燃料式車両暖房システム
まず、燃料車の暖房システムの熱源について見ていきましょう。
自動車エンジンの熱効率は比較的低く、燃焼によって発生したエネルギーのうち、自動車の機械エネルギーに変換されるのはわずか30～40%程度で、残りは冷却水と排気ガスによって奪われます。冷却水によって奪われる熱エネルギーは、燃焼熱の約25～30%に相当します。
従来の燃料車の暖房システムは、エンジン冷却システムの冷却液をキャビン内の空気/水熱交換器に導く仕組みになっています。風がラジエーターを通過する際、高温の水が容易に空気に熱を伝達するため、キャビン内に吹き込む風は暖かい空気となります。
新エネルギー暖房システム
電気自動車について考えると、抵抗線を使って直接空気を加熱するヒーターシステムでは不十分だと誰もが考えがちです。理論的には可能ですが、電気自動車用の抵抗線ヒーターシステムはほとんど存在しません。その理由は、抵抗線は電力消費量が多すぎるからです。
現在、新しいカテゴリーエネルギー暖房システム主に2つのカテゴリーがあり、1つはPTC加熱、もう1つはヒートポンプ技術で、PTC加熱は空気PTCと冷却PTC.
PTCサーミスタ式加熱システムの加熱原理は比較的単純で理解しやすい。抵抗線加熱システムと同様、電流によって抵抗を介して熱を発生させる。唯一の違いは抵抗の材質である。抵抗線は一般的な高抵抗金属線であり、電気自動車で使用されるPTCは半導体サーミスタである。PTCは正の温度係数（Positive Temperature Coefficient）の略である。抵抗値も増加する。この特性により、一定電圧条件下では、温度が低いときはPTCヒーターは急速に加熱され、温度が上昇すると抵抗値が大きくなり、電流が小さくなるため、PTCはエネルギー消費量が少なくなる。温度を比較的一定に保つことで、純粋な抵抗線加熱に比べて電力を節約できる。
PTCのこうした利点こそが、純粋な電気自動車（特に低価格モデル）に広く採用されている理由である。
PTC加熱はPTC冷却ヒーターおよび空気ヒーター。
PTC給湯器モーター冷却水と組み合わされることが多い。電気自動車がモーターを稼働させて走行すると、モーターも熱くなる。このようにして、加熱システムは走行中にモーターの一部を予熱することができ、電力も節約できる。下の図は電気自動車用高電圧冷却水ヒーター。
投稿日時：2023年8月3日
