleceğin sektöründe ana tercih haline gelmesi bekleniyor. Ayrıca, kalın-film ısıtıcılar farklı güç kaynağı voltajı özelliklerine mükemmel şekilde uyum sağlayarak çeşitli araç modelleri için seçenekler sunar.
