Siltumsūknis elektroauto: kad piemaksa atmaksājas

Elektriskais pretestības sildītājs pārvērš elektrību siltumā, turklāt pilnībā: viena kilovatstunda elektrības dod vienu kilovatstundu siltuma. Labāk nevar, jo vairāk siltuma, nekā patērēts enerģijas, rasties nevar. Šāds sildītājs ir lēts, viegls, neprasa apkopi un uzsilst uzreiz — un elektroauto tas tieši samazina darbības rādiusu.

Siltumsūknis siltumu neražo, tas to pārvieto. Aukstumaģents iztvaiko zemā temperatūrā un tā uzņem siltumu no apkārtējās vides; kompresors saspiež tvaiku, tāpēc tā temperatūra pieaug; kondensatorā tas atdod siltumu salonam. Kompresoram vajadzīga elektrība, bet pārnestā siltuma daudzums ir lielāks par patērēto elektroenerģiju.

Atdotā siltuma un patērētās elektrības attiecību sauc par efektivitātes koeficientu. Mērenā temperatūrā tas ir krietni lielāks par 2, tas nozīmē: tas pats siltums par mazāk nekā pusi elektrības. Tehniski tā ir tā pati iekārta, kas kondicionieris, tikai ar pretēju plūsmas virzienu, — tāpēc konstrukcija nav daudz sarežģītāka, bet piemaksa tomēr ir.

Vienkāršākā konstrukcija ņem siltumu no āra gaisa. Arī nulles grādos gaisā ir enerģija, ko var nodot vēl aukstākam aukstumaģentam; tas ir tas pats process kā mājas siltumsūknim. Iztvaikotājs atrodas automašīnas priekšpusē, kur cauri plūst gaiss.

Sarežģītākas iekārtas papildus izmanto pašas automašīnas komponentu atlikumsiltumu: jaudas elektronika, elektromotors un akumulators darbības laikā sasilst, un šis siltums jau ir dzesēšanas lokā. Sistēma, kas var savienot vairākus avotus, strādā efektīvāk, jo izvēlas siltāko pieejamo avotu, — un ziemā tā var arī otrādi sildīt akumulatoru, ja tas ir pārāk auksts.

Tāpēc iekārtas kvalitāte ir atkarīga ne tik daudz no jautājuma „siltumsūknis — jā vai nē“, cik no tā, cik avotu tā var izmantot. Brošūrā tas rakstīts reti, taču par konkrēto modeli to var izlasīt testos un nozares publikācijās.

Siltumsūkņa efektivitātes koeficients ir atkarīgs no temperatūras starpības — starpības starp avota un mērķa temperatūru. Jo lielāka šī starpība, jo vairāk darba jāpaveic kompresoram un jo mazāks ir ieguvums. Ja ārā ir pieci grādi un salonā patīkama temperatūra, starpība ir maza un koeficients augsts; mīnus piecpadsmit grādos tā ir liela un priekšrocība krietni mazāka.

Klāt nāk otrs efekts: apledojums. Ja iztvaikotājs tiek atdzesēts zem sasalšanas punkta, gaisa mitrums uz tā nosēžas kā sarma un traucē siltuma pārnesi. Tad iekārtai jāatkausē, un tam vajadzīga enerģija vai arī tā uz brīdi pārslēdzas. Tātad tieši tajās stundās, kad tā būtu visvairāk vajadzīga, tā strādā ar pārtraukumiem.

Tāpēc praktiski katrai automašīnai ar siltumsūkni ir arī elektriskais papildsildītājs. Stiprā salā tas ieslēdzas, un tad automašīna patērē tikpat daudz kā automašīna bez siltumsūkņa. Kas iekārtu uztver kā apdrošināšanu pret ziemu, būs vīlies; kas to uztver kā taupīšanas līdzekli daudzajām mērenajām ziemas dienām, saņem tieši to.

Tā kā apsildes jauda ir aptuveni nemainīga, bet piedziņas jauda pieaug līdz ar ātrumu, jebkurš apsildes ietaupījums procentuāli visvairāk jūtams tur, kur brauc lēni. Pilsētas satiksmē un īsos braucienos apsilde var veidot ievērojamu daļu no kopējā patēriņa; uz automaģistrāles tā ir otršķirīgs postenis.

Otrs faktors ir brauciena ilgums. Atdzisuša salona uzsildīšanai vajadzīga liela jauda, temperatūras uzturēšanai pēc tam — maza. Desmit minūšu braucienā apsildes vajadzība gandrīz pilnībā sastāv no uzsildīšanas — un tieši tur siltumsūknis palīdz visvairāk, jo šo maksimālo pieprasījumu nosedz lētāk.

No tā izriet profils, kuram piemaksa visdrīzāk atmaksājas: daudz īsu braucienu, pārsvarā apdzīvotās vietās, klimatā ar daudzām dienām starp nulli un desmit grādiem. Tas raksturo lielu daļu Viduseiropas ziemas — un ikdienu lielākajai daļai to, kas brauc uz darbu.

Summa šeit nav norādīta, jo elektrības cenas atšķiras atkarībā no valsts, piegādātāja un tarifa. Tomēr aprēķinu var veikt — četros soļos ar saviem skaitļiem.

Aprēķins ir apzināti aptuvens. Tam nav jābūt precīzam līdz pēdējam centam, bet jāatbild uz jautājumu, vai rezultāts ir piemaksas lieluma kārtā vai daudzkārt mazāks, — un tas parasti izšķiras jau pirmajā solī.

Daudziem modeļiem siltumsūknis bija par piemaksu, dažiem — kādas aprīkojuma līnijas sastāvdaļa, dažiem — standartā. Sludinājumā tas norādīts reti. Atbildi var iegūt trijos veidos: no iepriekšējā īpašnieka pilnā aprīkojuma saraksta, no automašīnas dokumentiem ar opciju kodiem vai ar pieprasījumu pēc VIN markas oficiālajā servisā. Trešais ir visuzticamākais un aizņem dažas minūtes.

Dažas automašīnas enerģijas plūsmas ekrānā rāda tā darbības stāvokli; tas palīdz izmēģinājuma braucienā aukstā dienā, taču nav pierādījums. Nepalīdz ielūkoties zem pārsega: detaļas ārēji gandrīz neatšķiras no kondicioniera detaļām.

Siltumsūkni praktiski nav iespējams uzstādīt vēlāk. Tas iejaucas aukstumaģenta lokā, dzesēšanas lokā un vadības sistēmā; izmaksas nav samērīgas ar ieguvumu. Kas to vēlas, pērk automašīnu, kurai tas ir.

Tas nepalielina akumulatoru. Darbības rādiusa zudums aukstu elementu dēļ paliek, tāpat kā lielāka braukšanas pretestība blīvā gaisā un ar ziemas riepām. No trim ziemas zudumiem tas mazina tieši vienu — gan lielāko pilsētas satiksmē.

Tas arī neaizstāj iepriekšēju uzsildīšanu no tīkla. Kas sasilda automašīnu pirms izbraukšanas, kamēr tā ir pievienota mājas uzlādes stacijai, pilnībā noņem maksimālo pieprasījumu no akumulatora; tas nav atkarīgs no tā, vai siltums nāk no siltumsūkņa vai no sildelementa. Abi kopā darbojas vislabāk: uzsildīt no tīkla, ceļā temperatūru uzturēt ar siltumsūkni.

Maigā klimatā ar nedaudzām sala dienām, automašīnai, kas stāv garāžā, un pārsvarā garos braucienos piemaksa lietošanas laikā neatmaksājas. Tas pats attiecas uz automašīnu, kas abos maršruta galos tik un tā ir pievienota tīklam un izbrauc jau uzsildīta.

Taču ir otrs iemesls to tomēr izvēlēties, un tas nav redzams nevienā patēriņa aprēķinā: pārdodot automašīnu tālāk, tas ir aprīkojuma elements, par kuru jautā. Divas citādi vienādas automašīnas sludinājumā gandrīz neatšķiras, bet sarunās par cenu gan — un šī atšķirība var atgūt daļu no sākotnējās piemaksas.