Elektromobil a tepelné čerpadlo

Spalováky nevědí, co s teplem

U benzinového nebo naftového motoru nám vzniká velké množství odpadního tepla. Ty nejlepší čtyřdobé agregáty dosahují účinnosti kolem 40 %. To znamená, že 40 % energie obsažené v palivu přemění na pohyb, zbytek energie tvoří teplo. Přebytečnou tepelnou energii odvádíme od motoru chladicí kapalinou a abychom ji alespoň nějak zužitkovali, vytápíme s ní interiér auta. Drtivá většina jí však vysálá přes radiátor chladiče.

Jenže u elektrických aut máme opačný problém. Efektivita je zde na úplně jiné úrovni a kolem 90 % energie obsažené v baterii jsme schopní dostat na kola. Cestou k nějakým ztrátám dochází, a tedy i ke vzniku tepla, například v elektromotoru, případně u akumulátoru, který se při nabíjení nebo práci taktéž zahřívá. Tyto systémy mají své chladicí okruhy, které mohou být vzájemně propojené. Můžeme tedy odvádět teplo třeba od elektromotoru a ohřívat s ním baterii a tím ji připravit na rychlonabíjení (zmrzlá baterie nejde příliš rychle nabíjet).

Také čtěte

4 min. čtení

Slovenská dálniční známka v roce 2025: Jak se změní ceny?

8. 11. 2024 Petra Malá Tipy a rady

Problém nastává v zimě, kdy je obvykle tepla nedostatek. Řidič ráno sedne do vymrzlého auta se studenou baterií a potřebuje co nejdříve teplý vzduch. Akumulátor se při běžné jízdě ohřívá velmi dlouho, motor odpadního tepla nevytvoří tolik, aby byl schopen ohřát jak baterii, tak i řidiče. Co teď?

Topení elektrickým odporem

Nejjednodušší je řešení, které používá i řada spalováků. Do cesty proudícímu vzduchu nebo vodě prostě postavíme odporové těleso a do něj pustíme elektrický proud. Je to řešení vcelku efektivní, účinnost je asi 95 % (1 kW energie nám bude dávat topení s výkonem 0,95 kW). Toto řešení umí někdy ohřívat i akumulátor, záleží na tom, jak moc propracovaný termomanagement daný elektromobil má. Problém je docela vysoká náročnost na spotřebu elektrické energie – ohřát vymrzlé auto nás bude stát pár procent energie obsažené v baterii, sníží se tím tedy dojezd, a to v zimě klidně třeba o 8-15 %.

Topení tepelným čerpadlem

Efektivnější variantou je tepelné čerpadlo. To funguje jako například mraznička, akorát obráceně – radiátor předává teplo vzduchu, který putuje do interiéru. Ani tepelné čerpadlo není bez nároků na elektrickou energii, nicméně je velmi efektivní. Z 1 kW energie umí „vykouzlit“ 2 až 3 kW tepla. S klesající venkovní teplotou však účinnost tepelného čerpadla klesá, proto je okruh propojený s chlazením elektromotoru a akumulátoru a v případě potřeby si bere teplo odsud. I tak bývají v okruhu ještě odporová tělesa, která vodu v okruhu umějí ještě více ohřát. Tepelné čerpadlo bývá součástí příplatkové výbavy, na druhou stranu umí dojezd oproti jednoduššímu topení odporovým tělesem docela prodloužit, a to o zhruba 10 a 30 %.