Bomba de calor no elétrico: quando o custo extra compensa

Um aquecimento elétrico de resistência converte eletricidade em calor, e fá-lo por completo: um quilowatt-hora de eletricidade dá um quilowatt-hora de calor. Melhor não é possível, porque não pode surgir mais calor do que a energia utilizada. Este aquecimento é barato, leve, não precisa de manutenção e aquece logo — e, num carro elétrico, custa diretamente autonomia.

Uma bomba de calor não produz calor, desloca-o. Um fluido refrigerante evapora a baixa temperatura e absorve assim calor do ambiente; um compressor comprime o vapor, o que faz subir a sua temperatura; no condensador, cede o calor ao habitáculo. O compressor precisa de eletricidade, mas a quantidade de calor transportada é maior do que a energia elétrica gasta.

A relação entre o calor cedido e a eletricidade gasta chama-se coeficiente de desempenho (COP). Com temperaturas amenas, fica claramente acima de dois, ou seja: o mesmo calor com menos de metade da eletricidade. Tecnicamente, é a mesma máquina que o ar condicionado, apenas com o sentido do fluxo invertido — por isso o esforço de construção é modesto e, ainda assim, o custo adicional existe.

A construção mais simples tira calor do ar exterior. Mesmo a zero graus, o ar contém energia que se pode transferir para um fluido refrigerante ainda mais frio; é o mesmo processo de uma bomba de calor numa casa. O evaporador fica na frente do veículo, onde o ar passa.

As instalações mais elaboradas vão buscar, além disso, o calor residual dos próprios componentes: a eletrónica de potência, o motor elétrico e a bateria aquecem em funcionamento, e esse calor já existe no circuito de refrigeração. Um sistema que consiga ligar várias fontes trabalha com mais eficiência, porque escolhe a fonte mais quente disponível — e, no inverno, pode fazer o inverso e aquecer a bateria quando ela está demasiado fria.

Por isso, a qualidade de uma instalação depende menos da pergunta «bomba de calor, sim ou não» do que do número de fontes que consegue usar. Isso raramente vem no folheto, mas pode ler-se em testes e artigos especializados sobre o modelo concreto.

O coeficiente de desempenho de uma bomba de calor depende do salto de temperatura — da diferença entre a temperatura da fonte e a do destino. Quanto maior esse salto, mais trabalho o compressor tem de fazer e menor é o ganho. A cinco graus no exterior e com uma temperatura interior agradável, o salto é pequeno e o coeficiente é alto; a menos quinze graus, é grande e a vantagem é claramente menor.

Soma-se um segundo efeito: a formação de gelo. Se o evaporador arrefecer abaixo do ponto de congelação, a humidade do ar deposita-se como geada e dificulta a transferência de calor. O sistema tem então de descongelar, e para isso precisa de energia ou comuta por momentos. Precisamente nas horas em que mais seria preciso, trabalha, por isso, de forma interrompida.

Por isso, praticamente todos os veículos com bomba de calor têm também um aquecimento elétrico adicional. Com frio intenso, entra em ação, e então o veículo gasta tanto como um sem bomba de calor. Quem vê a instalação como um seguro contra o inverno ficará desiludido; quem a vê como uma medida de poupança para os muitos dias amenos de inverno obtém exatamente isso.

Como a potência de aquecimento é aproximadamente constante e a potência de tração aumenta com a velocidade, cada poupança no aquecimento pesa mais, em percentagem, onde se anda devagar. No trânsito urbano e em trajetos curtos, o aquecimento pode representar uma parte considerável do consumo total; na autoestrada, é um item secundário.

O segundo fator é a duração da viagem. Aquecer um habitáculo arrefecido exige muita potência; manter a temperatura depois exige pouca. Numa viagem de dez minutos, a necessidade de aquecimento é quase toda aquecimento inicial — e é aí que a bomba de calor mais ajuda, porque cobre esta necessidade de pico de forma mais barata.

Daqui resulta o perfil para o qual o custo adicional mais provavelmente compensa: muitas viagens curtas, sobretudo dentro de localidades, num clima com muitos dias entre zero e dez graus. Isto descreve boa parte do inverno da Europa Central — e o dia a dia da maioria de quem faz deslocações pendulares.

Aqui não consta nenhum valor, porque os preços da eletricidade variam consoante o país, o fornecedor e a tarifa. A conta pode, ainda assim, fazer-se, e em quatro passos com os seus próprios números.

A conta é propositadamente grosseira. Não pretende acertar ao valor exato, mas responder à pergunta se o resultado está na ordem de grandeza do custo adicional ou muitas vezes abaixo dele — e isso decide-se, em regra, logo no primeiro passo.

Em muitos modelos, a bomba de calor era uma opção paga, em alguns fazia parte de uma linha de equipamento, noutros era de série. No anúncio raramente consta. Há três caminhos para chegar à resposta: a lista completa de equipamento do proprietário anterior, os documentos do veículo com os códigos de opções, ou uma consulta através do número de identificação do veículo (VIN) numa oficina autorizada da marca. A terceira é a mais fiável e demora minutos.

Alguns veículos mostram o estado de funcionamento no ecrã do fluxo de energia; isso ajuda no test drive num dia frio, mas não é prova. O que não ajuda é olhar para o compartimento do motor: os componentes quase não se distinguem, por fora, dos do ar condicionado.

Instalar uma bomba de calor a posteriori é, na prática, impossível. Interfere com o circuito de refrigerante, o circuito de arrefecimento e o sistema de controlo; o esforço não tem proporção com o benefício. Quem a quer compra um veículo que a tenha.

Não aumenta a bateria. A perda de autonomia devido às células frias mantém-se, tal como a maior resistência ao avanço com ar mais denso e pneus de inverno. Das três perdas de inverno, atenua exatamente uma — a maior no trânsito urbano, é certo.

Também não substitui o pré-aquecimento ligado ao cabo. Quem aquece antes de partir, com o veículo ligado à wallbox, tira por completo da bateria a necessidade de pico; isso é independente de o calor vir de uma bomba de calor ou de uma resistência. As duas coisas juntas funcionam melhor: pré-aquecer ligado à rede, manter com a bomba de calor em andamento.

Num clima ameno com poucos dias de geada, num veículo que fica numa garagem e com viagens sobretudo longas, o custo adicional não se recupera ao longo do período de posse. O mesmo vale para um veículo que, de qualquer modo, está ligado ao cabo nas duas pontas do trajeto e parte pré-aquecido.

Há, porém, uma segunda razão para a escolher mesmo assim, que não aparece em nenhum cálculo de consumo: na revenda, é um item de equipamento por que se pergunta. Dois veículos iguais em tudo o resto distinguem-se pouco no anúncio, mas na negociação distinguem-se — e essa diferença pode recuperar parte do custo adicional inicial.