Kudeaketa termikoaren funtsa aire girotuak nola funtzionatzen duen da: "Bero-fluxua eta -trukea"
Energia berriko ibilgailuen kudeaketa termikoa etxeko aire girotuen funtzionamendu-printzipioarekin bat dator. Biek "Carnot ziklo alderantzizkoa" printzipioa erabiltzen dute hozgarriaren forma aldatzeko konpresorearen lanaren bidez, horrela airearen eta hozgarriaren arteko beroa trukatuz hoztea eta berotzea lortzeko. Kudeaketa termikoaren funtsa "bero-fluxua eta trukea" da. Energia berriko ibilgailuen kudeaketa termikoa etxeko aire girotuen funtzionamendu-printzipioarekin bat dator. Biek "Carnot ziklo alderantzizkoa" printzipioa erabiltzen dute hozgarriaren forma aldatzeko konpresorearen lanaren bidez, horrela airearen eta hozgarriaren arteko beroa trukatuz hoztea eta berotzea lortzeko. Hiru zirkuitutan banatzen da batez ere: 1) Motorraren zirkuitua: batez ere beroa xahutzeko; 2) Bateriaren zirkuitua: tenperatura altuko doikuntza behar du, eta horrek beroa eta hoztea behar ditu; 3) Kabinako zirkuitua: beroa eta hoztea behar ditu (aire girotuaren hozteari eta berotzeari dagokiona). Bere funtzionamendu-metodoa zirkuitu bakoitzeko osagaiek funtzionamendu-tenperatura egokia lortzen dutela ziurtatzea bezala uler daiteke. Hobekuntza-norabidea hiru zirkuituak seriean eta paraleloan konektatuta egotea da, hotzaren eta beroaren arteko lotura eta erabilera gauzatzeko. Adibidez, automobilen aire girotuak sortutako hoztea/beroa kabinara transmititzen du, eta hau da, kudeaketa termikoaren "aire girotuko zirkuitua"; hobekuntza norabidearen adibide bat: aire girotuko zirkuitua eta bateriaren zirkuitua seriean/paraleloan konektatu ondoren, aire girotuko zirkuituak bateriaren zirkuitua hozten du/Beroa "kudeaketa termikoaren irtenbide" eraginkorra da (bateriaren zirkuituaren piezak aurreztea/energia-erabilera eraginkorra). Kudeaketa termikoaren funtsa beroaren fluxua kudeatzea da, beroa "behar" den lekura joan dadin; eta kudeaketa termiko onena "energia aurreztea eta eraginkorra" da beroaren fluxua eta trukea gauzatzeko.
Prozesu hau lortzeko teknologia aire girotuko hozkailuetatik dator. Aire girotuko hozkailuen hoztea/berotzea "Carnot ziklo alderantzikatua" printzipioaren bidez lortzen da. Laburbilduz, hozgarria konpresoreak konprimitzen du berotzeko, eta ondoren, berotutako hozgarria kondentsadoretik igarotzen da eta beroa kanpoko ingurunera askatzen du. Prozesuan, hozgarri exotermikoa tenperatura normalera iristen da eta lurrungailuan sartzen da hedatzeko tenperatura gehiago jaisteko, eta gero konpresoreara itzultzen da hurrengo zikloa hasteko airean bero-trukea gauzatzeko, eta hedapen-balbula eta konpresorea dira prozesu honetako atal kritikoenak. Automobilen kudeaketa termikoa printzipio honetan oinarritzen da ibilgailuen kudeaketa termikoa lortzeko, aire girotuko zirkuituko beroa edo hotza beste zirkuitu batzuetara trukatuz.
Energia berriko ibilgailu goiztiarrek kudeaketa termikoko zirkuitu independenteak eta eraginkortasun txikia zituzten. Hasierako kudeaketa termikoko sistemaren hiru zirkuituak (aire girotua, bateria eta motorra) modu independentean funtzionatzen zuten, hau da, aire girotuaren zirkuitua gidatzeko kabina hozteaz eta berotzeaz soilik arduratzen zen; bateriaren zirkuitua bateriaren tenperatura kontrolatzeaz soilik arduratzen zen; eta motorraren zirkuitua motorra hozteaz soilik arduratzen zen. Eredu independente honek arazoak sortzen ditu, hala nola osagaien arteko elkarrekiko independentzia eta energiaren erabilera-eraginkortasun baxua. Energia berriko ibilgailuetan adierazpen zuzenenak kudeaketa termikoko zirkuitu konplexuak, bateriaren iraupen eskasa eta gorputzaren pisuaren igoera bezalako arazoak dira. Beraz, kudeaketa termikoaren garapen-bidea bateriaren, motorraren eta aire girotuaren hiru zirkuituak elkarren artean ahalik eta gehien lankidetzan aritzea da, eta piezen eta energiaren interoperabilitatea ahalik eta gehien gauzatzea, osagaien bolumen txikiagoa, pisu arinagoa eta bateriaren iraupen luzeagoa lortzeko.
2. Kudeaketa termikoaren garapena osagaien integrazio eta energia-eraginkortasunez erabiltzeko prozesua da.
Berrikusi hiru energia-belaunaldiko ibilgailuen kudeaketa termikoaren garapen-historia, eta bide anitzeko balbula kudeaketa termikoaren hobekuntzetarako beharrezko osagaia da.
Kudeaketa termikoaren garapena osagaien integrazio eta energiaren erabileraren eraginkortasunaren prozesua da. Goiko konparaketa labur honen bidez, ikus daiteke egungo sistema aurreratuenarekin alderatuta, hasierako kudeaketa termikoaren sistemak zirkuituen artean sinergia handiagoa duela batez ere, osagaien partekatzea eta energiaren elkarrekiko erabilera lortzeko. Kudeaketa termikoaren garapena inbertitzaileen ikuspegitik aztertzen dugu. Ez dugu osagai guztien funtzionamendu-printzipioak ulertu beharrik, baina zirkuitu bakoitzak nola funtzionatzen duen eta kudeaketa termikoaren zirkuituen bilakaera-historia argi ulertzeak argiago aurreikusteko aukera emango digu. Zehaztu kudeaketa termikoaren zirkuituen etorkizuneko garapen-norabidea eta osagaien balioan izandako aldaketak. Hori dela eta, jarraian kudeaketa termikoaren sistemen bilakaera-historia laburki aztertuko da, etorkizuneko inbertsio-aukerak elkarrekin aurkitu ahal izateko.
Energia berriko ibilgailuen kudeaketa termikoa hiru zirkuitutan eraikitzen da normalean. 1) Aire girotuko zirkuitua: Zirkuitu funtzionala kudeaketa termikoan balio handiena duen zirkuitua da. Bere funtzio nagusia kabinaren tenperatura doitzea eta beste zirkuituekin paraleloan koordinatzea da. Normalean beroa ematen du PTC printzipioarekin (PTC hozgarri-berogailua/PTC aire berogailua) edo bero-ponpa eta aire girotuaren printzipioaren bidez hoztea eskaintzen du; 2) Bateriaren zirkuitua: Batez ere bateriaren funtzionamendu-tenperatura kontrolatzeko erabiltzen da, bateriak beti funtzionamendu-tenperatura onena mantentzeko, beraz, zirkuitu honek beroa eta hoztea behar ditu aldi berean egoera desberdinen arabera; 3) Motorraren zirkuitua: Motorrak beroa sortuko du funtzionatzen duenean, eta bere funtzionamendu-tenperatura-tartea zabala da. Beraz, zirkuituak hozte-eskaria baino ez du behar. Sistemaren integrazioaren eta eraginkortasunaren bilakaera aztertzen dugu Teslaren modelo nagusien, Model S-tik Model Y-ra, kudeaketa termikoaren aldaketak alderatuz. Oro har, lehen belaunaldiko kudeaketa termikoaren sistema: bateria airez edo likidoz hozten da, aire girotua PTC bidez berotzen da eta sistema elektrikoa likidoz hozten da. Hiru zirkuituak funtsean paraleloan mantentzen dira eta elkarrengandik independenteki funtzionatzen dute; bigarren belaunaldiko kudeaketa termikoaren sistema: bateriaren hozte likidoa, PTC berokuntza, motorraren kontrol elektrikoaren hozte likidoa, motor elektrikoaren hondakin-beroaren erabilera, sistemen arteko serie-konexioa sakontzea, osagaien integrazioa; Hirugarren belaunaldiko kudeaketa termikoaren sistema: bero-ponpa bidezko aire girotuaren berogailua, motorraren geldialdiaren berogailua Teknologiaren aplikazioa sakontzen da, sistemak seriean konektatuta daude, eta zirkuitua konplexua eta are gehiago integratua da. Uste dugu energia berriko ibilgailuen kudeaketa termikoaren garapenaren funtsa hau dela: aire girotuaren teknologiaren bero-fluxuan eta trukean oinarrituta, 1) kalte termikoak saihestea; 2) energia-eraginkortasuna hobetzea; 3) piezak berrerabiltzea bolumena eta pisua murrizteko.
Argitaratze data: 2023ko maiatzaren 12a
