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Eficiencia en la climatización de coches eléctricos


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Uno de los puntos débiles de los coches eléctricos es su sistema de climatización. Calentar o enfríar  el habitáculo por lo general consume mucha energía y la autonomía del vehículo se ve afectada de manera importante. También hay que tener en cuenta que en algunas ocasiones las baterías también requieren de climatización para trabajar en condiciones óptimas y evitar la degradación, algo que afecta considerablemente a la carga de las mismas. En un coche de combustión, en cambio, la calefacción por lo menos es «gratuita» ya que se aprovecha una energía que de otra forma se perdería.

Debido a estos motivos la investigación en sistemas de climatización más eficientes es un factor clave en el incremento de la autonomía de los vehículos eléctricos. Científicos de la Universidad Técnica de Munich han desarrollado un sistema de climatización eficiente para este tipo de vehículos. El sistema ha sido testado en el prototipo Visio.M.

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Los científicos llegaron rápidamente a la conclusión de que la climatización en proximidad es la alternativa más eficiente. Generalmente, siempre se ha calentado o refrigerado el habitáculo en su conjunto. Este nuevo método consiste en climatizar sólo los lugares que pueden ser percibidos por los pasajeros. Un ejemplo claro sería calentar sólo el asiento del pasajero, en lugar de tener que calentar todo el habitáculo, con el consiguiente ahorro de energía. «Cuando calentamos el asiento del conductor comprobamos que la sensación de confort crece considerablemente, y el gasto energético es mucho menor» aseguran los científicos.

Para el control de la temperatura se han utilizado elementos Peltier. Para el que no los conozca, estos elementos se pueden enfría o calentar aplicándoles una corriente eléctrica. Son elementos relativamente caros, pero su nivel de respuesta es extremadamente rápido. Los elementos Peltier instalados tienen una potencia conjunta de 1,6 kW y a cada asiento le corresponden 150 W. Para días muy fríos, los científicos han optado por un calentador de bioetanol de 4,5 kW de potencia.

climatizador-aireacondicionado

Por otro lado, para maximizar la eficiencia el sistema cuenta con un recuperador de calor de los componentes electrónicos y el motor, aprovechando así todo el calor residual disponible. Además el sistema podría trabajar a la inversa si esos componentes necesitasen refrigeración un día de verano, por ejemplo. El sistema también permite la climatización remota cuando el coche está cargando, algo ya disponible en muchos modelos. Todo ellos integrado en un sistema muy compacto según dicen los científicos.

Creo que la investigación en sistemas que mejoran la eficiencia en la climatización es importantísima en el desarrollo de los coches eléctricos puros. Como todos sabéis el proceso de obtener calor disipando energía eléctrica en unas resistencias es muy ineficiente y hay que buscar alternativas a este. Sin ir más lejos el Nissan LEAF ya cambió su sistema de calefacción de resistencias a bomba de calor, algo que mejoró considerablemente su eficiencia. La termodinámica tiene sus leyes y hay que cumplirlas, por nuestra parte solo queda escoger la mejor opción.

Nissan LEAF. 135 kms ciclo EPA, 199 kms ciclo NEDC
Nissan LEAF. 135 kms ciclo EPA, 199 kms ciclo NEDC

Fuente | Green Car Congress

 

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17 comentarios en «Eficiencia en la climatización de coches eléctricos»

  1. Los Peltier tienen una eficiencia horrible para enfriar, de hecho en el artículo ya se comenta que tienen una potencia de 1,6 kW y sólo enfrian los asientos. El aire acondicionado de mi coche consume algo menos de esos 1,6 kW como máximo en lo peor del verano y enfría todo el habitáculo, aunque tarde un poco más. Un AC con bomba de calor consume bastante menos.

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  2. La generación de calor a partir de electricidad sigue una ley de termodinámica muy sencilla. Siempre tiene la misma eficiencia.
    Después de investigar para la compra de mi casa, es a la conclusión que llegue. Eso de energia azul a partir de radiadores eléctricos es un engaño, todos tienen exactamente la misma eficiencia.

    Por lo que estoy totalmente de acuerdo con el estudio. Climatizador de proximidad. Si lo que calientas es el asiento, con pocos W, tienes una sensación térmica muy superior.
    Y aprovechar al máximo el calor residual del motor. (Que seguramente generara mucho menos calor que un térmico, pero algo se podrá aprovechar).
    Es igual que una manta electrica, la relación de W consumidos, con el calor que tu sientes es mucho mayor.
    Esto no quiere decir que te caliente más la habitación, pero tu sientes el calor más cerca. La eficiencia como tal es siempre la misma.

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  3. Pues si es por esas, prefiero que instalen toberas de la calefacción que apunten directamente al cuerpo de los ocupantes. Eso es lo que hago yo en mi coche y funciona.

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  4. Charro, en la producción de calor a partir de la elecricidad la eficiencia es similar para los diferentes sistemas. Pero hay una excepción, la bomba de calor, que para producir calor lo «roba» del exterior para introducirlo en el interior, llegando a triplicar (COP 3) o más la eficiencia típica de unas resistencias eléctricas. Y si es reversible, lo «roba» del interior para liberarlo en el exterior, con una eficiencia muchisimo más alta que los sistemas Peltier.

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    • Si reviertes la bomba de calor, la conviertes en un sistema de aire acondicionado típico, y gasta electricidad como tal.

      Efectivamente, la bomba de calor deposita dentro del coche mucha más energía de la que consume una resistencia eléctrica.

      Luego tenemos la opción de calentar el coche mientras está enchufado al punto de recarga, y salir con el coche ya caliente y la batería llena.

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  5. Todo esto es una perdida de tiempo. Alguien les ha dado una beca para investigar algo y han hecho esto. Señores, la eficiencia en climatización está más que estudiada. Bomba de calor y punto. Y como mucho el asiento calefactado para cuando solo hace un poco de frío.

    El problema de toda esta gente es que se piensan que siempre vamos a llevar 20 kwh en el coche y todos sabemos que eso no es así. 1 kw para la bomba de calor ahora es un 5% cada hora de toda la energía que llevas encima, pero será un 2 o 2,5% dentro de 2 años. Y seguirá bajando en proporción.

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  6. Pues a mí me parece que la lógica es salir de casa con el coche ya climatizado, es decir que se programa para antes de salir y luego apenas consume durante el trayecto, y si fuera esto un país moderno lo normal sería poderlo hacer también en el trabajo o los lugares típicos de estacionamiento, tiempo al tiempo… pero vamos, rizar el rizo con algo ya de por sí muy estudiado y con una eficiencia bastante alta me parece otra forma más de echar tierra sobre el coche eléctrico.

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    • De hecho Ivan y colación de lo que dices de preclimatizar .Hace poco vi una conversión casera , que en vez de usar bioetanol o diesel para la climatización , levaba una termo eléctrico de esos de casa que calienta el agua de la ducha.Precalentaba el agua a más de 100 grados , y luego la pasaba a un tanque en su coche donde tenia un tanque aislado termicamente. El tio tenia un sistema de tubos por los asientos…la calefacción duraba apenas 5 horas por eso.

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      • Interesante. Pero al mismo tiempo aumenta bastante el peso del coche. Sólo poner un termo dentro del coche en el que quepan 100 litros, son 100 Kg más el peso del termo. Luego una bomba que recircule el agua; y yo pondría un pequeño radiador y un ventilador de aire para hacer el sistema lo más sencillo posible.

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        • Creo que no lo entendiste bien, no sabemos cuantos litros lleva y tampoco lleva el termo en el coche, cuando se va de casa «recarga» de agua caliente el depósito del coche, al menos eso entiendo yo, interesante por cierto.

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  7. Que pongan un techo solar con ventilador de techo, tan facil como eso.

    En mi habitacion tengo un ventilador de techo y no consume una mierda comparado con un aire acondicionado.
    Encima estoy fresquito con el aire que da que es mas que suficiente.

    Un coche se tiene que refrigerar como se refrigera una casa o una torre de ordenador, con corrientes de aire.

    Si entrase el aire por delante o por debajo y a su vez saliese por detras o por arriba, se estaria estupendamente con un gasto ridiculo.

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    • Apuesto a que los coches eléctricos ya llevan ventilador de aire para desempañar el parabrisas, pero el principal problema es la calefacción, que si se hace con una resistencia consume mucho más que una bomba de calor.

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    • Eso es lo que hace la ventilación normal de un coche, si te fijas, normalmente dentro del parachoques trasero están las rendijas de saloda del aire.
      Lo que tu hacen en tu habitación con el ventilador de techo, en un coche no funciona. Lo que realmente pasa con un ventiladorde techo, es que mueve el aire de arriba, que realmente está más seco, no mas frio.
      Al remover el aire seco, te quita la humedad de la piel, y esa es la sensación de aire fresco. Como detalle, en las zonas del trópico donde la humedad es del 100% el ventilador de techo no refresca nada, solo crea una brisa pegajosa.
      En un coche, al ser tan pequeño, estas diferencias de humedad no se dan.

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  8. Un amigo compro una camper sin aire acondicionado, viendo lo caro que le salia instalar uno, decidió colocar una nevera normal y corriente, llena de hielo, con unos ventiladores de pc y unos tubos cortos para dirigirlo a los dos ocupantes delantetos. Le proporciona mas de dos horas de frió y hace mas llevadero si bien no climatiza todo.

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