Pompa di calore auto elettriche: come funziona

Il riscaldamento delle auto elettriche è uno degli aspetti meno vantaggiosi quando si guida a temperature molto basse. Solo negli ultimi anni si è diffusa la pompa di calore sulle auto elettriche, al posto dei sistemi riscaldanti con resistenza elettrica. Alcune auto, come Tesla, Hyundai, Renault, Kia, Opel, Peugeot, etc. ce l’hanno di serie. Su altre, come Volkswagen ID.3 e ID.4 si può chiedere come optional. Ma su molti altri modelli la pompa di calore è attualmente non prevista, ad esempio Dacia Spring, Fiat 500 elettrica e pochissimi altri modelli. Quindi, prima di comprare un’auto elettrica usata assicuratevi che ci sia la pompa di calore. Nei paragrafi seguenti vi spieghiamo perché è importante e come funziona la pompa di calore sulle auto elettriche.

POMPA DI CALORE AUTO ELETTRICHE: COMPONENTI

La contropartita dell’assenza di un motore a combustione nelle auto elettriche è l’assenza della fonte di calore utilizzato per il riscaldamento dell’abitacolo. Ecco perché nelle auto elettriche è frequente trovare sedili riscaldati e sistemi di sbrinamento dei vetri che sfruttano resistenze elettriche. Si tratta tuttavia di una soluzione che a temperature molto basse contribuisce a ridurre in modo pesante l’autonomia della batteria. Motivo per cui diversi Costruttori di auto elettriche hanno adottato i sistemi di riscaldamento a pompa di calore, sfruttando il calore parassita che si genera a bordo. I componenti principali di un sistema a pompa di calore sono:

compressore;
evaporatore;
valvola di espansione;
condensatore;

Pertanto ci saranno sempre un punto ad alta pressione e un punto a bassa pressione in base allo stato del refrigerante, che nei sistemi moderni è gas R744 (anidride carbonica). A questi componenti poi si aggiungono quelli che recuperano l’energia termica che proviene dalla batteria ad alta tensione, dal motore elettrico, dall’inverter e dall’elettronica di bordo.

POMPA CALORE AUTO ELETTRICHE: COME FUNZIONA

Una pompa di calore per auto elettriche ha il compito di incrementare l’efficienza del riscaldamento rispetto ai sistemi a resistenza che utilizzano esclusivamente l’energia immagazzinata nella batteria. Più è bassa la temperatura esterna, maggiori sono i benefici che un sistema a pompa di calore può offrire durante la guida, soprattutto nella guida urbana. La pompa di calore sulle auto elettriche utilizza in maniera combinata una parte di energia che preleva dalla batteria e tutto il calore che riesce ad ottenere dal funzionamento dei sistemi di bordo (motore elettrico, batteria, caricatore, inverter, etc.), che altrimenti verrebbe perso. All’interno del compressore elettrico il refrigerante passa dalla forma liquida alla forma gassosa, quindi si troverà a pressione e temperatura maggiori dello stato iniziale. L’energia termica raccolta dai sistemi elettrici di bordo contribuisce a ridurre il lavoro svolto dal compressore che assorbe meno energia dalla batteria. Il gas ad alta pressione viene poi scaricato dal compressore e inviato nel condensatore per essere riconvertito in liquido. In questo passaggio, l’energia termica prodotta dal cambio di stato del gas refrigerante, è intercettata per riscaldare l’aria proveniente dall’esterno e usata per riscaldare l’abitacolo.

QUANTO COSTA LA POMPA DI CALORE SULLE AUTO ELETTRICHE

In base al Costruttore e alle caratteristiche dell’auto, l’impatto della presenza o meno del riscaldamento a pompa di calore sull’autonomia può essere molto differente e dipende dalle temperature ambientali. In questo database continuamente aggiornato ad esempio vengono raccolti i dati di percorrenza reali delle auto elettriche nel mondo. Su alcune auto elettriche la possibilità di acquistare la pompa di calore come accessorio a pagamento permette di abbassare i prezzi di listino. Tuttavia acquistare un’auto elettrica senza pompa di calore, se la temperatura è frequentemente sottozero o parcheggiate in l’auto in strada, può essere una scelta poco furba a seconda dell’utilizzo che si fa dell’auto. Il prezzo della pompa di calore optional sulle auto elettriche che non ce l’hanno di serie (davvero poche) è circa 1050 euro per la Skoda ENYAQ e 1150 euro per la Volkswagen ID.3, Iva inclusa.