Термопомпа в електромобила: кога доплащането се връща

Електрическото съпротивително отопление превръща тока в топлина, и то изцяло: един киловатчас ток дава един киловатчас топлина. По-добре не може, защото не може да се получи повече топлина, отколкото е вложената енергия. Това отопление е евтино, леко, не изисква поддръжка и е топло веднага — и в електромобила струва директно запас на ход.

Термопомпата не произвежда топлина, а я премества. Хладилен агент се изпарява при ниска температура и при това поема топлина от околната среда; компресор сгъстява парата, с което температурата ѝ се повишава; в кондензатора тя предава топлината на купето. Компресорът има нужда от ток, но пренесеното количество топлина е по-голямо от вложената електрическа енергия.

Съотношението между отдадената топлина и вложения ток се нарича коефициент на преобразуване (COP). При меки температури той е значително над две, тоест същата топлина за по-малко от половината ток. Технически това е същата машина като климатика, само с обърната посока на потока — затова конструктивният разход е приемлив, а доплащането въпреки това го има.

Най-простата конструкция взема топлина от външния въздух. И при нула градуса въздухът съдържа енергия, която може да се прехвърли на още по-студен хладилен агент; това е същият процес като при термопомпа за къща. Изпарителят е отпред в автомобила, където минава въздух.

По-сложните системи вземат допълнително отпадната топлина от собствените си компоненти: силовата електроника, електромоторът и батерията се нагряват при работа и тази топлина вече е налична в охладителния кръг. Система, която може да свързва няколко източника, работи по-ефективно, защото избира най-топлия наличен източник — и през зимата може обратно да затопля батерията, когато е прекалено студена.

Колко добра е една система, зависи затова по-малко от въпроса „термопомпа — да или не“, а повече от това колко източника може да използва. Това рядко е в брошурата, но може да се прочете в тестове и специализирани статии за конкретния модел.

Коефициентът на преобразуване на термопомпата зависи от температурния скок — от разликата между температурата на източника и тази на целта. Колкото по-голям е този скок, толкова повече работа трябва да извърши компресорът и толкова по-малка става печалбата. При пет градуса отвън и приятна температура вътре скокът е малък и коефициентът е висок; при минус петнайсет той е голям и предимството е значително по-малко.

Към това идва втори ефект: заледяването. Когато изпарителят се охлади под точката на замръзване, влагата от въздуха се утаява като скреж и затруднява топлообмена. Системата трябва тогава да се размразява и за това ѝ е нужна енергия или временно превключва. Точно в часовете, в които най-много е нужна, тя работи с прекъсвания.

Затова на практика всеки автомобил с термопомпа има и електрическо допълнително отопление. При силен студ то се включва и тогава автомобилът харчи толкова, колкото един без термопомпа. Който разбира системата като застраховка срещу зимата, ще остане разочарован; който я разбира като мярка за спестяване през многото меки зимни дни, получава точно това.

Тъй като отоплителната мощност е приблизително постоянна, а мощността на задвижването расте със скоростта, всяко спестяване от отопление действа процентно най-силно там, където се кара бавно. В градския трафик и на къси маршрути отоплението може да съставлява значителна част от общия разход; по магистралата то е второстепенна позиция.

Вторият фактор е дължината на пътуването. Затоплянето на изстинало купе изисква много мощност; поддържането на температурата след това — малко. При десетминутно пътуване нуждата от отопление се състои почти изцяло от затопляне — и именно там термопомпата помага най-много, защото покрива този пиков разход по-евтино.

От това следва профилът, при който доплащането най-вероятно се изплаща: много къси пътувания, предимно в населено място, в климат с много дни между нула и десет градуса. Това описва голяма част от средноевропейската зима — и ежедневието на повечето хора, които пътуват до работа.

Сума тук няма, защото цените на тока се различават според държавата, доставчика и тарифата. Сметката може все пак да се направи, и то в четири стъпки със собствени числа.

Сметката е нарочно груба. Тя не е предназначена да излезе точно до сумата, а да отговори на въпроса дали резултатът е от порядъка на доплащането или многократно под него — и това се решава обикновено още в първата стъпка.

При много модели термопомпата е била срещу доплащане, при някои — част от линия оборудване, при други — серийно. В обявата рядко е посочена. Три пътя водят до отговора: пълният списък с оборудването от предишния собственик, документите на автомобила с кодовете на опциите или справка по номера на шасито при оторизиран сервиз. Третият е най-надеждният и отнема минути.

Някои автомобили показват работното състояние на екрана за енергийния поток; това помага при пробно каране в студен ден, но не е доказателство. Не помага поглед в двигателното отделение: компонентите външно почти не се различават от тези на климатика.

Термопомпа практически не може да се монтира допълнително. Тя се намесва в хладилния кръг, охладителния кръг и управлението; разходът е несъразмерен с ползата. Който я иска, купува автомобил, който я има.

Тя не уголемява батерията. Загубата на запас на ход от студените клетки остава, както и по-високото съпротивление при движение в по-плътен въздух и със зимни гуми. От трите зимни загуби тя смекчава точно една — но най-голямата в градския трафик.

Тя не заменя и предварителното затопляне от мрежата. Който загрява преди тръгване, докато автомобилът е на уолбокса, изважда пиковата нужда изцяло от батерията; това не зависи от това дали топлината идва от термопомпа, или от нагревателен елемент. И двете заедно действат най-добре: предварително затопляне от мрежата, по пътя — поддържане с термопомпата.

При мек климат с малко дни със замръзване, при автомобил, който стои в гараж, и при предимно дълги пътувания доплащането не се връща за срока на притежание. Същото важи за автомобил, който така или иначе е включен към мрежата в двата края на маршрута и тръгва предварително затоплен.

Има обаче втора причина все пак да я вземете, която не фигурира в никоя сметка за разхода: при препродажба тя е позиция от оборудването, за която се пита. Два иначе еднакви автомобила в обявата почти не се различават, в преговорите — различават се. Тази разлика може да върне част от първоначалното доплащане.