Главная
Раньше единственное, что роднило обыкновенные, обитающие в каждом доме холодильники и более сложные в технологическом исполнении автомобили (за исключением дизайна, когда речь идет о неудачных вариантах последних) – это система кондиционирования. Однако технологии, используемые при изготовлении рефрижераторов, могут во многом помочь при создании новых моделей электромобилей.
Один из самых сложных элементов в работе двигателя – это тепло. С одной стороны, для работы двигателя оно необходимо, однако от его излишков требуется избавляться, так как высокие температуры губительны для мотора. При сжигании топлива, когда жидкость переходит в газообразное состояние и тем самым начинает двигать поршни, образуются излишки тепла. Их необходимо удалить, дабы не повредить всем системам. Более 50 процентов энергии, которую может выработать топливо, удаляется из двигателя с помощью охлаждающих систем и выбрасываются в атмосферу.
Двигатели электрокаров тоже генерируют огромное количество тепла. Это крайне негативно влияет на мотор, а также снижает время перезарядки. Если раньше основной задачей конструкторов было избавиться от высоких температур, то последние тенденции, призванные экономить ресурсы, настаивают на сохранении и переработке излишков тепла. Ныне каждый лишний джоуль должен быть сохранен, и тем или иным способом отправлен в работу. И вот именно здесь на помощь приходит тепловой насос.
До сих пор эти механизмы использовались только при создании холодильников или воздушных кондиционеров. Теперь же ведущие инженеры предполагают, что такие системы могут использоваться и в моторах электромобилей.
Принцип работы стандартного холодильника известен всем. Он оснащен компрессором и системой труб, по которым циркулирует хладагент. Когда этот газ находится в сжатом состоянии, температура его поднимается. Следующая остановка на пути движения хладагента - конденсатор. Там газ вновь переходит в жидкий вид, выделяя излишки тепла во внешнюю среду. А хладагент двигается дальше в испаритель. Именно он и охлаждает внутреннее пространство холодильника.
В электромобилях тепловой насос может использоваться как для повышения температуры батареи, так и для понижения ее. Когда батарея перегрета, то излишки, путем охлаждения, могут поступать в салон для утепления его. Насос также может забирать тепло из окружающего воздуха в автомобильные системы, если это необходимо. Впервые такой принцип был использован при создании модели Nissan Leaf. Однако не все электрокары смогли применить эту систему.
Подобная кольцевая система переработки тепла помогает уменьшить утечку энергии из двигателя электрокара. Это помогает поддерживать оптимальную температуру в батарее, что, во-первых, уменьшает расход энергии, а также снижает время зарядки.
Естественно, сама работа компрессора также расходует определенное количество электричества. Но запросы совсем не велики – всего лишь 1 киловатт помогает выработать в 3 раза больше энергии.
Другой потенциально выигрышный вариант – это использование двигателя Стирлинга. Он основан на принципе движения рабочего тепла в замкнутом пространстве. Это достаточно старая идея, но ее концепция перевода излишков тепла в создание электричества заключает в себе большой потенциал.
