W wielu dyskusjach na temat zakupu samochodu elektrycznego pojawia się temat pompy ciepła jako kluczowego elementu wyposażenia elektryka. Postanowiliśmy sprawdzić, jak bardzo istotny jest to układ biorąc pod uwagę zużycie mocy (czytaj: zasięg) zimą.

Jak działa pompa ciepła?

Zacznijmy od wyjaśnienia, czym jest pompa ciepła. Otóż jest to cała gama systemów, które potrafią przepompowywać ciepło z jednej lokalizacji w drugą przez odpowiednie zarządzanie sprężaniem i rozprężaniem czynnika chłodzącego. Z punktu widzenia samochodu najczęściej mówi się o dogrzewaniu kabiny przy niskich temperaturach, ale warto pamiętać, że pompa ciepła może też chłodzić ją przy temperaturach wysokich.

> Gwarancja na silniki i baterię w Tesli Model S i X na 8 lat / 240 tys. kilometrów. Koniec nielimitowanych przebiegów

Wróćmy do meritum. Pompa ciepła w samochodzie działa tak, jak lodówka: odbiera ciepło (=obniża temperaturę) w jednym miejscu, by dostarczyć je (=podnieść temperaturę) w innym. W chłodziarce ciepło pompowane jest na zewnątrz, poza komorę, w samochodzie trafia ono do wnętrza kabiny.

Proces działa nawet wtedy, gdy we wnętrzu (lodówka) czy na zewnątrz (samochód) jest chłodniej niż w interesującej nas przestrzeni.

Oczywiście proces ten wymaga dostarczenia energii, ale jest o wiele bardziej skuteczny niż dogrzewanie kabiny samochodu z wykorzystaniem grzałek oporowych – przynajmniej w pewnym przedziale temperatur.

Pompa ciepła pod maską Kii e-Niro

Kia e-Niro z widoczną „dziurą”, w której mogłaby się znaleźć pompa ciepła

Pompa ciepła w samochodzie elektrycznym – oszczędność na chłodzie = ~1,5 kWh/100 km

Pompa ciepła jest tym istotniejsza, im mniejszą mamy baterię oraz im częściej jeździmy w temperaturach z przedziału 0-10 stopni Celsjusza. Może też być kluczowa, gdy pojemność baterii jest „w sam raz” na nasze potrzeby – bo przy niższych temperaturach zasięgi samochodów elektrycznych spadają.

Z drugiej strony: pompa ciepła przestaje być konieczna, gdy pojemności baterii i zasięgu mamy aż nadto.

> Ile energii zużywa ogrzewanie samochodu elektrycznego zimą? [Hyundai Kona Electric]

Przytoczmy liczby: z zebranych przez nas internetowych wypowiedzi wynika, że w optymalnych warunkach dla pomp ciepła (0-10 stopni Celsjusza) pobierają one kilkaset watów mocy. Internauci wspominali o wartościach od około 0,3 do około 0,8 kW. Były to pomiary nieprecyzyjne, „na oko”, wynikające z obserwacji zużycia energii przez samochód – ale przedział się powtarzał.

Z kolei ogrzewanie samochodów bez pomp ciepła pobierało od 1 do 2 kW. Dodajmy, że mówimy tu o pracy stałej, a nie o rozgrzewaniu kabiny po nocy na mrozie – bo wtedy wartości mogą być znacznie wyższe, osiągające 3-4 kW.

Częściowo potwierdzają to oficjalne dane Renault, które przy Zoe poprzedniej generacji chwaliło się 2 kW mocy chłodzenia lub 3 kW mocy dogrzewania przy poborze mocy wynoszącym 1 kW.

Schemat budowy i działania układu grzewczo-chłodzącego w Renault Zoe (c) Renault

Pompa ciepła pozwalała zatem zaoszczędzić do 1 kWh energii na każdą godzinę pracy. Biorąc pod uwagę średnie szybkości jazdy przełoży się to na oszczędności rzędu 1,5-2,5 kWh/100 km.

Obliczenia

Jeśli samochód z pompą ciepła zużyje 18 kWh, by pokonać 100 kilometrów, samochód bez pompy ciepła na tych samych 18 kWh przejedzie około 90 kilometrów. Widać zatem, że przy zasięgach rzędu 120-130 km – jak w Nissanach Leafach 24 kWh – różnica może być odczuwalna. Jednak im większa pojemność baterii, tym różnica staje się mniej ważna.

> Samochód elektryczny zimą, czyli zasięg Nissana Leafa w Norwegii i na Syberii podczas mrozów

Jeżeli więc często jeździmy nocą, mieszkamy na terenach podgórskich albo w północno-wschodniej części Polski, pompa ciepła może być ważnym dodatkiem. Gdy jednak pokonujemy do 100 kilometrów dziennie, a bateria samochodu ma ponad 30 kWh, zakup pompy ciepła może się nam nie opłacać.

Popularne samochody elektryczne bez pomp ciepła i z nimi

Pompa ciepła jest stosunkowo drogim elementem wyposażenia – choć nie jest to 10, 15 i więcej tysięcy złotych, które to kwoty pojawiają się w cennikach – dlatego wielu producentów rezygnuje z tego układu. Rezygnują tym częściej, im większa jest bateria samochodu.

Pompy ciepła NIE znajdziemy na przykład w:

  • Volkswagenie ID.3 trafiającym na polski rynek [zapowiedź producenta],
  • Skodzie CitigoE iV / VW e-Up / Seacie Mii Electric.

Pompa ciepła jest OPCJONALNA w:

  • Kii e-Niro,
  • Hyundaiu Kona Electric,
  • Nissanie Leafie II generacji,
  • VW e-Golfie.

> Elektryczny Hyundai Kona w teście zimą. Nowinki i ważne funkcje

Pompa ciepła jest STANDARDEM w:

  • Renault Zoe,
  • Hyundaiu Ioniq Electric.

Aktualizacja 2020/02/03, godz. 18.36: usunęliśmy wzmiankę o klimatyzacji, żeby nie wprowadzać zamieszania.

Zdjęcie otwierające: pompa ciepła pod maską Kii e-Niro (2019).

To może Cię zainteresować:
Ocena ogólna
Ocena Czytelników
[Suma: 5 głosów Średnia: 4.4]