Gambaran Umum Manajemen Termal Kabin (Pendingin Udara Otomotif)

Sistem pendingin udara sangat penting untuk manajemen termal otomotif. Baik pengemudi maupun penumpang menginginkan kenyamanan di dalam kendaraan mereka. Fungsi utama pendingin udara otomotif adalah mengatur suhu, kelembapan, dan aliran udara di dalam kompartemen penumpang untuk menciptakan lingkungan berkendara yang nyaman. Prinsip utama pendingin udara otomotif didasarkan pada prinsip termofisika penguapan yang menyerap panas dan kondensasi yang melepaskan panas, sehingga mendinginkan atau memanaskan kabin. Ketika suhu luar rendah, sistem ini mengalirkan udara hangat ke dalam kabin, membuat pengemudi dan penumpang merasa tidak terlalu dingin; ketika suhu luar tinggi, sistem ini mengalirkan udara dingin ke dalam kabin, membuat pengemudi dan penumpang merasa lebih dingin. Oleh karena itu, pendingin udara otomotif memainkan peran penting dalam pendinginan kabin dan kenyamanan penumpang. 

1.1 Sistem Pendingin Udara Kendaraan Bertenaga Bahan Bakar Tradisional dan Prinsip Kerjanya Sistem pendingin udara kendaraan bertenaga bahan bakar tradisional terutama terdiri dari empat komponen: evaporator, kondensor, kompresor, dan katup ekspansi. Pendingin udara otomotif terdiri dari sistem pendingin, sistem pemanas, dan sistem ventilasi; ketiga sistem ini membentuk keseluruhan sistem pendingin udara otomotif. Prinsip pendinginan pada kendaraan bertenaga bahan bakar tradisional melibatkan empat langkah: kompresi, kondensasi, ekspansi, dan penguapan. Prinsip pemanasan kendaraan bertenaga bensin tradisional memanfaatkan panas sisa dari mesin untuk memanaskan kompartemen penumpang. Pertama, cairan pendingin yang relatif panas dari jaket air pendingin mesin masuk ke inti pemanas. Kipas meniup udara dingin melewati inti pemanas, dan udara panas kemudian ditiup ke kompartemen penumpang untuk memanaskan atau mencairkan embun pada jendela. Cairan pendingin kemudian kembali ke mesin setelah meninggalkan pemanas, menyelesaikan satu siklus.

1.2 Sistem Pendingin Udara Kendaraan Energi Baru dan Prinsip Kerjanya

Cara pemanasan pada kendaraan energi baru berbeda secara signifikan dari kendaraan bertenaga bensin tradisional. Kendaraan bertenaga bensin tradisional menggunakan panas buangan mesin yang ditransfer ke kompartemen penumpang melalui cairan pendingin untuk menaikkan suhunya. Namun, kendaraan energi baru tidak memiliki mesin, sehingga tidak ada proses pemanasan yang digerakkan oleh mesin. Oleh karena itu, kendaraan energi baru menggunakan metode pemanasan alternatif. Beberapa metode pemanasan pendingin udara pada kendaraan energi baru dijelaskan di bawah ini. 

1) Pemanas Termistor Koefisien Suhu Positif (PTC): Komponen utama PTC adalah termistor, yang dipanaskan oleh kawat pemanas, yang secara langsung mengubah energi listrik menjadi energi panas. Sistem pemanas berpendingin udara PTC (Potentially Transmitted Central) menggantikan inti pemanas tradisional pada kendaraan bertenaga bensin dengan pemanas PTC. Kipas menarik udara luar melalui pemanas PTC, memanaskannya, dan kemudian mengalirkan udara panas ke kompartemen penumpang. Karena secara langsung mengkonsumsi listrik, konsumsi energi kendaraan energi baru relatif tinggi ketika pemanas dinyalakan.

 

2) Pemanas air PTCPemanasan: SepertiPemanas udara PTCDalam sistem pendingin PTC berpendingin air, sistem ini menghasilkan panas dengan mengonsumsi listrik. Namun, sistem berpendingin air ini terlebih dahulu memanaskan cairan pendingin dengan sebuahPemanas PTCSetelah cairan pendingin dipanaskan hingga suhu tertentu, cairan tersebut dipompa ke inti pemanas, di mana ia bertukar panas dengan udara sekitarnya. Kipas kemudian mengalirkan udara panas ke kompartemen penumpang untuk menghangatkan kursi. Cairan pendingin kemudian dipanaskan lagi oleh pemanas PTC, dan siklus berulang. Sistem pemanas ini lebih andal dan aman daripada sistem PTC berpendingin udara.

 

3) Sistem Pendingin Udara Pompa Panas: Prinsip sistem pendingin udara pompa panas sama dengan sistem pendingin udara otomotif tradisional. Namun, sistem pendingin udara pompa panas dapat beralih antara pemanasan dan pendinginan kabin. Karena pendingin udara pompa panas tidak langsung mengkonsumsi energi listrik untuk pemanasan, efisiensi energinya lebih tinggi daripada pemanas PTC. Saat ini, sistem pendingin udara pompa panas sudah diproduksi secara massal di beberapa kendaraan.