Základní informace
- Tepelná čerpadla v elektrických vozidlech zefektivňují vytápění díky přenosu tepla z vnějšího prostředí do kabiny a baterie, což se pozitivně odráží na dojezdu v zimním období.
- Zvýšená komplexnost systémů s tepelnými čerpadly s sebou nese dodatečné náklady, nicméně i přes to je údržba elektromobilů s tepelnými čerpadly ekonomicky výhodnější než servis aut se spalovacím motorem.
- Potřeba tepelného čerpadla v elektromobilu se odvíjí od klimatických podmínek dané oblasti. Největší přínos poskytuje v regionech s chladnými zimami.
Tepelná čerpadla, známá z vytápění domácností či sušiček prádla, nacházejí své uplatnění i v elektromobilech. U těchto vozidel však bývají často nabízena jako volitelná výbava. Jak fungují a vyplatí se investovat do této technologie?
Jak funguje tepelné čerpadlo?
I když ne každý z nás má doma tepelné čerpadlo, většina z nás zná podobný princip z chladniček. Chladnička využívá plynné chladivo, které je stlačováno v kompresoru (podobně jako čerpadlo) a následně proudí do kondenzátoru, což je soustava trubek. V kondenzátoru je plyn stlačen, přechází do kapalného skupenství a uvolňuje teplo do svého okolí. Kapalina dále proudí do výparníku, kde se mění zpět na plyn a odebírá teplo z okolí. V případě chladničky tak výparník odebírá teplo z jejího vnitřního prostoru.
Tepelné čerpadlo funguje na stejném principu, ale využívá opačný proces. Využívá teplo, které uvolňuje kondenzátor.
Jak tepelné čerpadlo pracuje v elektromobilu?
Tepelné čerpadlo v elektromobilu nasává vzduch z okolí vozidla, který je následně veden do kompresoru. Teplo uvolněné z kondenzátoru se pak využívá k vytápění kabiny a ohřevu vzduchu pro posádku, případně k ohřevu baterie, která je také citlivá na nízké teploty.
Elektromobil bez tepelného čerpadla obvykle spoléhá na odporové vytápění. Při průchodu elektrického proudu materiálem s odporem dochází ke tření a generování tepla. I když je tento proces efektivní, jelikož veškerá elektřina se přemění na teplo, tepelné čerpadlo dokáže přenosem tepla z jednoho místa na druhé poskytnout více tepla při nižší spotřebě energie.
Tepelné čerpadlo prodlužuje dojezd v zimě
Obrázek: Bertel King/MakeUseOf
Elektromobily se v zimě potýkají se snížením dojezdu. Není to však ojedinělý jev. I u vozů s benzínovým motorem dochází v chladných měsících ke zvýšení spotřeby paliva. Vzhledem k jednoduchosti doplňování paliva u spalovacích motorů si však tohoto jevu mnozí ani nevšimnou. V případě elektromobilů je však pokles dojezdu z letních 400 km na zimních 320 km znatelný. To, spolu s problémy s veřejným dobíjením, přispívá k obavám ohledně dojezdu.
Tepelné čerpadlo snižuje zimní pokles dojezdu. Baterie elektromobilů v nízkých teplotách vykazují snížený výkon, což se projevuje i na kratším dojezdu. Vytápěním kabiny a baterie pomocí tepelného čerpadla se spotřebovává méně elektřiny, a tedy více energie zůstává k dispozici pro samotnou jízdu. V případě výběru mezi modelem s tepelným čerpadlem a bez něj, model s tepelným čerpadlem nabídne delší dojezd před nutností dobíjení.
Tepelná čerpadla jsou spojena s dodatečnými náklady
Vyšší cena elektromobilů s tepelným čerpadlem je odůvodněna složitostí těchto systémů. Obsahují více komponent, což se odráží v nákladech na výrobu a také zvyšuje možnost poruch. Nicméně i přes tyto skutečnosti zůstává servis elektromobilů levnější než u vozů se spalovacím motorem.
Tepelná čerpadla bývají často instalována vedle, nikoli namísto odporového vytápění. Díky tomu, i když je venkovní teplota příliš nízká, máte stále k dispozici alternativní způsob, jak vozidlo vytopit. Z technického hlediska je tepelné čerpadlo volitelnou výbavou.
Je tepelné čerpadlo pro váš elektromobil nezbytností?
Přínos tepelného čerpadla do značné míry závisí na místě, kde žijete. V oblastech, kde je běžné sněžení, je elektromobil s tepelným čerpadlem téměř nutností, a to i přesto, že v extrémně chladných podmínkách se musí aktivovat odporové topení. Dokonce i v případě, že zimy jsou mírnější a teploty se pohybují kolem bodu mrazu, se investice do tepelného čerpadla vyplatí.
Na druhou stranu, pokud jsou zimy mírné a topení v autě využíváte minimálně, bude přínos tepelného čerpadla zanedbatelný. V takovém případě může být výhodnější ušetřit a zvolit model bez tepelného čerpadla, pokud to konfigurace daného vozu umožňuje.