Jaunā apkures sistēma varētu uzlabot elektrisko automašīnu klāstu

Pircējiem, kas apsver iespēju iegādāties elektrisko automašīnu, ir jāņem vērā, ka, izmantojot ar akumulatoru darbināmu apkuri un gaisa kondicionēšanu, automašīnas darbības rādiuss var samazināties par trešdaļu vai vairāk (skatiet BMW risinājumu ierobežotam elektrisko transportlīdzekļu klāstam: gāzes aizdevējs). A Ņujorkas Laiks recenzents nesen saskārās ar šo problēmu testa braucienā, beidzot ar izlādētu akumulatoru (skatiet Musk-New York Times debašu izceltos elektrisko automobiļu trūkumus).

Enerģijas taupītājs: Koncepcijas pierādījuma apkures un dzesēšanas sistēma elektriskajiem transportlīdzekļiem darbojas bez akumulatora enerģijas.

Taču izstrādes stadijā esošā apkures un dzesēšanas sistēma gandrīz novērš akumulatora iztukšošanos. Pētnieki strādā ar Ford pie sistēmas, ko viņi cer pārbaudīt Ford Focus EV nākamo divu gadu laikā. Darbs tiek finansēts ar 2,7 miljonu dolāru dotācija no Enerģētikas progresīvo pētniecības projektu aģentūras.

Pētnieki savu jauno ierīci raksturo kā siltuma akumulatoru. Tas izmanto materiālus, kas var uzglabāt lielu daudzumu dzesēšanas šķidruma nelielā tilpumā. Kad dzesēšanas šķidrums pārvietojas pa sistēmu, to var izmantot gan apkurei, gan dzesēšanai.

Sistēmā ūdens tiek iesūknēts zemspiediena tvertnē, procesā iztvaikojot un absorbējot siltumu. Pēc tam ūdens tvaiki tiek pakļauti adsorbentam - materiālam ar mikroskopiskām porām, kurām ir afinitāte pret ūdens molekulām. Šis materiāls izvelk tvaikus no tvertnes, uzturot zemu spiedienu, lai varētu iesūknēt un iztvaikot vairāk ūdens. Šo iztvaikošanas dzesēšanas procesu var izmantot, lai atdzesētu pasažieru salonu.

Materiālam adsorbējot ūdens molekulas, izdalās siltums; to var palaist caur radiatoru un izkliedēt atmosfērā, kad sistēma tiek izmantota dzesēšanai, vai arī to var izmantot, lai uzsildītu pasažieru salonu. Sistēmai ir nepieciešams ļoti maz elektrības — tikai tik daudz, lai darbinātu nelielu sūkni un ventilatorus, lai izpūstu vēsu vai siltu gaisu.

Galu galā adsorbents vairs nevar uzņemt ūdeni, bet sistēmu var uzlādēt, uzsildot adsorbentu virs 200 °C. Tas liek tam atbrīvot ūdeni, kas tiek kondensēts un atgriezts rezervuārā.

Šim nolūkam varētu izmantot elektrisko sildītāju, saka Evelīna Vanga , mašīnbūves profesors MIT, kurš vada darbu. Bet ir tik daudz siltuma avotu, piemēram, siltums no saules ūdens sildītāja, tāpēc elektrība nebūtu jāizmanto, viņa saka. Paredzams, ka sistēmas pilnīga uzlāde prasīs apmēram četras stundas, kas ir aptuveni tas, kas nepieciešams, lai standarta uzlādes stacijās uzlādētu dažus izplatītus elektriskos transportlīdzekļus.

Temperatūras kontroles sistēmas pamatkoncepcija nav jauna (skatiet sadaļu Siltuma izmantošana ēku dzesēšanai). Taču ir bijis grūti izveidot šādu sistēmu pietiekami kompaktu lietošanai automašīnā, jo īpaši tāpēc, ka dzesēšanas šķidruma iztvaicēšanai un kondensēšanai parasti tiek izmantoti atsevišķi konteineri. Pētnieku kompaktākais dizains izmanto vienu konteineru abiem nolūkiem.

Pētnieki tagad izstrādā materiālus, kas var adsorbēt vairāk ūdens, kas ļautu izmantot mazāk adsorbenta. Viens no tiem ir modificēts ceolīts, porains materiāls, ko jau sen izmanto katalīzē. Viņi arī strādā pie materiāla, ko sauc par metāla organisko karkasu, kura īpašības var sistemātiski mainīt, mainot organisko materiālu sastāvu, kas savieno mikroskopiskas metāla kopas. Pētnieki ir pievienojuši to adsorbentam ļoti siltumvadošus materiālus, piemēram, nanomateriālus uz oglekļa bāzes, lai sistēma varētu ātrāk uzkarst un atdzist, kas arī ļauj samazināt tās kopējo izmēru.

paslēpties