ปัจจุบันรถยนต์ไฟฟ้าหลายรุ่นเริ่มใช้ระบบทำความร้อนแบบปั๊มความร้อนแล้ว หลักการและระบบทำความร้อนแบบปรับอากาศก็เหมือนกัน พลังงานไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องสร้างความร้อน แต่ถ่ายเทความร้อนได้ พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปส่วนหนึ่งสามารถถ่ายเทความร้อนได้มากกว่าหนึ่งส่วน จึงช่วยประหยัดไฟฟ้าได้มากกว่าเครื่องทำความร้อนแบบ PTC
แม้ว่าเทคโนโลยีปั๊มความร้อนและระบบทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศจะถ่ายเทความร้อน แต่การใช้ความร้อนของรถยนต์ไฟฟ้าก็ยังคงสูงกว่าเครื่องปรับอากาศ นี่คือสาเหตุ แท้จริงแล้ว ปัญหานี้มีสาเหตุหลักสองประการ:
1. ต้องปรับความแตกต่างของอุณหภูมิ
สมมติว่าอุณหภูมิที่ร่างกายของมนุษย์รู้สึกสบายคือ 25 องศาเซลเซียส อุณหภูมิภายนอกรถในฤดูร้อนคือ 40 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิภายนอกรถในฤดูหนาวคือ 0 องศาเซลเซียส
เห็นได้ชัดว่าหากต้องการลดอุณหภูมิในรถให้เหลือ 25 องศาเซลเซียสในฤดูร้อน ความแตกต่างของอุณหภูมิที่เครื่องปรับอากาศต้องปรับจะอยู่ที่เพียง 15 องศาเซลเซียสเท่านั้น ในฤดูหนาว เครื่องปรับอากาศต้องการเพิ่มอุณหภูมิในรถให้ถึง 25 องศาเซลเซียส และความแตกต่างของอุณหภูมิจะต้องปรับให้สูงถึง 25 องศาเซลเซียส ภาระงานจะสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และการใช้พลังงานก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
2. ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนแตกต่างกัน
ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูงเมื่อเปิดเครื่องปรับอากาศ
ในฤดูร้อนระบบปรับอากาศในรถยนต์จะทำหน้าที่ถ่ายเทความร้อนภายในรถออกสู่ภายนอก ทำให้รถยนต์เย็นลง
เมื่อเครื่องปรับอากาศทำงานคอมเพรสเซอร์จะอัดสารทำความเย็นให้เป็นก๊าซที่มีแรงดันสูงประมาณ 70 องศาเซลเซียส แล้วจึงไหลไปยังคอนเดนเซอร์ซึ่งอยู่ด้านหน้า ณ จุดนี้ พัดลมเครื่องปรับอากาศจะขับอากาศให้ไหลผ่านคอนเดนเซอร์ ดึงความร้อนของสารทำความเย็นออกไป และอุณหภูมิของสารทำความเย็นจะลดลงเหลือประมาณ 40 องศาเซลเซียส และกลายเป็นของเหลวที่มีแรงดันสูง จากนั้นสารทำความเย็นเหลวจะถูกฉีดผ่านรูเล็กๆ เข้าไปในเครื่องระเหยที่อยู่ใต้คอนโซลกลาง ซึ่งจะเริ่มระเหยและดูดซับความร้อนจำนวนมาก และในที่สุดก็กลายเป็นก๊าซเข้าสู่คอมเพรสเซอร์สำหรับรอบการทำงานถัดไป
เมื่อปล่อยสารทำความเย็นออกนอกรถ อุณหภูมิโดยรอบจะอยู่ที่ 40 องศาเซลเซียส อุณหภูมิสารทำความเย็นจะอยู่ที่ 70 องศาเซลเซียส และความแตกต่างของอุณหภูมิจะสูงถึง 30 องศาเซลเซียส เมื่อสารทำความเย็นดูดซับความร้อนในรถ อุณหภูมิจะต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส และความแตกต่างของอุณหภูมิกับอากาศในรถก็สูงมากเช่นกัน จะเห็นได้ว่าประสิทธิภาพการดูดซับความร้อนของสารทำความเย็นในรถและความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสภาพแวดล้อมและการปล่อยความร้อนภายนอกรถนั้นสูงมาก ทำให้ประสิทธิภาพการดูดซับความร้อนหรือการปล่อยความร้อนแต่ละครั้งสูงขึ้น ทำให้ประหยัดพลังงานได้มากขึ้น
ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนจะต่ำเมื่อเปิดลมอุ่น
เมื่อเปิดเครื่องปรับอากาศ สถานการณ์จะตรงกันข้ามกับการทำความเย็นโดยสิ้นเชิง สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซที่ถูกอัดให้มีอุณหภูมิและความดันสูงจะเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในรถยนต์ก่อน ซึ่งความร้อนจะถูกปล่อยออกมา หลังจากความร้อนถูกปล่อยออกมา สารทำความเย็นจะกลายเป็นของเหลวและไหลไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อนด้านหน้าเพื่อระเหยและดูดซับความร้อนจากสิ่งแวดล้อม
อุณหภูมิในฤดูหนาวนั้นต่ำมาก สารทำความเย็นสามารถลดอุณหภูมิการระเหยได้ก็ต่อเมื่อต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน ตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิอยู่ที่ 0 องศาเซลเซียส สารทำความเย็นจำเป็นต้องระเหยให้ต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียสหากต้องการดูดซับความร้อนจากสภาพแวดล้อมให้เพียงพอ การทำเช่นนี้จะทำให้ไอน้ำในอากาศแข็งตัวเมื่ออากาศเย็นและเกาะติดกับพื้นผิวของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งไม่เพียงแต่จะลดประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนลงเท่านั้น แต่ยังปิดกั้นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างสมบูรณ์หากเกิดน้ำค้างแข็งรุนแรง ทำให้สารทำความเย็นไม่สามารถดูดซับความร้อนจากสภาพแวดล้อมได้ ในเวลานี้ระบบปรับอากาศสามารถเข้าสู่โหมดละลายน้ำแข็งได้เท่านั้น และสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงที่ถูกอัดแน่นจะถูกส่งออกไปด้านนอกรถอีกครั้ง และความร้อนจะถูกนำไปใช้ละลายน้ำแข็งอีกครั้ง ด้วยวิธีนี้ ประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนจะลดลงอย่างมาก และการใช้พลังงานก็จะสูงขึ้นตามธรรมชาติ
ดังนั้น ยิ่งอุณหภูมิในฤดูหนาวต่ำลง รถยนต์ไฟฟ้าก็จะยิ่งเปิดลมอุ่นมากขึ้นเท่านั้น เมื่อรวมกับอุณหภูมิที่ต่ำในฤดูหนาว กิจกรรมของแบตเตอรี่ก็ลดลง และระยะการขับขี่ก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด
เวลาโพสต์: 9 มี.ค. 2567