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”.
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?
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.
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.
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?
