Túlbecsüljük a hőszivattyús fűtés jelentőségét?

Amikor egy új elektromos autót látványos WLTP hatótávval hirdetnek, az első kérdés, hogy oké, de mennyit tud télen autópályán? A kérdés jogos. Egy hagyományos autó motorjának hatásfoka jó esetben is csupán 30-40% körül alakul, így a fűtés egyáltalán nem gond. Bőven rendelkezésre áll a hajtáshoz fel nem használt energia, teljesen mindegy, hogy azt az autó orrában lévő hűtőn, vagy az utasteret fűtő hőcserélőn „pazaroljuk el”.

A Nissan LEAF hőszivattyús fűtése

Elektromos autóknál azonban az utastér fűtését is az akkuban tárolt energiával kell megoldani, így télen csökken a sokak számára nyáron is szűknek tűnő hatótáv. Mivel szinte mindegyik elektromos autóban van légkondicionáló, adja magát a spórolási lehetőség: nyáron az utasteret hűti, a külvilágot fűti a klíma, télen fordítsuk ezt meg. Néhány extra alkatrész beépítésével, azaz némi felárral ez megoldható. Számos autótípusnál alkalmazzák is ezt, ha a legnépszerűbb, legnagyobb példányszámban eladott autókat nézzük, akkor a Nissan LEAF esetén 2013-tól a magasabb felszereltséghez jár a hőszivattyús fűtés, a Renault Zoe minden példánya tartalmazza, igaz sok gyártónál viszonylag nagy, több százezer forintos felárat kérnek érte.

A villanyautók etalonját jelentő Tesla azonban nagyon sokáig kakukktojás volt. A hőszivattyús fűtés a Model Y-ban jelent meg először a kaliforniai gyártónál, és mostanában kerül be ez az extra a Model 3-ba is. Mi lehet az oka a késlekedésnek?

Hogyan működik a villanyautók hőszivattyús fűtése?

Először is meg kell említeni, hogy a hőszivattyús fűtésnek vannak bizonyos korlátai. Míg egy PTC fűtőelemet bármikor a maximális teljesítményre kapcsolhatunk, a klíma hatásfoka függ a külső és belső hőmérséklet különbségétől. Amennyiben ez a hőlépcső túlságosan nagy, a hőszivattyús fűtés hatásfoka alig lesz 100% feletti. Mivel bent általában konstans 18-22 fokos hőmérsékletet tartunk komfortosnak, egyértelmű, hogy a hőlépcső a külső hőmérséklettől függ. Míg kinti 12 fokban csak 6-10 fokot kell „ledolgozni” a klímánknak, addig -10 fokban már 28-32 fokot. Ilyen körülmények között – éppen amikor a legnagyobb energiát emészti fel a fűtés – a hőszivattyús autók is a hagyományos ellenállás-fűtéssel melegítenek.

A levegő nedvesség-tartalma is jól ismeri a fizikát: megkeresi a leghidegebb pontot és ott csapódik le. Nyáron ezért kell kivezetni a légkondicionáló belső hőcserélőjéről a lecsapódott párát, folyadék formájában. Ezzel semmi gond, télen azonban a külső hőcserélőn csapódik le a pára, és mint tudjuk, 0°C alatt a víz megfagy. A külső hőcserélő egyre nagyobb jégtömbbé alakulva nem tudja ellátni a feladatát, ezért időről időre le kell olvasztani, amihez csakis belülről tudunk energiát meríteni. A gyakorlatban ez úgy néz ki, hogy bizonyos időközönként a hőszivattyús fűtés átvált hűtés üzembe, amíg az autó elején lévő hőcserélőről leolvad a jég. Belátható, hogy minél hidegebb van kint, annál gyakrabban van szükség a leolvasztásra, így előbb-utóbb beáll az az üzemállapot, hogy az autó már nem tud fűteni a légkondival, mert szinte folyamatosan a külső hőcserélőt kellene jégmentesíteni, így bent egyre hidegebb lenne.

A Mahle hőszivattyúval javítaná a téli hatótávot

Egy lakásban használt légkondicionálónál a leolvasztás idejére lekapcsolják a kültéri egységben lévő ventilátort, mivel csak a hőcserélő felfűtése a cél, nem az egész környéket szeretnénk felmelegíteni. Egy autóban ez is kevésbé hatékony, hiszen a menetszelet nem tudjuk lekapcsolni, furcsa lenne, ha fél óránként megkérne az autónk, hogy álljunk meg 5 percre, mert szeretnénk jégmentesíteni, ami szélviharban nem hatékony.

Tesla Model Y hőszivattyú (forrás: Youtube/DÆrik)

Az alábbi videóban az egyik legnépszerűbb Tesla tulajdonos, Bjørn Nyland fejtegeti, hogy mennyire fontos egy elektromos autóban a hőszivattyús fűtés. A saját (hőszivattyú nélküli) Model 3 tapasztalatai alapján arra a következtetésre jutott, hogy körülbelül 5% hatótávot lehet nyerni a hideg Norvégiában a hőszivattyús fűtéssel. Ezt az adatot, és a fentieket figyelembe véve talán már érthető, miért halogatta a Tesla sokáig a hőszivattyú bevezetését. A Tesla elsődleges piaca sokáig Kalifornia volt, ahol az éghajlat miatt kevésbé fontos ez az extra. A Teslák hatótávja mindig is a villanyautók átlaga felett volt, nyilvánvaló, hogy minél nagyobb a hatótáv, annál kevésbé „fáj” az 5%-át feláldozni a fűtésért.

Ti mit tapasztaltok, sokat jelent a gyakorlatban a hőszivattyús fűtés, vagy a vásárlók túlértékelik ennek meglétét?

Tesla ajánlói program: ha szerkesztőségünk tagjait is szeretnétek támogatni, miközben 180.000 forintos kedvezménnyel vásároltok új Teslát, Balázs, Tibor vagy Szöcske ajánlói linkjéről kezdeményezhetitek a vásárlást.

Szűcs Gábor

2017 óta aktív villanyautós, a Villanyautósok Közösségének oszlopos tagja, a miskolci találkozók szervezője. Környezettudatos családapaként nem csak az autó üzemanyagát, de a háztartás fogyasztását is igyekszik otthon, a háztetőn (áram) és a kertben (zöldség, gyümölcs) megtermelni. Mert nem mindegy, hogy mit eszünk meg és milyen levegőt szívunk be.