Každého budúceho majiteľa elektromobilu iste napadlo ako je to u týchto vozidiel s kúrením. Predsa len kúriť si baterkou na ktorej sedím a ktorú si napríklad v zápche neviem dobíjať je trochu z krajiny sci-fi. Existuje zopár uistení na internete, že sa niet čoho obávať a existuje rovnaké množstvo (ak nie viac) článkov odporcov elektromobility, že toto je jedno z ďalších boľavých miest EV, kde sa pravda zatajuje.

Nakladanie s energiou u klasických a elektrických vozidiel.

U klasických vozidiel so spaľovacím motorom sa využije z paliva energia pri jazde na cca 25%. Zvyšok sa premení na teplo, z ktorého časť cca 5% sa môže využiť na kúrenie pri plnom výkone. Zvyšok teda 70% energie jednoducho unikne do okolia. U elektrických vozidiel sa na pohyb premení až 90% energie, zvyšok ide na kúrenie a elektrické zariadenia. Je to vysvetlenie v skratke bez rozoberania detailov ohľadom rekuperácie, ohrevu batérie či chladenia, vonkajšej teploty, počtu osôb a pod.

Spaľovací motor a jeho celková účinnosť pri kúrení. Aj keď sa časť tepla využije na kúrenie, celková účinnosť spaľovacieho motora zostáva relatívne nízka. U elektrického motora ide o vysokú účinnosť premeny energie. Elektromobily využívajú rôzne spôsoby vykurovania, ako napríklad tepelné čerpadlá a vysokonapäťové ohrievače PTC (Positive Temperature Coefficient). Tepelné čerpadlo dokáže odobrať teplo z vonkajšieho vzduchu a preniesť ho do interiéru. Toto je výrazne účinnejšie ako priame elektrické vykurovanie PTC, ktoré sa využíva hlavne pri nasadnutí do nevykúreného vozidla. Vďaka tepelným čerpadlám je celková účinnosť elektrických vozidiel pri kúrení výrazne vyššia ako u spaľovacích motorov.

Priame elektrické vykurovanie

Ide o najjednoduchší spôsob, ale zároveň najmenej energeticky účinný. Elektrické vysokonapäťové odporové vyhrievače premieňajú elektrickú energiu priamo na teplo. Používa sa najmä na rýchle zahriatie interiéru, keď je vonku extrémny mráz alebo keď tepelné čerpadlo ešte nedosahuje optimálny výkon. Využíva sa aj odpadné teplo z elektrického pohonu, pretože elektromotor a výkonová elektronika pri prevádzke produkujú teplo. Toto teplo sa môže čiastočne využiť na vykurovanie interiéru. Samostatne to nie je však dostatočné na úplné vykúrenie vozidla, najmä v chladných dňoch.

Tepelné čerpadlo

To v elektromobile funguje na princípe prenosu tepla z vonkajšieho prostredia do interiéru vozidla. Na rozdiel od tradičných vykurovacích systémov, ktoré premieňajú elektrickú energiu priamo na teplo, tepelné čerpadlo využíva fyzikálne zákony na výrazne efektívnejšie ohrievanie. Chladivo v tepelnom čerpadle absorbuje teplo z vonkajšieho vzduchu, aj keď je tento vzduch chladný. Chladivo sa stlačí, čím sa zvýši jeho teplota. Vysokoteplotné chladivo odovzdá svoje teplo do výmenníka, ktorý ohrieva vzduch v kabíne. Následne chladivo expanduje a ochladí sa, čím sa pripraví na ďalší cyklus.

Tepelné čerpadlo dokáže vyprodukovať viac tepla, než spotrebuje elektrickej energie. Vďaka vyššej účinnosti sa zníži spotreba energie na vykurovanie, čo predĺži dojazd elektromobilu. Menšie zaťaženie batérie pri vykurovaní prispieva k jej dlhšej životnosti.

Kúrenie počas jazdy a predohrev batérie

Akonáhle vonkajšia teplota dosiahne určitú hodnotu, tepelné čerpadlo sa aktivuje a stáva sa primárnym zdrojom tepla. Je to najúčinnejší spôsob vykurovania, pretože využíva teplo z okolitého vzduchu.

Ohrev batérie. Batéria elektromobilu je citlivá na teplotu. Pri nízkych teplotách sa jej kapacita znižuje a nabíjanie je pomalšie. Preto sa batéria často predhrieva, aby sa optimalizoval jej výkon a dojazd. Na predohrev batérie sa využíva odpadné teplo z elektrického pohonu. Ak je k dispozícii, môže sa využiť na ohrev chladiacej kvapaliny batérie. V niektorých prípadoch sa tepelné čerpadlo môže použiť aj na ohrev batérie. V prípade potreby sa môže použiť aj priame elektrické vykurovanie batérie.

Kalamita na cestách, ilustračné foto, popis v poznámkach

Komplexné riešenie

Kombinácia oboch systémov umožňuje optimalizovať vykurovanie za rôznych podmienok. PTC vysokonapäťový ohrievač zabezpečí rýchly nárast teploty, zatiaľ čo tepelné čerpadlo bude následne udržiavať príjemnú teplotu v interiéri s vyššou účinnosťou. Systém sa môže prispôsobiť rôznym vonkajším teplotám a požiadavkám vodiča.

Je elektromobil pripravený na viachodinové vykurovanie?

Vykurovanie elektromobilu je komplexný proces, ktorý sa líši v závislosti od konkrétneho modelu a vonkajších podmienok. Kombinácia rôznych vykurovacích systémov umožňuje optimalizovať spotrebu energie a zabezpečiť pohodlie pre vodiča a spolujazdcov aj v chladných dňoch.

Príklad: Ak vozidlo po dlhšej jazde, kedy pracuje tepelné čerpadlo a batéria je dostatočne zahriata zastaví v zápche (snehová kalamita), vonku je teplota -10°C, vo vozidle sú tri osoby a ostane zapnutý len ventilátor kúrenia, ide napríklad o model Tesla so 100 kWh batériou a 50 % kapacitou, teda ak je dispozícii 50 kWh koľko hodín sa môžeme spoľahnúť na kúrenie?

Vzhľadom na veľkú zostávajúcu kapacitu batérie (50 kWh) a nízku spotrebu energie, je možné predpokladať, že vozidlo dokáže udržať posádku v teple nielen niekoľko hodín, ide o viac ako 10. Treba však rátať s tým, že čím je vonku chladnejšie, tým rýchlejšie sa bude vozidlo ochladzovať. Čím dlhšie bude vozidlo stáť, tým viac energie spotrebuje.

Viachodinové vykurovanie benzínovým motorom

Čím je vonku chladnejšie, tým vyššia bude spotreba na udržanie teploty aj v interiéri vozidla so spaľovacím motorom. Zaváži aj typ vykurovacieho systému, niektoré systémy sú energeticky náročnejšie ako iné. Taktiež závisí na tom v akom stave je motor. Opotrebovaný motor alebo iné mechanické problémy môžu zvýšiť spotrebu.

Zhruba sa dá povedať, že priemerné vozidlo strednej triedy spotrebuje počas voľnobehu so zapnutým kúrením približne 0,7 až 1 liter benzínu za hodinu. Toto číslo je však len orientačné a v konkrétnych prípadoch sa môže výrazne líšiť. Ak vám teda v nádrži žblnkoce 10 litrov paliva a dostanete sa do zápchy pri snehovej kalamite, ste na tom rovnako ako vodič elektromobilu s 50% kapacitou batérie (príklad spomínaný vyššie). Pravdou ostáva, že máte ešte možnosť požičať si nejaký liter od podobne postihnutého kolegu s plnšou nádržou. To u elektromobilu nepomôže.

Pri kúpe elektromobilu je lepší model ten, ktorý disponuje CPT vykurovaním aj tepelným čerpadlom. Inteligentné riadenie vykurovania už ostatné vybaví za vás.

Pozri článok Čas nabíjania

Zdroje
1 Snowstorm in Bosnia causes traffic chaos, leaves thousands of homes without power
In: Youtube [online]. [cit.2025-01-09]. Dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=XeJwe-QF0Q8
2 Foto: dina-badamshina-GUjdGt9XHuw-unsplash. In: KOMUNITA FOTOGRAFOV. Unsplash. Online. 2025. Dostupné z: https://unsplash.com/photos/a-couple-of-people-that-are-standing-in-the-snow-GUjdGt9XHuw?utm_content=creditShareLink&utm_medium=referral&utm_source=unsplash [cit. 2025-01-09].

Údaje použité v článku sú verejne dostupné v rámci informácií z médií, pre dohľadanie zadávajte autorom použité kľúčové slová.