© Denso

19 июня 2018 10:00

На правах рекламы 3874

Замерзнем ли мы в электромобилях?

В холодной России горячий двигатель внутреннего сгорания всегда был не только источником энергии для движения, но и источником тепла. Но что будет, когда эра ДВС закончится? У производителей, похоже, уже готов ответ.

На самом деле, вопрос разработки более совершенных систем отопления салона стал актуальным уже давно. Причина проста: даже традиционную машину с ДВС отапливать, сжигая жидкое топливо, пока она стоит в пробке, не выгодно ни для владельца, ни для экологии. С появлением в автомобилях систем "старт-стоп" стало понятно, что нередко именно печка первой опустошает запасы электроэнергии и вынуждает раньше времени снова запускать мотор, чтобы не садился аккумулятор. Электрическим же и гибридным автомобилям старые системы отопления уже не подойдут в принципе, ведь с включенной печкой их запас хода будет существенно ниже.

Решение пришло от компании Denso — одного из крупнейших производителей климатического оборудования, причем решение очень элегантное. Суть предложенной технологии в том, что энергию для обогрева салона можно получать из окружающей среды, ведь даже самый холодный атмосферный воздух обладает некоторым ее запасом. Системы, использующие этот принцип, уже активно используются Denso в промышленных кондиционерах, так что они проверены и обкатаны. Все, что оставалось сделать, — это создать уменьшенную версию системы, предназначенную для работы в автомобиле. 

Сам принцип работы таков: температура газообразного теплоносителя при сжатии до высокого давления повышается, после чего он проходит через радиатор отопителя, отдает тепло в салон, расширяется, снова охлаждаясь, а затем процесс повторяется. В общем, физика регулировки температуры в салоне в этой системе зависит от плотности хладагента. Зависимость прямая: чем плотнее хладагент, тем больше тепла он способен перенести, но по мере понижения температуры воздуха (а особенно после прохождения отметки –10°С) он становится все более парообразным и, как следствие, эффективность отопления снижается. Чтобы решить эту проблему, инженеры Denso разработали целый комплекс мер. И одной из основных стал тепловой насос, который извлекает парообразный хладагент и нагнетает его в компрессор, повышая плотность, а вместе с ней и эффективность, при этом понижая затраты энергии.

Казалось бы, сама система за счет этого должна усложняться. Однако тесты показывают, что работа такого теплового насоса заметно увеличивает запас хода электромобиля или гибридного электромобиля на электротяге, то есть в итоге владелец машины выигрывает дважды: получает более комфортную и эффективную климатическую установку и больше километров пробега на одной зарядке.

Этот пример еще раз показывает, что переход на электродвигатели повлечет за собой очень серьезные изменения в работе всех систем машины. И хорошо, что он происходит плавно. Та же компания Denso уже сегодня предлагает решать проблемы "холодных" автомобилей с помощью рециркуляции нагретого воздуха и его удержания в салоне, что снижает потребность в тепловой энергии. Кроме того, в их системах вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха используется иная конструкция вентилятора с верхней и нижней циркуляцией для подачи воздуха к ногам водителя и пассажира, а также на ветровое стекло и в верхнюю часть салона. Новая форма лопастей и уменьшенный размер оптимизируют воздушный поток и увеличивают эффективность. 

По сравнению с обычными системами кондиционирования количество потребляемой тепловой энергии для системы Denso снижено на 30%, а размеры системы и расход электроэнергии уменьшены на 20%. Такое решение позволило на практике добиться большей дальности пробега электромобиля на одной зарядке при включенной печке.

В общем и целом, отвечая на вопрос, — нет, не замерзнем. С системой обогрева салона автомобилей будущего все так или иначе будет в норме. Однако тренд налицо: традиционный автомобиль меняется. Главное, чтобы изменения эти не носили исключительно маркетинговый характер, а были по-настоящему полезными и функциональными.