Как работает печка в электромобиле

Фото: https://trauto.ru

Для поддержания комфортной температуры в салоне автомобиля с двигателем внутреннего сгорания используется тепло, которое выделяется при сжигании топлива. В электрокаре такой возможности нет, несмотря на то, что электродвигатель и преобразователи выделяют некоторое количество тепла – его попросту недостаточно. Поэтому производители прибегают к другим решениям, которые зависят от марки, модели электрокара. В премиальных дорогих линейках используются высокопроизводительные и экономичные тепловые насосы. Для сравнения цена Zeekr 001 с гарантией может превышать 6.5 миллионов рублей. В моделях среднего класса (до 2.5-3.5 миллионов рублей) могут применяться менее совершенные системы.

Рассмотрим технологии, которые применяются для обогрева электрокаров, и подробно разберем все нюансы, плюсы и минусы каждой из них.

Основные и вспомогательные системы отопления и подогрева в электромобилях

К основным относятся системы, которые предназначены для нагрева воздуха в салоне автомобиля. В классическом понимании это печка, которую включают при понижении температуры. Дополнительно производители устанавливают вспомогательные греющие элементы. Это может быть подогрев сидений, руля с применением резистивных элементов. В тестовом режиме используются и инфракрасные панели. Рассмотрим все виды систем обогрева, которые можно встретить в современном электрокаре:

• Кондиционер или «тепловой насос» – в нем используются физические свойства хладагента, который при сжатии нагревается, а при расширении остывает и переходит в газообразную форму;

• Обогреватель с резистивной обдуваемой спиралью – простое устройство, которое практически не отличается от обычной домашней электрической печки «ветродуйки»;

• Резистивные кабельные системы – в них используются специальные греющие кабели, в которых при подаче электрического тока происходит нагрев только наиболее холодных участков;

• Инфракрасные панели – греют не воздух, а объекты, которые находятся на пути инфракрасной волны. Характеризуются очень низким электропотреблением.

Познакомимся поближе с принципом действия каждой из систем, их плюсами и минусами.

Печки на основе обдуваемых спиралей

Это примитивное оборудование, которое используется редко, в основном на бюджетных моделях. Его главный минус состоит в достаточно высоком энергопотреблении при нагреве спирали. Поэтому в зимнее время запас хода будет напрямую зависеть от температуры воздуха и интенсивности эксплуатации печки.

Резистивные кабели

Саморегулирующийся резистивный кабель изготавливается из материала с изменяемым сопротивлением. На холодных участках его плотность выше. Электричество сталкивается с повышенным сопротивлением, в результате чего происходит нагрев. На теплых участках энергия не расходуется, так как ток свободно движется по ним. В результате резистивные кабели нагреваются только там, где это действительно необходимо. Они используются для обустройства систем подогрева сидений, руля, области ног.

Их главное преимущество – экономичное энергопотребление. Систему можно вообще не отключать – при повышении температуры она практически не будет расходовать электроэнергию. Основной минус – невозможность использования для комплексного обогрева салона и достаточно высокая стоимость, которая закладывается в цену электромобиля.

Инфракрасные панели

На данный момент эта технология используется экспериментально. Внедрять ее начал автомобилестроительный концерн BMW. Инфракрасная панель потребляет минимум электроэнергии, что делает ее самым экономичным вариантом. Однако проблема состоит в специфике ее принципа действия. Инфракрасная волна не греет воздух. Она греет только твердые объекты. Если панель направлена на руки, тело, лицо, то человек будет ощущать тепло. Но если на пути окажется предмет, то греться уже будет именно он. Это ставит серьезную задачу перед конструкторами, которым необходимо выбрать оптимальные точки для установки панелей.

Еще один нюанс – это невозможность скрыть элементы под обшивкой дверей или потолков. Однако в качестве дополнительного источника тепла инфракрасные панели уже используются.

Тепловой насос

Это одно из наиболее эффективных решений, которое применяется на всех электромобилях выше бюджетного класса. Система по своей сути представляет собой кондиционер, который работает в обратном режиме. В подкапотном пространстве и салоне установлены два радиатора, высокопроизводительный компрессор, вентилятор и магистральные трубки, по которым циркулирует хладагент. При его сжатии под высоким давлением происходит нагрев, тепло отбирается воздушным потоком, который создает вентилятор, и направляется в салон. Затем хладагент поступает в камеру расширения, где переходит в газообразное состояние, возвращается к компрессору, сжимается, и цикл повторяется вновь.

Электроэнергия в данном случае потребляется только вентилятором и компрессором. При высокой производительности запас хода снижается минимально. Единственный минус таких систем – высокая цена и необходимость в периодической замене хладагента и профилактике компрессора.

Автономные системы обогрева

Производители электромобилей такие системы на свои авто не устанавливают, так как это уже противоречило бы самой идее зеленой энергетики и экологической безопасности. Но некоторые владельцы электрокаров сами устанавливаются автономное отопление, которое также называют «сухим феном». Главная проблема этой системы состоит в том, что для выработки тепла в ней сжигается дизельное топливо или бензин.

Сухой фен – это аналог автономного отопления Webasto. В небольшом блоке установлена горелка закрытого типа и свеча накала или зажигания. Через форсунку внутрь подается топливо, происходит нагрев теплообменника, вентилятор нагнетает воздух, который нагревается и переносит тепло в салон. Среднее потребление солярки для обогрева легкового автомобиля составит около 0.2 литра в час. Однако при самовольной установке такой системы на новый автомобиль могут возникнуть проблемы с гарантийным обслуживанием, хоть это и не запрещено законом, и фактически не является нарушением.

Насколько отопление снижает запас хода

Все зависит от типа системы отопления, температур окружающей среды и режимов эксплуатации. В большинстве случаев снижение запаса хода обусловлено не только прямым энергопотреблением системы, но и общим снижением емкости батареи в холодное время года. При температурах до -10 градусов разница между летним и зимним пробегом на одной зарядке составит до 15%, но при показателях в районе −25℃ просадка будет ощутимо больше.

Посмотреть технические характеристики, заявленную емкость аккумуляторов и запас хода современных электромобилей можно на сайте автосалона Нео Карс по ссылке https://trauto.ru/

Стоит помнить, что запас хода зависит и от условий, в которых содержится автомобиль. Если всю ночь он стоит в теплом гараже или на подземной парковке, то батарея будет показывать себя лучше, чем при открытом содержании на улице.