Отопление и охлаждение электромобилей можно упростить тепловым аккумулятором

Широко известно, что, в отличие от автомобиля с ДВС, электромашинкам чрезвычайно трудно даётся отопление салона зимой. Разумеется, речь не о низкопотенциальном тепле; такое авто расходует электрическую энергию, запасённую в и без того не слишком ёмкой батарее. Словом, если в паспорте вашего Nissan Leaf написаны какие-нибудь «150 км», то в минус двадцать они вполне могут съёжиться буквально до сотни.

Эвелин Вонг (Evelyn Wang), профессор Массачусетского технологического института (США), возглавляет работы по созданию альтернативной системы отопления, а заодно и кондиционирования авто. Что он может предложить «зелёным» автолюбителям?

 

В его системе вода впрыскивается в контейнер низкого давления, испаряется и при этом поглощает тепло. Затем водяной пар контактирует с абсорбентом — гидрофильным материалом с микроскопическим порами (подойдёт и модифицированный цеолит). По абсорбенту вода уходит из контейнера, поддерживая в нём низкое давление, необходимое для эффективной работы системы. Затем новая порция воды подаётся в контейнер — и так далее.

Тепло, получаемое при абсорбировании воды, может быть рассеяно в атмосферу через радиатор («режим кондиционера») или же использовано для нагрева салона, если речь идёт о холодном времени года. Из описания видно, что работа системы требует куда меньше электричества, чем обычно расходуется в электромобиле для кондиционера или отопительной системы на ТЭНах. Всё что нужно — поддерживать не слишком мощные насосы.

Разумеется, успех не даётся даром: по сути, перед нами теплоаккумулятор, поскольку, когда абсорбент накопит достаточно воды, система встанет. Чтобы извлечь воду, повторно используемую в цикле, материал приходится нагревать до 200 °С, после чего сей «тепловой аккумулятор» на водной основе вновь работоспособен в течение нескольких часов (всё зависит от количества воды и абсорбента).

Где взять энергию для перезарядки «теплового аккумулятора»? В принципе, на этот подвиг способен электронагреватель, но «есть множество других возможных источников тепла — скажем, тепло от солнечного водонагревателя, поэтому можно обойтись без электричества». Благо испарение воды из абсорбента длится не дольше четырёх часов, что близко к времени перезарядки аккумуляторов современных электромобилей. Очень скоро один из вариантов этой системы, пока испытываемый в лаборатории, будет проверен на Ford Focus EV.

 

Что же до солнечного водонагревателя, то эту «зелёную» идею трудно назвать слишком практичной. Неужели электрозаправкам придётся держать ещё и солнечные водонагреватели, по одному на каждый электромобиль? Правда, не всё так плохо: даже если осушать абсорбент электронагревателем (не при езде, конечно, а ночью, при подзарядке), дальность, и без того часто не превышающая 160 км, в холодное время останется нормальной, а не упадёт на треть из-за работы системы отопления.

А вот для гибридов идея выглядит получше — если, конечно, модифицировать температуру нагрева абсорбента. У гибридного авто низкопотенциальное тепло при работе ДВС всё равно рано или поздно возникает, и его вполне можно использовать для испарения воды из абсорбента. Соответственно, в такой схеме отбор мощности у мотора для системы охлаждения исключён — а значит, ниже и общий расход топлива.

Подготовлено по материалам Technology Review.