Како ради топлотна пумпа за електрично возило

Асортиман електричних возила на ниским температурама све више привлачи пажњу људи, а топлотне пумпе, као зрело решење у области домаћинства и индустрије, постепено су добродошле од стране мејнстрим произвођача електричних возила. Топлотна пумпа је уређај који извлачи енергију из ваздуха за грејање или хлађење простора. Принцип рада топлотне пумпе је супротан принципу рада топлотног мотора. Топлотна пумпа ради тако што уводи електричну енергију и црпи топлоту из хладног у топло. Чини се да ово крши други закон термодинамике, али овај пренос топлоте није спонтан и за постизање је потребна улазна енергија.

Топлотна пумпа је заправо као фрижидер, али је супротно: њена функција је управо супротна од фрижидера у кухињи. Фрижидери за домаћинство садрже расхладни гас, који ће се загрејати након компресије. Компримовани гас се транспортује до кондензатора кроз неке цевоводе. Топлота из кондензатора се расипа за хлађење расхладног гаса, који се затим транспортује до цевовода испаривача. Због тога што је испаривач већи од кондензатора, притисак опада и течно расхладно средство испарава у гасовито стање, апсорбујући топлоту из околног окружења. Температура се сходно томе смањује, чиме се постиже ефекат хлађења.
Топлотна пумпа за електрично возило апсорбује топлоту из спољашњег ваздуха кроз испаривач, компримира расхладно средство, а затим користи топлоту из кондензатора да повећа температуру унутар батерије или аутомобила. Реверзибилна топлотна пумпа такође може загревати или хладити батерије. Ако се хлади, вишак топлоте произведен радом батерије може се повратити, а док се батерија хлади, може се користити и за загревање кочије, убијајући две муве једним ударцем.

Главне компоненте топлотне пумпе укључују следеће:
Компресор: Компресор је срце топлотне пумпе. Користи електричну енергију да компримује расхладно средство, повећавајући притисак и температуру расхладног средства.
Кондензатор: Кондензатор се налази изван топлотне пумпе. Кондензатор је место где расхладно средство ослобађа топлоту околном ваздуху.
Испаривач: Испаривач се налази унутар топлотне пумпе. То је место где расхладно средство апсорбује топлоту из ваздуха у затвореном простору.
Експанзиони вентил: Експанзиони вентил је мали уређај који се користи за смањење притиска расхладног средства, претварајући га из течности у гас.

Топлотне пумпе могу повећати домет електричних возила зими. Топлотне пумпе не захтевају електричну енергију да би генерисале топлоту, оне само пумпају топлоту споља у унутрашњост. Капацитет који топлотна пумпа троши током овог процеса је много мањи од капацитета ПТЦ директног грејања. Топлотна пумпа може променити свој режим рада по потреби, омогућавајући и грејање и хлађење.
Иако топлотне пумпе постају све популарније и имају многе предности, цена система топлотних пумпи је и даље висока. Током рада топлотних пумпи, компресор ће наставити да ради, што може довести до проблема са буком. У поређењу са традиционалним методама електричног грејања, системи топлотних пумпи су сложенији, имају више компоненти и имају релативно нижу поузданост.