Hőszivattyú az elektromos autóban: mikor térül meg a felár

Az elektromos ellenállásfűtés az áramot hővé alakítja, mégpedig teljesen: egy kilowattóra áramból egy kilowattóra hő lesz. Ennél jobb nem lehet, mert a befektetett energiánál több hő nem keletkezhet. Ez a fűtés olcsó, könnyű, karbantartást nem igényel és azonnal meleg, az elektromos autóban viszont közvetlenül hatótávolságba kerül.

A hőszivattyú nem hőt termel, hanem áthelyezi. Egy hűtőközeg alacsony hőmérsékleten elpárolog, és eközben hőt vesz fel a környezetből; egy kompresszor összenyomja a gőzt, ettől a hőmérséklete megemelkedik; a kondenzátorban a hőt leadja az utastérnek. A kompresszornak áram kell, de a szállított hőmennyiség nagyobb, mint a ráfordított elektromos energia.

A leadott hő és a ráfordított áram aránya a teljesítménytényező. Enyhe hőmérsékleten ez jóval kettő fölött van, vagyis ugyanannyi hő az áram kevesebb mint feléből. Műszakilag ez ugyanaz a gép, mint a klímaberendezés, csak fordított áramlási iránnyal, ezért a szerkezeti ráfordítás áttekinthető, a felár mégis megvan.

A legegyszerűbb felépítés a külső levegőből veszi a hőt. Nulla fokon is van energia a levegőben, amely átvihető egy még hidegebb hűtőközegre; ez ugyanaz a folyamat, mint egy házi hőszivattyúnál. A párologtató elöl ül az autóban, ahol a levegő átáramlik.

A bonyolultabb rendszerek ezenfelül a saját alkatrészeik hulladékhőjét is felhasználják: a teljesítményelektronika, az elektromotor és az akkumulátor üzem közben felmelegszik, és ez a hő már megvan a hűtőkörben. Egy olyan rendszer, amely több forrást össze tud kapcsolni, hatékonyabban működik, mert a legmelegebb elérhető forrást választja ki, és télen fordítva fel is tudja fűteni az akkumulátort, ha az túl hideg.

Hogy egy rendszer mennyire jó, ezért kevésbé azon múlik, hogy „hőszivattyú igen vagy nem”, hanem azon, hogy hány forrást tud használni. Ez ritkán áll a prospektusban, de az adott modellről szóló tesztekben és szakcikkekben utánaolvasható.

A hőszivattyú teljesítménytényezője a hőmérséklet-emeléstől függ, vagyis a forrás és a cél hőmérséklete közötti különbségtől. Minél nagyobb ez a különbség, annál több munkát kell végeznie a kompresszornak, és annál kisebb lesz a nyereség. Öt fok kint és kellemes utastér-hőmérséklet mellett a különbség kicsi, a teljesítménytényező magas; mínusz tizenöt foknál nagy, és az előny jóval kisebb.

Ehhez jön egy második hatás: az eljegesedés. Ha a párologtató fagypont alá hűl, a levegő nedvessége dér formájában lecsapódik, és akadályozza a hőátadást. A rendszernek ilyenkor le kell olvasztania a jeget, és ehhez energiára van szüksége, vagy rövid időre átkapcsol. Éppen azokban az órákban, amikor a legnagyobb szükség lenne rá, tehát megszakításokkal működik.

Ezért gyakorlatilag minden hőszivattyús autónak van emellett elektromos kiegészítő fűtése is. Erős hidegben bekapcsol, és ilyenkor az autó annyit fogyaszt, mint egy hőszivattyú nélküli. Aki a rendszert biztosításnak tekinti a tél ellen, csalódni fog; aki takarékossági intézkedésnek tekinti a sok enyhe téli napra, pontosan azt kapja.

Mivel a fűtési teljesítmény nagyjából állandó, a hajtási teljesítmény pedig a tempóval nő, minden fűtési megtakarítás százalékosan ott hat a legerősebben, ahol lassan haladnak. Városi forgalomban és rövid utakon a fűtés az összfogyasztás jelentős részét teheti ki; az autópályán mellékes tétel.

A második tényező az út hossza. Egy kihűlt utastér felfűtése sok teljesítményt igényel; a hőmérséklet utána tartása keveset. Egy tízperces útnál a fűtési igény szinte teljes egészében felfűtésből áll, és éppen ott segít a legtöbbet a hőszivattyú, mert ezt a csúcsigényt kedvezőbben fedezi.

Ebből adódik az a profil, amelynél a felár a legnagyobb eséllyel megtérül: sok rövid út, főként lakott területen belül, olyan éghajlaton, ahol sok nap esik nulla és tíz fok közé. Ez a közép-európai tél nagy részét írja le, és a legtöbb ingázó mindennapjait.

Itt nem áll összeg, mert az áramárak országonként, szolgáltatónként és tarifánként különböznek. A számítás ettől még elvégezhető, mégpedig négy lépésben a saját számaiddal.

A számítás szándékosan durva. Nem az a célja, hogy az összeg pontosan stimmeljen, hanem hogy megválaszolja a kérdést: az eredmény a felár nagyságrendjében van-e, vagy többszörösen alatta. Ez többnyire már az első lépésben eldől.

Sok modellnél a hőszivattyú felárért volt kapható, némelyiknél egy felszereltségi csomag része, néhánynál alapfelszereltség. A hirdetésben ritkán szerepel. Három út vezet a válaszhoz: az előző tulajdonos teljes felszereltségi listája, az opciókódokat tartalmazó autóokmányok, vagy egy lekérdezés az alvázszám alapján egy szerződéses szervizben. A harmadik a legmegbízhatóbb, és percekig tart.

Egyes autók az energiaáramlás-kijelzőn mutatják az üzemállapotot; ez egy hideg napon végzett próbaúton segít, de nem bizonyíték. Ami nem segít, az a pillantás a motortérbe: az alkatrészek külsőre alig különböznek a klímaberendezéstől.

Hőszivattyút gyakorlatilag nem lehet utólag beépíteni. Beavatkozik a hűtőközeg-körbe, a hűtőfolyadék-körbe és a vezérlésbe; a ráfordítás semmilyen arányban nincs a haszonnal. Aki hőszivattyút akar, olyan autót vesz, amelyben van.

Nem növeli meg az akkumulátort. A hideg cellák okozta hatótávolság-veszteség megmarad, ahogy a sűrűbb levegő és a téli gumik okozta nagyobb menetellenállás is. A három téli veszteségből pontosan egyet enyhít, igaz, a városi forgalomban a legnagyobbat.

A kábelen keresztüli előfűtést sem helyettesíti. Aki indulás előtt fűt, miközben az autó a wallboxra van csatlakoztatva, a csúcsigényt teljesen kiveszi az akkumulátorból; ez attól független, hogy a hő hőszivattyúból vagy fűtőelemből származik. A kettő együtt hat a legjobban: előfűtés a hálózatról, útközben a hőszivattyúval tartani a hőmérsékletet.

Enyhe éghajlaton, kevés fagyos nappal, garázsban álló autónál és főként hosszú utaknál a felár a megtartás időtartama alatt nem térül meg. Ugyanez vonatkozik arra az autóra, amely az út mindkét végén amúgy is a kábelen van, és előfűtve indul.

Van azonban egy második ok is arra, hogy mégis ezt válaszd, és ez egyetlen fogyasztási számításban sem szerepel: viszonteladáskor ez egy olyan felszereltségi elem, amelyre rákérdeznek. Két egyébként azonos autó a hirdetésben alig különbözik, az alkudozásban viszont igen, és ez a különbség visszahozhatja az eredeti felár egy részét.