Híbridos y Eléctricos

DE SERIE EN EL TESLA MODEL Y

La gran diferencia entre el Tesla Model 3 y el Model Y: la bomba de calor

Con las primeras entregas del Tesla Model Y, ya han podido apreciarse las primeras diferencias con el Model 3, que no son solo de tamaño: la bomba de calor para calentar el habitáculo será determinante en la decisión de compra.

El Tesla Model Y incluye una bomba de calor para el circuito de calefacción, una importante ventaja en climas fríos frente al Model 3.
El Tesla Model Y incluye una bomba de calor para el circuito de calefacción, una importante ventaja en climas fríos frente al Model 3.

Tesla ha incorporado una mejore muy importante en el sistema de calefacción del Tesla Model Y, que mejora sustancialmente su autonomía en climas fríos respecto al Model 3: la bomba de calor. Este componente, que empieza a ser habitual en muchos coches eléctricos, emplea intercambiadores de calor en los que un fluido se clienta o se enfría y bombas para moverlo de un lugar a otro. Un sistema mucho más eficiente que las calefacciones tradicionales que funciona mediante resistencias y que requieren muchas más energía para generar el mismo calor.

Uno de los inconvenientes que muchos propietarios de un Tesla Model 3 han encontrado son sus altos consumos cuando la temperatura exterior desciende y es necesario exigirle trabajo al sistema de calefacción del habitáculo. En estos casos, los consumos se elevan muy por encima de los habituales cuando este sistema se encuentra detenido o se hace únicamente uso de la calefacción de los asientos.

Las primeras entregas del Tesla Model Y, realizadas el pasado viernes 13 de marzo, han permitido comprobar la inclusión de un sistema de calefacción por bomba de calor, que aparece en su manual y que resuelve este problema. A diferencia del Model 3, en la sección en la que se explica el funcionamiento del climatizador del coche, el fabricante indica que el Model Y “emplea una bomba de calor para maximizar la eficiencia”. Por eso advierte que el compresor del aire acondicionado y el ventilador externo “pueden funcionar durante la recarga o cuando está en marcha a calefacción incluso cuando la temperatura exterior es fría”.

El añadido de este componente será muy apreciada por los compradores de los países del norte de Europa y de Estados Unidos que es posible que solo por esta razón, se decanten por adquirir un Model Y antes que un Model 3.

Bomba de calor Tesla Model Y

Manual de instrucciones del Tesla Model Y. En el punto 2 se indica la presencia de la bomba de calor (Heat Pump).

El invierno y los coches eléctricos

Sea cual sea la tecnología que propulsa un vehículo, los consumos se elevan en invierno. Influyen aspectos como la mayor densidad del aire, que aumenta la resistencia aerodinámica o la mayor resistencia a la rodadura por el incremento de la fricción, si se usan neumáticos de nieve o lluvia. Los coches eléctricos además de estos factores también pueden consumir más energía porque la necesitan para calentar la batería, sin esta operación no se ha hecho previamente mientras estaba recargando.

Ya en marcha, el sistema de calefacción de los coches eléctricos también se convierte en uno de los consumidores energéticos más importantes, llegando a reducir su autonomía hasta en un 40%.

Las diferencias entre la bomba de calor y la calefacción estándar

En los sistemas de calefacción resistivos, la energía de la batería se encarga de calentar las resistencias eléctricas a través de las que se hace pasar una corriente de aire movida por un ventilador, para posteriormente introducirlo en la cabina. A diferencia de un automóvil con motor de combustión interna, que calienta el habitáculo con el calor residual, los vehículos eléctricos tienen que utilizar la energía de la batería de alto voltaje para alimentar el sistema de climatización.

Los motores de combustión son poco eficientes porque producen siempre mucho calor residual que, al no poder utilizarse como energía para mover el vehículo, se pierde desperdiciando su energía. Por lo tanto, cuando es necesario, ese calor se utiliza para calentar el habitáculo dándole, es decir, sin requerir energía extra del sistema. Por lo tanto, se podría considerar que son sistemas “100% eficientes", ya que la energía "perdida" por el sistema se convierte en calor y se aprovecha completamente. Es decir cada una unidad de energía eléctrica se convierte en su totalidad en una unidad de energía térmica. Por el contrario, el aire acondicionado, que es un sistema independiente del de la calefacción, sí requiere un gasto extra de energía, lo que eleva el consumo.

En un coche eléctrico, el calor residual creado por el motor es muy inferior y no sirve para calentar la cabina. En muchos coches eléctricos del mercado, los fabricantes han optado por montar un sistema de calefacción del habitáculo basado en un sistema con bomba de calor que ayuda a aumentar la autonomía en los meses de invierno. Sin embargo, no es así en los modelos de Tesla que emplean un sistema de calefacción resistivo. Para generar calor, es necesaria emplear la energía de la batería, a cambio de reducir la autonomía. Los sistemas basados en una bomba de calor hacen que este se mueva de un lado al otro lo que supone un consumo de energía mucho menor, reduciendo la pérdida de rango.

Esencialmente, el coste energético de este sistema se consume en bombear el fluido del circuito de una parte del coche a la otra. Para eso se emplean intercambiadores de calor en los que el fluido se calienta y se enfría, mientras que el sistema de climatizador se encarga de introducirlo en la cabina. El calor proviene generalmente de una fuente de aire (como un acondicionador de aire inverso), aunque también podría usar el calor residual del tren de potencia. 

La bomba de calor y los coches eléctricos

El uso de un sistema de bomba de calor se ha generalizado entre los fabricantes de coches eléctricos que, con la decisión de implementarlo o no, se enfrentan a un balance de coste/beneficio. Incluirlo no resuelve el problema de la autonomía en climas fríos, solo lo minimiza. Tesla es una de las grandes excepciones ya que, hasta ahora, no había optado por esta opción y ha usado el sistema de resistencias para calentar el habitáculo y el calor residual del motor y la electrónica de potencia para calentar la batería. Esto supone primero un ahorro de costes y segundo cara a la homologación, no sirve para aumentar la autonomía oficial ya que durante la prueba no se utiliza la calefacción.

Ya en 2013, el Nissan Leaf fue el primer eléctrico del mundo fabricado en serie que incluyó una bomba de calor para calentar su habitáculo. A partir de ahí, la mayoría de los modelos del mercado han ido introduciéndolo como un elemento habitual. Lo montan coches eléctricos como el Renault Zoe, el BMW i3, el KIA Niro eléctrico, el Jaguar I-Pace o el Audi e-tron.

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