„Tesla Model Y“ yra pirmasis markės automobilis su šilumos siurbliu, tačiau anksčiau ši technologija buvo sutinkama ir kituose elektromobiliuose – „Nissan Leaf“, „BMW i3“, „Jaguar I-Pace“, „Audi e-Tron“. Tikėtina, kad ateityje šilumos siurbliai bus montuojami visuose elektromobiliuose. Tačiau kuo jie tokie ypatingi ir svarbūs?
„Tesla Model Y“ yra pirmasis markės automobilis su šilumos siurbliu, tačiau anksčiau ši technologija buvo sutinkama ir kituose elektromobiliuose – „Nissan Leaf“, „BMW i3“, „Jaguar I-Pace“, „Audi e-Tron“. Tikėtina, kad ateityje šilumos siurbliai bus montuojami visuose elektromobiliuose. Tačiau kuo jie tokie ypatingi ir svarbūs?
„Model Y“ – pirmasis „Tesla“ automobilis su šilumos siurbliu
© Daniel.Cardenas (CC BY-SA 4.0) | commons.wikimedia.org
Vidaus degimo variklis yra tiesiog beprotiškai neefektyvus. Įprastai mažiau nei pusė degalų panaudojama ratams sukti – likusi dalis virsta karščiu. Kartais dalis to karščio gali būti panaudojama salonui šildyti. Tuo tarpu elektromobiliai nesukuria tokio koncentruoto karščio, kuriuo galėtų šildyti saloną, todėl čia naudojami elektriniai šildytuvai. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl elektromobiliai vienu įkrovimu žiemą nuvažiuoja iki 40 % mažesnį atstumą.
Tai ėmė keistis, kai rinkoje pasirodė „Nissan Leaf“ su šilumos siurbliu. Šis įrenginys nėra kažkokia labai nauja technologija. Tiesą sakant, šilumos siurbliai pasirodė prieš maždaug du šimtus metų ir dabar yra naudojami labai plačiai. Net jūsų šaldytuvas veikia kaip šilumos siurblys.
Paprastai tariant, šilumos siurblys paima šilumą iš vienos zonos ir perkelia ją į kitą. Pavyzdžiui, jūsų šaldytuve yra vamzdelių tinklas, kompresorius ir kondensatorius. Kompresorius suslegia dujas kondensatoriuje, kur jos virsta skysčiu, kuris tuomet teka į vamzdelių tinklą šaldytuve. Kadangi šio tinklo tūris yra didesnis nei kondensatoriaus, tas specialus skystis vėl virsta dujomis, staiga išsiplečia ir vėsta, taip šaldydamos viską, kas yra šaldytuve. Tas šaltis, žinoma, nėra kažkokia magija – tiesiog krentant dujų slėgiui, krenta ir temperatūra. Ir ta iš šaldytuvo surinkta šiluma vėl patenka į kondensatorių, kuris šildo jūsų virtuvę.
Tik to šildymo jūsų virtuvei praktiškai nereikia. Tuo tarpu elektromobilyje tokia sistema gali padaryti daug gero. Elektriniai varikliai ir baterijos taip pat išskiria šiek tiek šilumos. Ji nėra tokia pastovi ir koncentruota kaip vidaus degimo variklių atveju, todėl ją būtų sunku panaudoti tradiciniams salono šildytuvams. Tačiau šilumos siurblys gali padėti.
„Audi e-Tron“ šilumos siurblys © „Audi“ nuotrauka
Šilumos siurbliai, visai kaip šaldytuvai, irgi turi kompresorius, kurie užtikrina dujų cirkuliaciją sistemoje. Šilumos siurbliai gali šildyti arba vėsinti baterijas ir saloną. Kai baterijos vėsinamos, iš jų surinkta šiluma gali būti panaudota salonui šildyti. Ši sistema gali surinkti šilumą ir iš aplinkos oro, kad šildytų saloną ar baterijas. Viskas priklauso nuo to, kur dujos yra suslegiamos, o kur – išsiplečia.
Svarbu pabrėžti, kad skirtingų automobilių sistemos yra skirtingos. Ne visi gamintojai nori galimybės šildyti baterijas. Šilumos siurblys gali būti naudojamas ir išimtinai tik salono šildymui kai to reikia.
Tai nėra įprasta radiacinė sistema, kuomet skystis įšyla vienoje vietoje ir yra atvėsinamas oru kitoje. Šilumos siurblio technologija yra pagrįsta dujų temperatūros pokyčių įtaką slėgiui (ir slėgio įtaka temperatūrai). Karšti elektros varikliai ir baterijos šildo dujas ir kelia slėgį sistemoje. Tas karštis panaudojamas salonui šildyti, o tuomet dujos turi galimybę išsiplėsti, atvėsti ir vėsinti karštus automobilio komponentus.
Skirtinguose automobiliuose naudojamos skirtingos sistemos, todėl ir jų galimybės yra skirtingos. Kai kurie elektromobiliai gali ir pašildyti baterijas, kad jų įkrovimas būtų efektyvesnis.
Elonas Muskas teigė, kad „Tesla Model Y“ šilumos siurblys yra viena svarbiausių inovacijų. Ši technologija tikrai bus naudojama ir kituose naujuose markės modeliuose. Priežastis paprasta - tai padeda sutaupyti baterijų energiją. Įprastai salonai šildomi pasitelkus paprastus elektrinius šildytuvus - jiems skirta elektra dėl šildymo elemento varžos virsta karščiu. Nors šilumos siurblys irgi naudoja baterijų energiją, jos jam reikia mažiau, nes šiluma yra surenkama ir iš aplinkos, ir iš karštų automobilio komponentų, o kompresorius užtikrina jos koncentravimą ir cirkuliavimą. 1 kW kompresorius, kaip teigia Autocar.co.uk, gali sukurti triskart tiek vertą šilumą.
Kas nors tikrai jau pagalvojo, kad oro kondicionieriai irgi taip veikia. Iš tikrųjų, oro kondicionieriai irgi veikia šilumos siurblio principu. Tačiau jie iš salono surinktos šilumos neturi kur dėti. Tuo tarpu elektromobilių šilumos siurbliai ima šilumą iš vienos vietos ir panaudoja ją kitoje.
