Pompe di calore vs. Riscaldatori del liquido di raffreddamento ad alta tensione: la strategia ibrida per l'autonomia dei veicoli elettrici

Pompe di calore contro riscaldatori ad alta tensione: la strategia ibrida per la gamma EV

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H1: La strategia termica ibrida: perché le pompe di calore hanno ancora bisogno di riscaldatori ad alta tensione

Un malinteso comune nel mercato dei veicoli elettrici del 2026 è che la pompa di calore renda obsoleto il riscaldatore resistivo.utilizzando aria ambiente o calore di scarico per riscaldare la cabinaPer gli ingegneri automobilistici e i progettisti di prodotti, la strategia vincente non è "o/o" ma un'architettura ibrida.Questo articolo spiega perché il riscaldatore ad alta tensione (HVCH) rimane un componente fondamentale anche nei veicoli dotati di sistemi avanzati di pompa di calore.

H2: Termodinamica dell'efficienza (COP)

Per comprendere le sinergie, occorre esaminare il coefficiente di prestazione (COP).

• Pompe di calore: idealmente una pompa di calore può raggiungere una COP da 3,0 a 4.0Questo significa che per ogni 1kW di energia elettrica consumata, si muovono 3-4kW di energia termica.

• Riscaldatori ad alta tensione: si tratta di dispositivi resistivi con un COP di circa 0,95-0.99Convertono l'elettricità direttamente in calore con un'efficienza quasi perfetta, ma non possono "creare" energia extra come una pompa di calore.

H2: La limitazione del "soccorso a freddo"

Il tallone d'Achille della pompa di calore è estremamente freddo (-10°C e sotto).e la sua capacità di estrarre il calore dall'aria esterna diminuisce.

• Il ruolo del PTC: è qui che il riscaldatore ad alta tensione è indispensabile. Agisce come il "Booster" o "Auxiliary Heater".l'HVCH si attiva immediatamente per fornire calore immediato in cabina e, e soprattutto, scongelare il parabrezza per sicurezza.

• Condizionamento della batteria: le pompe di calore sono spesso troppo lente per riscaldare rapidamente una batteria fredda per una ricarica rapida.portando la batteria a 25°C rapidamente in modo che la ricarica ad alta corrente possa iniziare.

H2: Architettura del sistema: integrazione parallela contro serie

Gli ingegneri devono decidere come collegare l'HVCH al condensatore della pompa di calore.

1. Connessione in serie: il liquido di raffreddamento scorre prima attraverso il condensatore della pompa di calore, poi attraverso l'HVCH. Se la potenza della pompa di calore è insufficiente, l'HVCH aggiunge l'energia rimanente richiesta (Delta T).Ciò consente una modulazione precisa e un risparmio energetico.

2. Connessione parallela: utilizzata nei veicoli più grandi in cui sono necessari circuiti indipendenti.con una valvola per mescolare i cicli, se necessario.

H3: approvvigionamento di sistemi ibridi

Quando si acquista un riscaldatore ad alta tensione per un'applicazione ibrida, i requisiti cambiano.

• Basso calo di pressione: poiché il riscaldatore è spesso in un ciclo complesso con più valvole e scambiatori di calore, deve offrire una minima resistenza idraulica per evitare di sovraccaricare la pompa d'acqua.

• Controllo di precisione: il riscaldatore deve essere in grado di funzionare a livelli di potenza molto bassi (ad esempio, 500 W) per "realizzare" semplicemente il calore fornito dalla pompa di calore, piuttosto che funzionare a pieno regime.Questo richiede un controllo PWM ad alta risoluzione.

In conclusione, il riscaldatore ad alta tensione non è un concorrente della pompa di calore; è il suo partner di affidabilità.Garantisce che il veicolo elettrico funzioni in modo sicuro e confortevole nei climi più difficili in cui la sola pompa di calore potrebbe non funzionare.