Sistema de calefacción mediante nanotubos de carbono conductores para coches eléctricos

Sistema de calefacción mediante nanotubos de carbono conductores para coches eléctricos

Los investigadores de Fraunhofer exhibirán el modelo de demostración de un sistema de calefacción energéticamente eficiente para automóviles eléctricos en el IAA: una película recubierta que produce un calor radiante amplio.

Los conductores de coches eléctricos ahora tienen un motivo más para amar el verano, porque en invierno, la autonomía del vehículo disminuye notablemente debido a la energía adicional demandada por el sistema de calefacción . Los autos eléctricos casi no generan calor a diferencia de los vehículos de pasajeros convencionales, que producen calor de motor más que suficiente para calentar el interior. Se requiere un calentador eléctrico adicional. Este es alimentado por la misma batería que proporciona energía al motor. “En el caso más desfavorable, solo puede conducir la mitad de la distancia habitual con el automóvil”, dice Serhat Sahakalkan, gerente de proyectos en el Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Fabricación y Automatización IPA en Stuttgart.

Investigadores del IPA han desarrollado un Calefactor de panel a base de película, que proporciona rápidamente un calor agradable en los coches eléctricos, que es, especialmente en viajes cortos, más eficaz que los antiguos calefactores eléctricos. . El concepto de calentamiento se basa en una película recubierta con nanotubos de carbono conductores (CNT). Para ello, los investigadores rocían una capa muy fina de dispersión de CNT. “La película se pega al revestimiento interior de la puerta y genera un calor agradable en la zona del reposabrazos en muy poco tiempo”, explica Sahakalkan. El calentador funciona de acuerdo con el principio de Joule: cuando la electricidad fluye a través de la película, encuentra una resistencia natural entre las nanopartículas individuales. Estas “colisiones” generan calor.

Película calefactora extremadamente fina que ahorra energía y costes

Los calentadores de resistencia eléctrica convencionales del tipo utilizado en los coches eléctricos también hacen uso de este principio. Por lo general, el material conductor utilizado es alambre de cobre, que se incrusta en esteras de silicona, por ejemplo. Sin embargo, la solución de los investigadores de Stuttgart ofrece varias ventajas: mientras que los calentadores de alambre de cobre disponibles en la actualidad son relativamente 'voluminosos' y ocupan bastante espacio de instalación, el calentador de película consta de una capa de material conductor con un grosor de solo unos pocos micrómetros . Se puede aplicar de forma flexible a las más diversas superficies y contribuye a ahorrar energía y costes debido a su bajo peso.



Los propios CNT tienen una baja capacidad de almacenamiento de calor, por lo que el calor generado se libera directamente al medio ambiente. A diferencia de la variante a base de alambre, aquí el calor se distribuye uniformemente sobre toda la superficie de la película, lo que aumenta la eficiencia. Cuando el conductor apaga la calefacción, el material se enfría con la misma rapidez. “ Estos rápidos tiempos de respuesta son ideales para distancias cortas como viajes urbanos ”, explica Sahakalkan. El usuario puede ajustar infinitamente la potencia de calefacción deseada. Incluso los defectos aislados no perjudican la funcionalidad. En los sistemas de calefacción a base de cables, por ejemplo, incluso las roturas menores en el metal pueden provocar fallas.

Para aplicar uniformemente la película a la moldura de la puerta arqueada, los investigadores lo dividen en pequeños módulos y luego los pegan al marco de la puerta en secciones : “Leve pliegues surgen en las curvaturas, que cambian el espaciado de los electrodos. Incluso la distribución del calor ya no estaría garantizada”, afirma el científico. A más largo plazo, los expertos de Stuttgart tienen la intención de simplificar aún más el procedimiento y rociar la dispersión de CNT directamente sobre los componentes correspondientes del vehículo. “Esto haría que el proceso de producción fuera considerablemente más económico, particularmente en comparación con las soluciones basadas en cables”, dice Sahakalkan. Los científicos presentarán un primer modelo de demostración del calentador de película en septiembre en el IAA de Frankfurt. La feria tendrá lugar del 17 al 27 de septiembre, el día de la prensa el 15 y 16 de septiembre.

Fuente: Fraunhofer