ბირთვიელექტრომობილური PTC გამათბობელიგათბობის მისაღწევად, ელექტრომობილების მაღალი ძაბვის კვების სისტემასთან და თერმული მართვის წრედთან ერთად, ელექტროენერგია პირდაპირ გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად და შემდეგ სალონში ან აკუმულატორში გადადის გარემოს (გამაგრილებლის/ჰაერის) მეშვეობით. მას მთელი პროცესის განმავლობაში აქვს თვითშეზღუდვის და თვითრეგულირების მახასიათებლები, დამატებითი რთული ტემპერატურის კონტროლის მოწყობილობების საჭიროების გარეშე, რაც მას ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილებისთვის ეფექტურ და უსაფრთხო გათბობის გადაწყვეტად აქცევს.
საერთო პროცესი ორ ფენად იყოფა: ძირითადი მასალის პრინციპები და საავტომობილო გამოყენების ფაქტობრივი სამუშაო პროცესი. ეს უკანასკნელი შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს გამოყენების სცენარის მიხედვით (სალონის გათბობა/აკუმულატორის გათბობა). საავტომობილო გამოყენების ძირითადი მიმართულებაასითხით გაგრილებადი PTC გამათბობლები(გამაგრილებლის სითბოს გაცვლა), ხოლო სალონის მცირე გათბობისთვის გამოიყენება ჰაერით გაცხელებული PTC გამათბობლები (ჰაერის პირდაპირი სითბოს გაცვლა). შესაბამისად, ახსნილია შემდეგი:
1. ძირითადი ბირთვი: PTC თერმისტორის გათბობისა და თვითშეზღუდვის ტემპერატურის პრინციპი
ძირითადი გამათბობელი ელემენტიPTC გამათბობელიარის PTC კერამიკული ფურცელი (ბარიუმის ტიტანატის ბაზაზე დაფუძნებული ნახევარგამტარული კერამიკა, დოპირებული იშვიათმიწა ელემენტებით), რაც მისი ყველა მახასიათებლის საფუძველია:
გათბობა: PTC კერამიკული ჩიპები ნომინალური ძაბვის დროს (მაღალი ძაბვა მუდმივი დენი ავტომობილებისთვის, როგორიცაა 300V+/400V+) წარმოქმნიან გამტარ ბილიკებს შიდა გამტარი მარცვლებით, რაც დენის გავლისას გამოიმუშავებს ჯოულის სითბოს, რაც უზრუნველყოფს ელექტროენერგიის პირდაპირ გარდაქმნას თერმულ ენერგიად მაღალი გათბობის ეფექტურობით (დაახლოებით 100%-მდე, ენერგიის გარდაქმნის დანაკარგების გარეშე);
თვითშეზღუდვის ტემპერატურა (ბირთვული მახასიათებელი): როდესაც PTC კერამიკული ჩიპების ტემპერატურა არ აღწევს კიურის ტემპერატურას (მასალების კრიტიკული ტემპერატურა, ზოგადად 120-180 ℃ საავტომობილო გამოყენებისთვის), წინააღმდეგობის მნიშვნელობა ძალიან მცირეა და ხდება უწყვეტი მაღალი დენის და მაღალი სიმძლავრის გათბობა, რაც იწვევს ტემპერატურის სწრაფ მატებას;
როგორც კი ტემპერატურა გადააჭარბებს კიურის ტემპერატურას, შიდა გამტარი გზა სწრაფად გაწყდება და წინააღმდეგობა ექსპონენციალურად გაიზრდება (ოთახის ტემპერატურაზე არსებულ წინააღმდეგობაზე 10 ³~10 ⁶-ჯერ მეტი). ომის კანონის (P=U²/R) თანახმად, მუდმივი ძაბვის დროს გათბობის სიმძლავრე მკვეთრად შემცირდება და გათბობის სიჩქარე უფრო დაბალი იქნება, ვიდრე სითბოს გაფრქვევის სიჩქარე. ტემპერატურა ბუნებრივად დასტაბილურდება კიურის ტემპერატურასთან ახლოს და აღარ გააგრძელებს მატებას, რაც თავიდან აიცილებს მშრალ წვას და გადახურებას ფესვიდან;
თვითაღდგენა: როდესაც ტემპერატურა კიურის ტემპერატურაზე დაბლა ეცემა სითბოს გაფრქვევის გამო (მაგალითად, გამაგრილებლის/ჰაერის ნაკადის გამო), წინააღმდეგობა სწრაფად აღდგება დაბალი წინააღმდეგობის მდგომარეობამდე, განაახლებს მაღალი სიმძლავრის გათბობას და მიაღწევს ტემპერატურის სიმძლავრის დინამიურ თვითრეგულირებას.
2. საავტომობილო გამოყენების ძირითადი გადაწყვეტა: თხევადი გაგრილების PTC გამათბობლის მუშაობის პროცესი (უნივერსალური სალონის/აკუმულატორის გათბობისთვის)
ელექტრომობილების 90%-ზე მეტი იყენებს მაღალი წნევის სითხით გაგრილებადი PTC გამათბობლებს (კომპაქტური სტრუქტურა, ერთგვაროვანი სითბოს გაცვლა, შესაფერისი სალონის თბილი ჰაერის წრედისა და აკუმულატორის ტემპერატურის კონტროლის წრედისთვის), რომლებიც ინტეგრირებულია ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების გამაგრილებლის ცირკულაციის წრედში. სალონისა და აკუმულატორის გათბობა მიიღწევა მხოლოდ ერთი და იგივე PTC გათბობის სისტემის სხვადასხვა წრედებს შორის გადართვით. ძირითადი პროცესი იგივეა და დაყოფილია ოთხ ეტაპად:
დენის წყაროს ჩართვა: ავტომობილის VCU (Vehicle Control Unit) სალონის კონდიცირების ბრძანების/აკუმულატორის ტემპერატურის სენსორის სიგნალის საფუძველზე (თუ საჭიროა აკუმულატორის 5 ℃-ზე დაბლა გაცხელება) PTC გამათბობელს აგზავნის ჩართვის სიგნალს და ამავდროულად აერთებს ავტომობილის მაღალი ძაბვის აკუმულატორის დენის წყაროს წრედს. მაღალი ძაბვის მუდმივი დენი შედის PTC გამათბობელ ელემენტში;
ელექტროენერგიის სითბოდ გარდაქმნა: PTC კერამიკული ფირფიტები მაღალი ძაბვის დენის ქვეშ სწრაფად გამოიმუშავებენ სითბოს, წამებში მიაღწევენ სამუშაო ტემპერატურას და სითბო გადაეცემა PTC გამათბობლის სითბოს გაფრქვევის კამერას/სითბოს გაცვლის მილს;
გამაგრილებლის თბოგაცვლა: ავტომობილის თერმული მართვის სისტემის ელექტრონული წყლის ტუმბო გამაგრილებლის ცირკულირებას ახდენს PTC გამათბობლის თბოგაცვლის მილებში. PTC გამათბობელი ელემენტიდან სითბოს შთანთქმის შემდეგ, გამაგრილებლის ტემპერატურა მაღალი ტემპერატურისაა (ჩვეულებრივ 40-60 ℃, მოთხოვნის შესაბამისად რეგულირდება);
სითბოს გადაცემა
სალონის გათბობა: მაღალი ტემპერატურის გამაგრილებელი სითხე ავტომობილის თბილ ჰაერის ბირთვში მიედინება, ხოლო ავტომობილის კონდიციონერის ვენტილატორი ცივ ჰაერს თბილი ჰაერის ბირთვში გადაისვრის. ცივი ჰაერი შთანთქავს გამაგრილებლის სითბოს და ცხელ ჰაერად გარდაიქმნება, რომელიც შემდეგ ჰაერის გამოსასვლელიდან ავტომობილში იგზავნება სალონის გათბობის უზრუნველსაყოფად;
აკუმულატორის გაცხელება: მაღალი ტემპერატურის გამაგრილებელი სითხე პირდაპირ მიედინება კვების აკუმულატორის წყლით გაცივებულ ფირფიტაში/სითბოგამცვლელ წრედში და თბოგამტარობის გზით თანაბრად ათბობს აკუმულატორის მოდულს, ამაღლებს აკუმულატორის ტემპერატურას შესაბამის დატენვისა და განმუხტვის დიაპაზონამდე (ზოგადად 10-35 ℃), წყვეტს დაბალი ტემპერატურისადმი გამძლეობის გაუარესების და შეზღუდული დატენვისა და განმუხტვის პრობლემებს.
დამატება: მას შემდეგ, რაც გამაგრილებლის სითბოგაცვლა დასრულდება, ტემპერატურა იკლებს და შემდეგ მილსადენის გავლით ისევ PTC გამათბობელში მიედინება სითბოს შთანთქმის მიზნით, ქმნის დახურულ ციკლს და უწყვეტად თბება; როდესაც სალონი/ბატარეა სამიზნე ტემპერატურას მიაღწევს, VCU წყვეტს PTC მაღალი ძაბვის დენის წყაროს და წყვეტს გათბობას.
3. მცირე მასშტაბის გადაწყვეტა: ქარით გაცხელებული PTC გამათბობლის სამუშაო პროცესი (გამოიყენება მხოლოდ სალონის ნაწილობრივი გათბობისთვის)
ზოგიერთი მიკროელექტრო სატრანსპორტო საშუალებისა და დაბალი კლასის მოდელების სალონის გათბობისთვის გამოყენებული იქნება ჰაერით გაგრილებადი PTC გამათბობლები (გამაგრილებლის სითბოს გაცვლის გარეშე, რომლებიც პირდაპირ აცხელებენ ჰაერს), უფრო მარტივი სტრუქტურით და შემდეგი ძირითადი პროცესით:
მაღალი ძაბვის შეყვანის PTC კერამიკული გამაცხელებელი ელემენტი პირდაპირ წარმოქმნის თერმულ ენერგიას;
კონდიციონერის ვენტილატორი ცივ ჰაერს PTC გამათბობელი ელემენტის ზედაპირზე უბერავს, ცივი ჰაერი კი პირდაპირ ცვლის სითბოს მაღალი ტემპერატურის PTC კერამიკულ ფირფიტასთან და ცხელ ჰაერად გარდაიქმნება;
ცხელი ჰაერი პირდაპირ სალონში იგზავნება ჰაერის გამოსასვლელიდან სწრაფი გათბობის მისაღწევად.
ნაკლოვანებები: არათანაბარი სითბოს გადაცემა, ადგილობრივი ცხელი ჰაერისადმი მიდრეკილება და PTC გამათბობელი ელემენტი პირდაპირ კონტაქტში შედის ჰაერთან, რაც მოითხოვს მტვრისა და წყლისადმი უფრო მაღალ მდგრადობას. ამიტომ, ის გამოიყენება მხოლოდ დაბალი ღირებულების მცირე ზომის ავტომობილების მოდელებისთვის, ხოლო თხევადი გაგრილება გამოიყენება საშუალო და მაღალი კლასის ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილებისთვის.
გამოქვეყნების დრო: 2026 წლის 30 იანვარი
