Com funciona la bomba de calor del vehicle elèctric
La gamma de vehicles elèctrics a baixes temperatures atrau cada cop més l'atenció de la gent i les bombes de calor, com a solució madura en els camps domèstics i industrials, estan sent acollides gradualment pels principals fabricants de vehicles elèctrics. Una bomba de calor és un dispositiu que extreu energia de l'aire per escalfar o refredar espais. El principi de funcionament d'una bomba de calor és oposat al d'un motor de calor. Una bomba de calor funciona introduint energia elèctrica i extreu calor del fred al càlid. Això sembla violar la segona llei de la termodinàmica, però aquesta transferència de calor no és espontània i requereix energia d'entrada per aconseguir-la.
En realitat, una bomba de calor és com una nevera, però passa el contrari: la seva funció és exactament l'oposada a una nevera a la cuina. Les neveres domèstiques contenen gas refrigerant, que s'escalfarà després de la compressió. El gas comprimit es transporta al condensador a través d'unes canonades. La calor del condensador es dissipa per refredar el gas refrigerant, que després es transporta a la canonada de l'evaporador. Com que l'evaporador és més gran que el condensador, la pressió cau i el refrigerant líquid s'evapora en estat gasós, absorbint la calor de l'entorn. La temperatura disminueix en conseqüència, aconseguint un efecte de refredament.
La bomba de calor del vehicle elèctric absorbeix la calor de l'aire extern a través de l'evaporador, comprimeix el refrigerant i després utilitza la calor del condensador per augmentar la temperatura dins de la bateria o del cotxe. Una bomba de calor reversible també pot escalfar o refredar bateries. Si es refreda, es pot recuperar l'excés de calor generat pel funcionament de la bateria i, mentre es refreda la bateria, també es pot utilitzar per escalfar el carro, matant dos ocells d'un tret.
Els components principals d'una bomba de calor inclouen els següents:
Compressor: el compressor és el cor d'una bomba de calor. Utilitza electricitat per comprimir el refrigerant, augmentant la pressió i la temperatura del refrigerant.
Condensador: el condensador es troba fora de la bomba de calor. Un condensador és un lloc on el refrigerant allibera calor a l'aire circumdant.
Evaporador: l'evaporador es troba dins de la bomba de calor. És el lloc on el refrigerant absorbeix la calor de l'aire interior.
Vàlvula d'expansió: una vàlvula d'expansió és un petit dispositiu utilitzat per reduir la pressió del refrigerant, transformant-lo de líquid a gas.
Les bombes de calor poden augmentar l'autonomia dels vehicles elèctrics a l'hivern. Les bombes de calor no necessiten electricitat per generar calor, només bomben calor de l'exterior a l'interior. La capacitat consumida per la bomba de calor durant aquest procés és molt inferior a la de la calefacció directa PTC. La bomba de calor pot canviar el seu mode de funcionament segons sigui necessari, permetent tant la calefacció com la refrigeració.
Tot i que les bombes de calor són cada cop més populars i tenen molts avantatges, el cost dels sistemes de bombes de calor encara és elevat. Durant el funcionament de les bombes de calor, el compressor continuarà funcionant, cosa que pot provocar problemes de soroll. En comparació amb els mètodes tradicionals de calefacció elèctrica, els sistemes de bombes de calor són més complexos, tenen més components i tenen una fiabilitat relativament menor.
