자동차 기술이 발전함에 따라 차량의 난방 시스템은 특히 전기 자동차 (EV)의 상승으로 중요한 논의 지점이되었습니다. 전기 및 전통적인 엔진 중심의 자동차는 탑승자를 따뜻하게 유지하는 것을 목표로하지만, 난방 메커니즘은 효율성, 에너지 원 및 환경 영향에서 근본적으로 다릅니다.
1. 에너지 원 및 작업 원리
엔진 구동 자동차 히터 (내 연소 엔진 차량) :
휘발유 또는 디젤 차량에서 캐빈 난방은 엔진에 의해 생성 된 폐열에 의존합니다. 엔진이 작동하면 엔진 블록을 통해 순환하는 냉각수에 의해 흡수되는 상당한 열 에너지를 생성합니다. 이 가열 냉각수의 일부는 작은 라디에이터와 같은 구성 요소 인 차량의 히터 코어로 전환됩니다. 그런 다음 팬이 따뜻한 히터 코어 위로 공기를 불어서 열을 캐빈으로 옮깁니다.
이 시스템은 엔진이 작동 온도에 도달하면 매우 효율적입니다. 그러나 추운 기후에서 운전자는 엔진의 워밍업 단계 (일반적으로 3-5 분) 동안 가열 지연을 경험할 수 있습니다.
전기 히터 (EV 및 하이브리드) :
전기 자동차에는 내연 기관이 없으므로 폐열에 의존 할 수 없습니다. 대신, 그들은 두 가지 1 차 가열 방법 중 하나를 사용합니다.
양의 온도 계수 (PTC) 히터 :이 저항성 히터는 전기 에너지를 열로 직접 변환합니다. 그들은 근접한 따뜻함을 제공하지만 상당한 배터리 전력을 소비하여 매우 추위에서 운전 범위를 최대 30% 줄입니다.
히트 펌프 : Tesla 모델 Y 및 Syundai Ioniq와 같은 고급 EV는 히트 펌프를 사용하여 차량 외부에서 앰비언트 히트를 객실로 옮기면 작동합니다. 히트 펌프는 PTC 히터보다 에너지 효율이 2 ~ 3 배 더 높지만 복잡한 냉매 시스템이 필요합니다.
2. 효율성 및 범위 영향
엔진 구동 시스템 :
전통적인 차량의 경우 난방은 폐열을 사용하기 때문에 연비에 최소한의 영향을 미칩니다. 그러나 추운 날씨에 객실의 따뜻함을 유지하기 위해 공전하면 연료 소비와 배출이 증가합니다.
전기 시스템 :
전기 히터, 특히 PTC 장치는 배터리에 대한 수요가 높습니다. -10 ° C (14 ° F)에서 PTC 히터를 사용하면 EV 범위를 100km 이상 줄일 수 있습니다. 히트 펌프는 에너지 사용을 50-70%줄임 으로써이 문제를 완화하지만 그 효과는 매우 낮은 온도 (-15 ° C/5 ° F 미만)에서 감소합니다.
3. 환경 고려 사항
엔진 구동 히터 : 열을 재발하는 데 효율적이지만 이러한 시스템은 화석 연료에 의존하여 COS 배출에 기여합니다.
전기 히터 : 재생 에너지로 구동되는 EV는 더 깨끗한 솔루션을 제공합니다. 그러나 전기 그리드가 석탄 또는 가스에 의존하는 지역에서는 환경 적 이점이 감소합니다. 히트 펌프는 전반적인 에너지 소비를 줄임으로써 지속 가능성을 더욱 향상시킵니다.
4. 사용자 경험
난방 속도 : 전기 PTC 히터는 엔진 워밍업 시간이 필요한 엔진 구동 시스템보다 캐빈을 더 빨리 따뜻하게합니다.
일관성 : 엔진 구동 시스템은 엔진이 작동하는 한 안정적인 열 출력을 유지하지만 EV는 배터리 수명을 보존하기 위해 난방 강도를 줄일 수 있습니다.
노이즈 : 엔진이 따뜻해지면 엔진 구동 히터가 조용히 작동하며 EV의 히트 펌프는 희미한 윙윙 거릴 수 있습니다.
5. 비용 및 유지 보수
엔진 구동 시스템 : 선불 비용은 낮지 만 엔진 유지 보수와 관련이 있습니다 (예 : 냉각수 누출, 온도 조절 장치 고장).
전기 시스템 : PTC 히터는 간단하고 신뢰할 수 있지만 에너지가 풍부합니다. 히트 펌프는 선불 비용이 높지만 장기 에너지 비용은 높습니다.
자동차 난방의 미래
자동차 제조업체가 효율성을 우선시함에 따라 히트 펌프는 EV에서 표준이되고 있습니다. 한편, 배터리 및 구역 기후 제어와 같은 폐열 회복과 같은 혁신은 에너지 손실을 최소화하는 것을 목표로합니다. 내부 연소 엔진의 경우,보다 엄격한 배출 규정은 장기 공전을 단계적으로 폐지하여 보조 전기 히터 또는 하이브리드 솔루션으로 운전자를 밀어 넣을 수 있습니다 .