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一、什么是热泵空调?

热泵空调是一种高效节能的空调设备,它利用热泵技术实现房间的制热或制冷功能。热泵空调的核心部件是压缩机和热交换器,通过吸收或排出空气中的热量来控制室内温度。

二、热泵空调的工作原理

在制冷模式下,热泵从室内吸收热量,然后通过压缩和热交换把热量送到室外,以达到室内降温的目的。在制热模式下,该过程反向进行,从室外吸收热量,然后通过热交换把热量送到室内,以达到供暖的目的。

三、热泵空调的特点

高热效率:在制冷时,1KW的电能可以产生3-5KW的热量,制热时可以产生3-4KW的热量。这远高于一般的空调器或电热器,可以大幅度降低能源消耗。热泵空调采用密闭循环系统,基本没有热量损失,能最大限度利用能量,使得其综合能效比达到3-5倍,节能效果显著。

四、电动车选择热泵空调的原因

和燃油车不同，由于没有了来自发动机的热量，纯电动汽车冬季需要额外的加热系统来维持车厢内以及电池的适宜温度。冬季续航衰减问题，是很多人目前阶段不愿选择纯电动车的一个重要原因。最简单的电热元件(PTCheater)虽然便宜可靠(不计热量损失的话，1kW的电能制1kW的热)，但造成的冬季纯电动车续航减少可达50%，影响相当之大。有些纯电动车车企选择了为寒冷地区用户提供加装小型燃料燃烧取暖系统的选项，虽然务实，但是违背了纯电动车(作为一个子系统)零排放的一贯口号，说出去着实不好听。相比而言，热泵技术在不增加汽车这个子系统排放的同时，对目前的汽车空调系统做有限的改动，可以提供比电热元件更高效的制热(从空气中吸热)，对纯电动汽车来说有巨大的吸引力。

五、电动汽车热泵空调原理解释

热泵制热本质上和空调制冷是同样的原理。不同在于空调是通过制冷剂在蒸发器蒸发从室/舱内环境吸热，再把吸走的热量以及压缩机做的功一起通过制冷剂在冷凝器的冷凝向室/舱外环境排出；而热泵则反之，从室/舱外环境吸热，向室/舱内放出吸取的热量以及压缩机做的功。正常情况下，热泵制热量一定大于压缩机用电量，因此比电热元件更节能。由于吸热放热位置的颠倒，在普通汽车空调系统的基础上，热泵的实现需要额外的改动。在家用空调热泵中，通过四通阀可以决定压缩机排气口和进气口是通向室外换热器还是室内换热器，实现循环制冷剂流向的逆转和制冷制热的切换：然而，适用于家用空调的四通阀到了汽车充满振动的环境中，可靠性很难得到保证；膨胀阀通常只能在单一方向使用，而且制冷制热模式需要的膨胀阀开度也会不同；由于制冷剂的逆转制冷制热的切换，换热器的设计也需要进一步优化来达到更高的效率。针对以上问题，日本电装的设计如下：

六、面临的问题和挑战

目前热泵在纯电动车上的应用目前面临的主要待解决问题有很多,这些工作可以进行优化，包括新的系统设计，部件设计，新的制冷剂使用(比如二氧化碳)等等。热泵和电热元件很可能最后是并存相辅相成的。没有说上述哪个问题是完全无解的，需要的是一个好的方案能够以可以接受的成本达到尽可能高的性能。

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