Système de pompe à chaleur automobile
Diagramme schématique du système de climatisation automobile traditionnel
Dans les systèmes de climatisation automobile traditionnels, le réfrigérant peut être trouvé sous quatre états principaux : gaz haute pression, liquide haute pression, liquide basse pression et gaz basse pression. Les quatre composants clés reliant ces quatre états sont le compresseur, le condenseur, le détendeur et l'évaporateur. Le compresseur comprime le réfrigérant dans la canalisation. Le réfrigérant se condense du gaz au liquide dans le condenseur situé à l'avant du compartiment moteur. Ce processus libère de la chaleur. Après avoir traversé le détendeur, la pression du liquide réfrigérant diminue soudainement. Finalement, il se vaporise dans l'évaporateur situé à l'intérieur de la cabine et absorbe beaucoup de chaleur. Obtenant ainsi l'effet de refroidissement dans la cabine. Le réfrigérant dans le pipeline mentionné ici, également appelé réfrigérant, présente les caractéristiques d'une vaporisation et d'une liquéfaction faciles pour faciliter le transfert de chaleur. Le premier réfrigérant largement utilisé était le fréon. Plus tard, en raison des dommages causés par le fréon à la couche d'ozone, il a été progressivement remplacé par le tétrafluoroéthane sous la marque R134A dans les applications de climatisation automobile. Récemment, en raison de l'accent mis davantage sur la protection de l'environnement, les réfrigérants se sont progressivement développés vers des réfrigérants au dioxyde de carbone.
Comment fonctionne la gestion thermique des pompes à chaleur
La principale raison de l'introduction d'un système de pompe à chaleur est que les véhicules électriques purs ou les véhicules hybrides rechargeables qui prennent en charge la conduite électrique pure ne peuvent plus utiliser le moteur comme source de chaleur stable pour le chauffage. Ainsi, avant l'introduction du système de pompe à chaleur, la fonction de chauffage du système de climatisation des véhicules électriques était principalement complétée par des radiateurs électriques, également appelés radiateurs à résistance PTC (Positive Temperature Coefficient). Et il faut savoir que la chaleur obtenue par le chauffage électrique direct va fortement réduire la puissance et l'autonomie de la batterie. Selon les statistiques, lorsque vous conduisez en hiver et activez la fonction de chauffage de la climatisation basée sur le chauffage électrique, près de la moitié de l'électricité est utilisée pour le chauffage. Il ne reste que la moitié de la puissance pour la conduite. L’utilisation d’un système de pompe à chaleur pour le chauffage augmentera considérablement le kilométrage.
Mode refroidissement du système de gestion thermique de la pompe à chaleur
En effet, dans le système de gestion thermique de la pompe à chaleur, bien qu'il soit contrôlé par plusieurs pompes et vannes, il n'y a aucun composant appelé pompe à chaleur HeatPump. On l'appelle pompe à chaleur car le système de pompe à chaleur présente des caractéristiques similaires à celles d'une pompe à eau pour déplacer l'eau d'un endroit bas vers un endroit haut. L’ensemble du système de pompe à chaleur peut déplacer la chaleur d’un endroit à basse température vers un endroit à haute température. Par exemple, en été, le système de pompe à chaleur ne ramène pas la basse température extérieure à la voiture. Au contraire, cela déplace la chaleur à l’intérieur de la voiture vers l’extérieur. Obtenant ainsi l’effet de refroidissement.
Mode de chauffage du système de gestion thermique de la pompe à chaleur
De même, pendant le chauffage en hiver, le système de pompe à chaleur envoie la chaleur de l'extérieur de la voiture vers l'intérieur de la voiture. Ensuite, vous voudrez peut-être vous demander à nouveau : la chaleur peut-elle être transportée même s’il fait des dizaines de degrés en dessous de zéro à l’extérieur de la voiture ? Comme mentionné précédemment, il y a encore de la chaleur même à des températures de plusieurs dizaines de degrés en dessous de zéro. S'il y a de la chaleur, elle peut être transportée.
Alors, comment le système de pompe à chaleur peut-il être appliqué au système de climatisation automobile ?
Premièrement, la chaleur est aspirée de l’environnement vers le système de pompe à chaleur. Deuxièmement, la chaleur est comprimée et chauffée. Ensuite, la chaleur est utilisée pour chauffer l’air froid de la cabine et le réchauffer. L'air chauffé est envoyé dans l'habitacle et la chaleur après décompression est convertie en chaleur à basse température et évacuée à l'extérieur du véhicule. Le système de pompe à chaleur doit prendre en compte à la fois les conditions de chauffage et de refroidissement. Lorsque les vannes d'arrêt SV1 et SV4 sont fermées et que SV5 est allumée, le système fonctionne en mode chauffage. L'évaporateur de la voiture en mode refroidissement est utilisé comme condenseur en mode chauffage pour fournir de la chaleur à l'habitacle avec le condenseur chaud. En mode chauffage, le système de gestion thermique de la pompe à chaleur peut également transférer la chaleur perdue du moteur, de la commande électronique et du chargeur dans la canalisation de liquide de refroidissement bleue vers la canalisation de réfrigérant rouge de climatisation via l'échangeur de chaleur pour fournir de la chaleur à l'habitacle. Lorsque les vannes d'arrêt SV1 et SV4 sont ouvertes et que SV5 est désactivée, le système fonctionne en mode refroidissement et le condenseur extérieur correspondant en mode refroidissement est utilisé comme évaporateur en mode chauffage.
