Pompa di calore nell'auto elettrica: quando il sovrapprezzo si ripaga

Un riscaldamento elettrico a resistenza trasforma la corrente in calore, e lo fa completamente: un chilowattora di corrente dà un chilowattora di calore. Non si può fare di meglio, perché non può nascere più calore dell'energia impiegata. Questo riscaldamento è economico, leggero, esente da manutenzione e caldo all'istante — e in un'auto elettrica costa direttamente autonomia.

Una pompa di calore non genera calore, lo sposta. Un refrigerante evapora a bassa temperatura assorbendo calore dall'ambiente; un compressore comprime il vapore, facendone salire la temperatura; nel condensatore cede il calore all'abitacolo. Il compressore ha bisogno di corrente, ma la quantità di calore trasportata è maggiore dell'energia elettrica impiegata.

Il rapporto tra calore ceduto e corrente impiegata si chiama coefficiente di prestazione. A temperature miti supera nettamente due, cioè: lo stesso calore con meno della metà della corrente. Tecnicamente è la stessa macchina del climatizzatore, solo con il flusso invertito — per questo l'impegno costruttivo è contenuto, e il sovrapprezzo comunque esiste.

Il tipo più semplice preleva calore dall'aria esterna. Anche a zero gradi l'aria contiene energia che si può trasferire a un refrigerante ancora più freddo; è lo stesso processo di una pompa di calore in una casa. L'evaporatore si trova nella parte anteriore dell'auto, dove l'aria fluisce.

Gli impianti più sofisticati recuperano anche il calore di scarto dei propri componenti: elettronica di potenza, motore elettrico e batteria si scaldano durante il funzionamento, e questo calore è già presente nel circuito di raffreddamento. Un sistema che può collegare più fonti lavora in modo più efficiente, perché sceglie la fonte più calda disponibile — e in inverno, viceversa, può riscaldare la batteria quando è troppo fredda.

Quanto è buono un impianto dipende quindi meno dalla domanda «pompa di calore sì o no» e più da quante fonti può sfruttare. Questo raramente è scritto nella brochure, ma si può trovare in prove e articoli tecnici sul modello specifico.

Il coefficiente di prestazione di una pompa di calore dipende dal salto di temperatura — dalla differenza tra la temperatura della fonte e quella dell'obiettivo. Più grande è questo salto, più lavoro deve compiere il compressore, e più piccolo diventa il guadagno. A cinque gradi esterni e una temperatura interna gradevole il salto è ridotto e il coefficiente alto; a meno quindici gradi è grande e il vantaggio nettamente minore.

A questo si aggiunge un secondo effetto: la formazione di ghiaccio. Se l'evaporatore viene raffreddato sotto lo zero, l'umidità dell'aria si deposita come brina e ostacola lo scambio termico. L'impianto deve quindi sbrinare, e per farlo ha bisogno di energia oppure commuta temporaneamente. Proprio nelle ore in cui servirebbe più urgentemente, lavora quindi in modo interrotto.

Per questo praticamente ogni auto con pompa di calore ha in più un riscaldamento elettrico ausiliario. Con il freddo intenso si attiva, e allora l'auto consuma quanto una senza pompa di calore. Chi intende l'impianto come un'assicurazione contro l'inverno resterà deluso; chi lo intende come una misura di risparmio per i molti giorni invernali miti ottiene esattamente questo.

Poiché la potenza di riscaldamento è pressoché costante e la potenza di trazione cresce con la velocità, ogni risparmio sul riscaldamento incide in percentuale di più dove si guida piano. Nel traffico urbano e sui tragitti brevi il riscaldamento può costituire una parte notevole del consumo totale; in autostrada è una voce secondaria.

Il secondo fattore è la durata del tragitto. Riscaldare un abitacolo freddo richiede molta potenza; mantenerne poi la temperatura ne richiede poca. In un tragitto di dieci minuti il fabbisogno di riscaldamento consiste quasi interamente nel riscaldamento iniziale — ed è proprio lì che la pompa di calore aiuta di più, perché copre questo picco di richiesta in modo più conveniente.

Da qui deriva il profilo per cui il sovrapprezzo si ripaga più facilmente: molti tragitti brevi, prevalentemente in ambito urbano, in un clima con molti giorni tra zero e dieci gradi. Questo descrive gran parte dell'inverno centroeuropeo — e la quotidianità della maggior parte dei pendolari.

Qui non è indicato alcun importo, perché i prezzi dell'elettricità variano da paese a paese, da fornitore a fornitore e da tariffa a tariffa. Il calcolo si può comunque fare, in quattro passaggi, con i propri numeri.

Il calcolo è volutamente approssimativo. Non deve essere esatto all'importo, ma rispondere alla domanda se il risultato è dell'ordine di grandezza del sovrapprezzo o molto al di sotto — e questo si decide per lo più già al primo passaggio.

In molti modelli la pompa di calore era un optional a pagamento, in alcuni parte di un pacchetto di allestimento, in altri di serie. Nell'annuncio raramente è indicata. Tre strade portano alla risposta: l'elenco completo degli allestimenti del vecchio proprietario, i documenti dell'auto con i codici opzione, oppure una verifica tramite il numero di telaio presso un'officina autorizzata. La terza è la più affidabile e richiede pochi minuti.

Alcune auto mostrano lo stato di funzionamento nella schermata del flusso energetico; questo aiuta durante il giro di prova in una giornata fredda, ma non è una prova. Ciò che non aiuta è dare un'occhiata al vano motore: i componenti esteriormente si distinguono a malapena dal climatizzatore.

Una pompa di calore praticamente non si può installare in un secondo momento. Interviene sul circuito frigorifero, sul circuito di raffreddamento e sulla centralina; l'impegno è del tutto sproporzionato rispetto al beneficio. Chi la vuole compra un'auto che già la possiede.

Non ingrandisce la batteria. La perdita di autonomia dovuta alle celle fredde resta, così come la maggiore resistenza al moto per l'aria più densa e per gli pneumatici invernali. Delle tre perdite invernali, ne attenua esattamente una — che però in città è la maggiore.

Non sostituisce nemmeno il preriscaldamento via cavo. Chi riscalda prima della partenza mentre l'auto è collegata alla wallbox toglie del tutto il picco di richiesta dalla batteria; questo indipendentemente dal fatto che il calore provenga da una pompa di calore o da un elemento riscaldante. La combinazione delle due cose funziona meglio: preriscaldare dalla rete, mantenere in viaggio con la pompa di calore.

In un clima mite con pochi giorni di gelo, con un'auto che sta in garage e con tragitti prevalentemente lunghi, il sovrapprezzo non si ripaga nell'arco del possesso. Lo stesso vale per un'auto che comunque è collegata alla rete a entrambe le estremità del tragitto e parte già preriscaldata.

Esiste però un secondo motivo per prenderla comunque, e non compare in nessun calcolo dei consumi: alla rivendita è un optional richiesto. Due auto altrimenti identiche si distinguono a malapena nell'annuncio, ma nella trattativa sì — e questa differenza può recuperare parte del sovrapprezzo iniziale.