ปั๊มความร้อนรถยนต์ไฟฟ้าทำงานอย่างไร

ยานพาหนะไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิต่ำหลายประเภทกำลังดึงดูดความสนใจของผู้คนมากขึ้นเรื่อยๆ และปั๊มความร้อนซึ่งเป็นโซลูชันที่สมบูรณ์ในครัวเรือนและภาคอุตสาหกรรม ก็ค่อยๆ ได้รับการตอบรับจากผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้ากระแสหลัก ปั๊มความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ดึงพลังงานจากอากาศเพื่อให้ความร้อนหรือความเย็นในพื้นที่ หลักการทำงานของปั๊มความร้อนนั้นตรงกันข้ามกับหลักการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อน ปั๊มความร้อนทำงานโดยการป้อนพลังงานไฟฟ้าและดึงความร้อนจากความเย็นไปสู่ความร้อน สิ่งนี้ดูเหมือนจะฝ่าฝืนกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ แต่การถ่ายเทความร้อนนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเองและต้องใช้พลังงานอินพุตจึงจะบรรลุผล

จริงๆ แล้วปั๊มความร้อนก็เหมือนกับตู้เย็น แต่สิ่งที่ตรงกันข้ามคือฟังก์ชั่นของมันตรงกันข้ามกับตู้เย็นในห้องครัวทุกประการ ตู้เย็นในครัวเรือนมีก๊าซสารทำความเย็น ซึ่งจะร้อนขึ้นหลังการบีบอัด ก๊าซอัดจะถูกส่งไปยังคอนเดนเซอร์ผ่านท่อบางเส้น ความร้อนจากคอนเดนเซอร์จะกระจายไปเพื่อทำให้ก๊าซทำความเย็นเย็นลง ซึ่งจะถูกลำเลียงไปยังท่อคอยล์เย็น เนื่องจากเครื่องระเหยมีขนาดใหญ่กว่าคอนเดนเซอร์ ความดันจึงลดลงและสารทำความเย็นที่เป็นของเหลวจะระเหยกลายเป็นก๊าซ และดูดซับความร้อนจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ อุณหภูมิจะลดลงตามไปด้วย ทำให้เกิดความเย็น
ปั๊มความร้อนรถยนต์ไฟฟ้าจะดูดซับความร้อนจากอากาศภายนอกผ่านเครื่องระเหย บีบอัดสารทำความเย็น แล้วใช้ความร้อนจากคอนเดนเซอร์เพื่อเพิ่มอุณหภูมิภายในแบตเตอรี่หรือรถยนต์ ปั๊มความร้อนแบบพลิกกลับได้ยังสามารถให้ความร้อนหรือทำให้แบตเตอรี่เย็นลงได้ หากกำลังเย็นลง ความร้อนส่วนเกินที่เกิดจากการทำงานของแบตเตอรี่สามารถกลับคืนมาได้ และในขณะที่ทำให้แบตเตอรี่เย็นลง ก็สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนแก่รถม้า ฆ่านกสองตัวด้วยหินนัดเดียว

ส่วนประกอบหลักของปั๊มความร้อนมีดังต่อไปนี้:
คอมเพรสเซอร์: คอมเพรสเซอร์เป็นหัวใจของปั๊มความร้อน ใช้ไฟฟ้าในการอัดสารทำความเย็น ทำให้ความดันและอุณหภูมิของสารทำความเย็นเพิ่มขึ้น
คอนเดนเซอร์: คอนเดนเซอร์ตั้งอยู่ด้านนอกปั๊มความร้อน คอนเดนเซอร์เป็นสถานที่ที่สารทำความเย็นปล่อยความร้อนออกสู่อากาศโดยรอบ
เครื่องระเหย: เครื่องระเหยตั้งอยู่ภายในปั๊มความร้อน เป็นที่ที่สารทำความเย็นดูดซับความร้อนจากอากาศภายในอาคาร
เอ็กซ์แพนชันวาล์ว: เอ็กซ์แพนชั่นวาล์วเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ใช้ลดแรงดันของสารทำความเย็น โดยเปลี่ยนจากของเหลวเป็นแก๊ส

ปั๊มความร้อนสามารถเพิ่มระยะของยานพาหนะไฟฟ้าในฤดูหนาว ปั๊มความร้อนไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าเพื่อสร้างความร้อน แต่จะสูบความร้อนจากภายนอกเข้าสู่ภายในอาคารเท่านั้น ความจุที่ปั๊มความร้อนใช้ในระหว่างกระบวนการนี้จะน้อยกว่าความจุของการทำความร้อนโดยตรง PTC มาก ปั๊มความร้อนสามารถเปลี่ยนโหมดการทำงานได้ตามต้องการ ทำให้มีทั้งความร้อนและความเย็น
แม้ว่าปั๊มความร้อนกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นและมีข้อดีหลายประการ แต่ต้นทุนของระบบปั๊มความร้อนยังคงสูง ในระหว่างการทำงานของปั๊มความร้อน คอมเพรสเซอร์จะยังคงทำงานต่อไป ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาเรื่องเสียงรบกวนได้ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการทำความร้อนด้วยไฟฟ้าแบบดั้งเดิม ระบบปั๊มความร้อนมีความซับซ้อนมากกว่า มีส่วนประกอบมากกว่า และมีความน่าเชื่อถือค่อนข้างต่ำกว่า