Rafmagns hitari hugmynd
Fyrir þróun voru nokkur núverandi og hugsanleg tækni (td vírvindaviðnám eða upphitun með jákvæðum hitastuðli (PTC)) greind. Fjögur meginþróunarmarkmið voru metin og nokkur möguleg tækni borin saman með tilliti til þessara markmiða:
(1) Hvað varðar skilvirkni, verður nýi hitarinn að vera mjög duglegur að því leyti að hann ætti að geta veitt nauðsynlega hitaafköst yfir breitt svið kælivökvahita og við allar spennur;
(2) Hvað varðar massa og stærð verður nýi hitarinn að vera eins lítill og léttur og mögulegt er;
(3) Hvað varðar notagildi og kostnað verður að forðast notkun sjaldgæfra jarðefnaefna og Pb, á meðan kostnaður við nýju vöruna verður að vera samkeppnishæf;
(4) Með tilliti til öryggis skal koma í veg fyrir hættu á raflosti eða brennsluslysum við allar aðstæður.
Meðal núverandi hugmynda um rafhitara fyrir bíla eru vinsælustu PTC hitari með viðnám úr baríumtítanati (BaTiO3) með jákvæðum hitastuðli. Af þessum sökum eru nokkrar upplýsingar um rekstrarreglu þess útskýrðar og það er borið saman við lagskipt hitara sem þróaður er í samræmi við HVH fyrir háspennuhitara.
Þó að sjálftakmarkandi eiginleikar PTC-einingarinnar geti að sumu leyti auðveldað hönnun kerfisins, sérstaklega fyrir bilunarstillingar, þá hefur það ákveðna eðlislæga galla, þar af helstu:
(1) Þörfin fyrir Pb lyfjagjöf þegar PTC hitastigið fer yfir 120 gráður. Til að tryggja hraðan varmaflutning í lítilli pakkningastærð þurfa PTC-einingar að starfa á hitastigi þar sem Pb lyfjanotkun er nauðsynleg þegar notaðir eru kælivökvahitarar fyrir bíla;
(2) Notkun sjaldgæfa jarðmálmsins La er mjög algeng fyrir PTC;
(3) Ólínulegt viðnám/hitasnið sem leiðir til mikils upphafsstraums þegar hann er spenntur, ásamt mikilli hitauppstreymi PTC frumefnisins, gerir viðbragðstíma PTC hitara tiltölulega hægan;
(4) Lægra PTC hitastig leiðir til þess að minni hiti er fluttur til kælivökvans og dregur þannig úr hitauppstreymi þegar hitastig kælivökvans hækkar;
(5) Þegar PTC hitastigið verður lægra minnkar hitauppstreymi þegar spennan minnkar og takmarkar þannig hitaflutning. (6) Þar sem hitastig PTC frumefnisins er beint tengt beittri spennu er erfitt að stjórna því við hlutaálag.
