Come funziona la Pompa di Calore del veicolo elettrico
L'offerta di veicoli elettrici a bassa temperatura attira sempre più l'attenzione della gente e le pompe di calore, come soluzione matura in ambito domestico e industriale, vengono progressivamente accolte con favore dai principali produttori di veicoli elettrici. Una pompa di calore è un dispositivo che estrae energia dall'aria per riscaldare o raffreddare gli ambienti. Il principio di funzionamento di una pompa di calore è opposto a quello di un motore termico. Una pompa di calore funziona immettendo energia elettrica e assorbe calore dal freddo al caldo. Ciò sembra violare la seconda legge della termodinamica, ma questo trasferimento di calore non è spontaneo e richiede energia in ingresso per essere raggiunto.
Una pompa di calore in realtà è come un frigorifero, ma è vero il contrario: la sua funzione è esattamente l’opposto di un frigorifero in cucina. I frigoriferi domestici contengono gas refrigerante, che si riscalda dopo la compressione. Il gas compresso viene trasportato al condensatore attraverso alcune tubazioni. Il calore del condensatore viene dissipato per raffreddare il gas refrigerante, che viene poi trasportato alla tubazione dell'evaporatore. Poiché l'evaporatore è più grande del condensatore, la pressione diminuisce e il refrigerante liquido evapora allo stato gassoso, assorbendo calore dall'ambiente circostante. La temperatura diminuisce di conseguenza, ottenendo un effetto rinfrescante.
La pompa di calore del veicolo elettrico assorbe il calore dall'aria esterna attraverso l'evaporatore, comprime il refrigerante e quindi utilizza il calore del condensatore per aumentare la temperatura all'interno della batteria o dell'auto. Una pompa di calore reversibile può anche riscaldare o raffreddare le batterie. Se sta raffreddando, il calore in eccesso generato dal funzionamento della batteria può essere recuperato e, mentre raffredda la batteria, può essere utilizzato anche per riscaldare la carrozza, prendendo due piccioni con una fava.
I componenti principali di una pompa di calore sono i seguenti:
Compressore: Il compressore è il cuore di una pompa di calore. Utilizza l'elettricità per comprimere il refrigerante, aumentando la pressione e la temperatura del refrigerante.
Condensatore: Il condensatore si trova all'esterno della pompa di calore. Un condensatore è un luogo in cui il refrigerante rilascia calore all'aria circostante.
Evaporatore: L'evaporatore si trova all'interno della pompa di calore. È il luogo in cui il refrigerante assorbe il calore dall'aria interna.
Valvola di espansione: Una valvola di espansione è un piccolo dispositivo utilizzato per ridurre la pressione del refrigerante, trasformandolo da liquido a gas.
Le pompe di calore possono aumentare l’autonomia dei veicoli elettrici in inverno. Le pompe di calore non necessitano di elettricità per generare calore, ma pompano solo calore dall’esterno all’interno. La capacità consumata dalla pompa di calore durante questo processo è molto inferiore a quella del riscaldamento diretto PTC. La pompa di calore può modificare la modalità di funzionamento secondo necessità, consentendo sia il riscaldamento che il raffreddamento.
Sebbene le pompe di calore stiano diventando sempre più popolari e presentino numerosi vantaggi, il costo dei sistemi a pompa di calore è ancora elevato. Durante il funzionamento delle pompe di calore, il compressore continuerà a funzionare, il che potrebbe comportare problemi di rumore. Rispetto ai tradizionali metodi di riscaldamento elettrico, i sistemi a pompa di calore sono più complessi, hanno più componenti e hanno un’affidabilità relativamente inferiore.
