La refrigeración a través de una bomba de calor es un sistema que estamos viendo en nuevos coches eléctricos e híbridos para canalizar la energía residual y reducir el consumo. Es el caso del Audi e-tron, del Toyota RAV4 Plug-in Hybrid, el SEAT e-Born o el MINI Cooper SE.
La tecnología se introdujo por primera vez en el año 2014 en el Kia Soul EV de primera generación, y ahora, según explican Hyundai y Kia, ha evolucionado para maximizar la autonomía de sus coches eléctricos a bajas temperaturas. Veamos cómo funciona.
Objetivo: seguir aumentando la autonomía entre cargas
Hyundai y Kia han presentado nuevos detalles acerca de su sistema de bomba de calor; una tecnología creada para maximizar la distancia que pueden recorrer sus eléctricos con una sola carga, aprovechando el calor residual para calentar el interior del vehículo.
Permite a los conductores calentar el habitáculo de su coche en condiciones de frío sin afectar significativamente la autonomía de conducción eléctrica, y está compuesta por un compresor, un evaporador y un condensador.
¿Cómo funciona? En el Kia Soul EV de primera generación la bomba de calor capturaba el calor residual emitido por los componentes eléctricos del vehículo, reciclando esta energía para calentar el habitáculo de forma más eficiente. Esta tecnología permitió que la autonomía eléctrica de 180 km del Soul EV estuviera protegida en condiciones de conducción en climas fríos.
Ahora ha sido mejorado para absorber y recoge el calor residual no sólo de los módulos de electricidad -como motores de tracción, cargadores a bordo e inversores- sino también del paquete de baterías y del propio cargador interno.
Según explican las marcas surcoreanas, el sistema utiliza el calor generado por estos componentes para vaporizar el refrigerante de líquido a gas. El gas de alta presión se descarga del compresor hacia el condensador para ser convertido de nuevo en líquido. Este proceso genera energía térmica adicional que es recuperada por la bomba de calor y utilizada para calentar la cabina.
Esta energía capturada mejora la eficiencia del sistema HVAC (sistema de gestión de calefacción, ventilación y aire acondicionado), reciclándola para calentar más eficientemente el habitáculo y minimizar el consumo de energía de la batería. Al reducir la carga de la batería, la bomba de calor reduce el consumo de energía del sistema HVAC, maximizando la autonomía de conducción eléctrica disponible del automóvil.
Por ejemplo, el Soul EV de primera generación ofrecía una autonomía de unos 180 km con una sola carga de su batería de polímero de iones de litio de 30 kWh. La segunda generación, con una batería de 64 kWh, homologa hasta 386 km con una sola carga.
Para mejorar la autonomía también se ha optado por un sistema de refrigeración líquida para los paquetes de baterías, en lugar de la refrigeración por aire convencional.
El sistema se ha ido perfeccionando gradualmente desde su introducción en 2014 mediante pruebas en condiciones de frío extremo en el norte de Suecia, donde las temperaturas pueden llegar a ser de hasta -35°C en invierno.
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