PTC apkures sistēma: integrētais siltumsūkņa gaisa kondicionētājs kļūs par galveno
Pilotu kabīnes gaisa kondicionēšanas sistēmai galvenokārt ir divi tehniskie ceļi: PTC apkure un siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas apkure. Abiem ir savas priekšrocības un trūkumi. PTC ir labs sildīšanas efekts zemas temperatūras darba apstākļos, bet patērē elektrību. Siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas sistēmai ir slikta sildīšanas jauda zemā temperatūrā un labs enerģijas taupīšanas efekts, kas var efektīvi uzlabot jaunu enerģijas transportlīdzekļu akumulatora darbības laiku ziemā.
Runājot par apkures principiem, būtiskā atšķirība starp PTC sistēmu un siltumsūkņa sistēmu ir tāda, ka siltumsūkņa sistēmā tiek izmantots aukstumaģents, lai absorbētu siltumu no transportlīdzekļa ārpuses, savukārt PTC sistēma izmanto ūdens cirkulāciju, lai sildītu transportlīdzekli. Salīdzinot ar PTC sildītājiem, siltumsūkņu gaisa kondicionēšanas sistēmām ir tehniskas grūtības, piemēram, gāzes un šķidruma atdalīšana apkures laikā, aukstumaģenta plūsmas spiediena kontrole utt. Tehniskās barjeras un grūtības ir ievērojami augstākas nekā PTC apkures sistēmām.
Siltumsūkņa gaisa kondicionēšanas sistēmas dzesēšanai un apkurei kā kodols tiek izmantots elektriskais kompresors un tiek izmantots sistēmu komplekts. PTC sildīšanas režīmā PTC sildītājs ir kodols, un dzesēšanas režīmā elektriskais kompresors ir kodols, un darbojas divi dažādi sistēmas režīmi. Tāpēc siltumsūkņa gaisa kondicionierim ir noteikts režīms un augstāka integrācijas pakāpe. Apkures efektivitātes ziņā, lai iegūtu 5 kW izejas siltuma, elektriskajam sildītājam pretestības zuduma dēļ ir jāpatērē 5,5 kW elektroenerģijas. Sistēma ar siltumsūkni prasa tikai 2,5 kW elektroenerģijas. Kompresors izmanto elektrisko enerģiju, lai saspiestu aukstumaģentu, lai siltumsūkņa siltummainī radītu nepieciešamo izejas siltumu.
Nākotnes telpā PTC elektriskās apkures augšējo robežu ierobežo sildītāja jauda un siltuma vadīšanas zudumi. Šobrīd šīs tehnoloģijas apkures efektivitāte ir sasniegusi augšējo robežu, un to ir grūti uzlabot. Siltumsūkņa sistēmas siltuma pārneses princips padara tās apkures efektivitāti atkarīgu no diviem faktoriem: elektriskā kompresora jaudas un aukstumaģenta siltuma vadīšanas jaudas. Pārejai no freona uz oglekļa dioksīdu un citiem videi draudzīgiem aukstumnesējiem ir iespēja vēl vairāk uzlabot apkures efektivitāti.
Pašlaik R142b (freons) aizstāj jauni aukstumnesēji, piemēram, R744 siltumsūknis (oglekļa dioksīda siltumsūknis) un R1234yf (tetrafluorpropilēns).
Salīdzinot auto detaļas, PTC apkures sistēmas un siltumsūkņa sistēmas daļas ir aptuveni vienādas. Tomēr siltumsūkņa darba spiediens ir salīdzinoši augsts, un ir nepieciešami augstspiediena izturīgi komponenti, piemēram, augstspiediena izturīgi cauruļvadi, augstsprieguma izturīgi elektroniskie izplešanās vārsti un augstspiediena izturīgi gaisa kompresori. Tas rada ievērojamu izmaksu pieaugumu salīdzinājumā ar PTC.