تكنولوجيا تبريد مركبات الطاقة الجديدة: مقارنة بين تبريد الماء وتبريد الهواء

1. طريقة تبديد الحرارة

1.1 تبريد الماء

يعد تبديد حرارة تبريد الماء أحد طرق تبديد الحرارة السائدة للمحركات في صناعة سيارات الطاقة الجديدة. يقوم بتوصيل الحرارة من المحرك إلى سائل التبريد من خلال نظام تبريد الماء المنتشر ويطلق الحرارة في الهواء من خلال المبرد. تشتمل أنظمة تبريد المياه عادةً على مضخات المياه والمشعات وخزانات المياه والمكونات الأخرى.

1.2 تبريد الهواء

تبريد الهواء هو طريقة تبريد شائعة أخرى. يستخدم الرياح الناتجة عن دوران المحرك لإبعاد الحرارة عن سطح المحرك من خلال مروحة. تعتبر أنظمة تبريد الهواء بسيطة نسبيًا وعادةً ما تشتمل فقط على المكونات الأساسية مثل المراوح والمشتتات الحرارية.

2. مقارنة المزايا

2.1 مزايا التبريد المائي

التبريد المائي له المزايا التالية:

(1) حتى تبديد الحرارة، وكفاءة تبديد الحرارة العالية وتأثير جيد لتبديد الحرارة. يمكن لنظام تبريد المياه تحقيق تبديد حرارة موحد للمحرك بأكمله من خلال نظام تبريد المياه المتداول، مما يحسن كفاءة تبديد الحرارة وتأثير تبديد الحرارة.

(2) موثوقية العمل القوية. إن تأثير تبديد الحرارة لنظام تبريد الماء مستقر وموثوق، ولا يتأثر بسهولة بالبيئة الخارجية، ويمكنه الحفاظ على أداء مستقر نسبيًا لتبديد الحرارة في ظل ظروف العمل المختلفة.

(3) مقاومة جيدة للطقس وتأثير قليل على البيئة. يتمتع نظام التبريد المائي بمقاومة جيدة للعوامل الجوية، ويمكن أن يعمل بشكل طبيعي في ظل الظروف البيئية القاسية، ولا يتأثر بسهولة بالبيئات القاسية مثل درجة الحرارة العالية ودرجة الحرارة المنخفضة.

(4) الضوضاء صغيرة نسبيا. ينتج نظام التبريد المائي ضوضاء قليلة نسبيًا أثناء التشغيل، مما يوفر راحة أفضل أثناء القيادة.

2.2 مزايا تبريد الهواء

تتميز طريقة تبريد الهواء بالمزايا التالية:

(1) نظام التبريد لديه هيكل بسيط، أجزاء قليلة ووزن إجمالي خفيف. بالمقارنة مع نظام تبريد الماء، فإن نظام تبريد الهواء لديه هيكل أبسط ويتطلب أجزاء أقل، مما يمكن أن يقلل من وزن السيارة ويحسن كفاءة استخدام الطاقة للمركبة.

(2) منخفضة التكلفة. نظراً للهيكل البسيط لنظام تبريد الهواء، فإن تكلفة المواد والأجزاء المطلوبة منخفضة نسبياً، وبالتالي تقليل تكلفة التصنيع لنظام التبريد الإجمالي.

(3) صيانة ما بعد البيع أقل صعوبة. تعتبر صيانة نظام تبريد الهواء بسيطة نسبيًا، كما أن استكشاف الأخطاء وإصلاحها وإصلاحها أكثر ملاءمة، ويتم تقليل وقت وتكلفة الصيانة والإصلاح.

3. مقارنة أوجه القصور

3.1 عيوب التبريد المائي

التبريد المائي له العيوب التالية:

(1) يحتوي نظام التبريد على هيكل معقد ومتطلبات مستوى أمان عالي. بالمقارنة مع نظام تبريد الهواء، فإن هيكل نظام تبريد الماء أكثر تعقيدًا، ويتطلب المزيد من المكونات وخطوط الأنابيب المتصلة، كما أن لديه متطلبات أمان أعلى.

(2) التكلفة العالية. نظرًا لأن المكونات والهياكل المطلوبة لنظام تبريد المياه معقدة نسبيًا، فإن تكلفة التصنيع مرتفعة نسبيًا.

(3) صيانة ما بعد البيع صعبة. تعد صيانة وإصلاح نظام تبريد المياه مرهقة نسبيًا وتتطلب فنيين محترفين، مما يزيد من صعوبة وتكلفة صيانة ما بعد البيع.

3.2 عيوب تبريد الهواء

طريقة تبديد الحرارة المبردة بالهواء لها العيوب التالية:

(1) تبديد الحرارة غير المتكافئ، وانخفاض كفاءة تبديد الحرارة، وتأثير تبديد الحرارة الضعيف. نظرًا لأن نظام تبريد الهواء يعتمد على الرياح الناتجة عن دوران المحرك، فإن تأثير تبديد الحرارة غير مستقر نسبيًا ولا يمكنه تحقيق تبديد حرارة موحد للمحرك بأكمله. كفاءة وتأثير تبديد الحرارة منخفضة نسبيًا.

(2) ضعف موثوقية العمل. نظام تبريد الهواء حساس نسبيًا للبيئة الخارجية ويتأثر بشكل كبير بالبيئات القاسية مثل درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة، كما أن موثوقية عمله ضعيفة نسبيًا.

ختاماً:

مقارنة شاملة لمزايا وعيوب التبريد المائي وتبريد الهواء، يمكن استخلاص الاستنتاجات التالية:

في صناعة سيارات الطاقة الجديدة، يعد التبريد بالمياه هو الخيار السائد. يمكن لنظام التبريد المائي أن يوفر تبديدًا أفضل للحرارة واستقرارًا من خلال مزاياه المتمثلة في تبديد الحرارة الموحد، وموثوقية العمل القوية، والمقاومة الجيدة للطقس، وهو مناسب للاستخدام في ظل ظروف العمل والظروف البيئية المختلفة. على الرغم من أن تكلفة أنظمة التبريد بالمياه أعلى وأن صيانة ما بعد البيع أكثر صعوبة، إلا أنها لا تزال الخيار الأول لأنظمة التبريد في مركبات الطاقة الجديدة. تتمتع طريقة تبديد الحرارة المبردة بالهواء أيضًا بآفاق تطبيق معينة في بعض سيناريوهات التطبيق المحددة نظرًا لمزاياها مثل الهيكل البسيط والتكلفة المنخفضة وسهولة الصيانة.

يتمثل اتجاه التطوير المستقبلي في تحسين نظام تبريد المياه بشكل أكبر، وخفض التكاليف، وتبسيط الهيكل، وتحسين كفاءة تبديد الحرارة لتلبية الاحتياجات المتزايدة لمركبات الطاقة الجديدة لأداء تبديد الحرارة. في الوقت نفسه، مع تطور التكنولوجيا وابتكارها، قد يكون لأنظمة تبريد الهواء المزيد من فرص التطبيق في بعض مجالات التطبيق الخاصة.