电车取暖主要有以下几种常见原理:
电阻丝加热原理
- 这种方式和传统的电暖器类似。在电车的取暖系统中安装有电阻丝,当电流通过电阻丝时,电阻丝会产生热量,这是基于焦耳定律,即电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。产生的热量通过热传递的方式,将热量传递到车内的空气或需要加热的部件上,从而提高车内温度。电阻丝加热的优点是技术成熟、成本较低、加热速度相对较快;缺点是能耗较高,会在一定程度上影响电车的续航里程。
PTC加热原理
- PTC(PositiveTemperatureCoefficient)即正温度系数热敏电阻,是一种具有正温度系数的半导体发热元件。当给PTC元件通电时,它会发热,其电阻值会随着温度的升高而增大,当温度达到一定值后,电阻值会急剧增大,从而限制电流的通过,起到自动调节温度的作用。在电车中,PTC加热器通常安装在空调系统的风道内,当需要取暖时,电流通过PTC元件使其发热,然后通过风机将加热后的空气吹入车内,实现车内温度的提升。PTC加热具有升温迅速、温度控制精确、安全性高、无明火等优点,但也存在能耗较高的问题,同样会对电车续航有一定影响。
热泵原理
- 热泵技术是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。电车中的热泵系统主要由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器等部件组成。在制热模式下,压缩机将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的气体,然后高温高压的制冷剂气体进入冷凝器,在冷凝器中放热给车内空气,使空气温度升高,实现取暖功能。而制冷剂经过冷凝器后变为中温高压的液体,再通过节流装置节流降压变为低温低压的液体,最后进入蒸发器,在蒸发器中吸收车外环境中的热量,蒸发成低温低压的气体,如此循环往复。热泵取暖的优点是能效比高,相比电阻丝加热和PTC加热,能在消耗相同电能的情况下提供更多的热量,对电车续航的影响相对较小;缺点是在低温环境下制热效果可能会下降,技术难度和成本相对较高。
水暖加热原理
- 部分电车采用水暖加热系统,其原理类似于汽车的发动机冷却液加热系统。该系统中有一个加热元件,通常是一个电加热器,用于加热冷却液。被加热的冷却液在车内的暖风水箱中循环,暖风水箱就像一个小型散热器,当车内的风机启动时,空气通过暖风水箱,被加热后的空气就会被吹入车内,使车内温度升高。水暖加热的优点是加热较为均匀、舒适度较高,而且冷却液可以为车内的其他部件如电池等进行预热或保温;缺点是加热速度相对较慢,系统相对复杂,需要定期检查和维护冷却液液位等。