Een warmtepomp in je elektrische wagen, een slim idee?

We weten het ondertussen allemaal: elektrische auto’s en koude temperaturen zijn geen goede match. De batterijen verliezen capaciteit als de thermometer onder de vijf graden daalt en dat proces versnelt nog bij negatieve temperaturen. Als je je wagen dan ook nog eens opwarmt met energie uit diezelfde batterijen, kun je tot wel 30% aan autonomie inleveren. Gelukkig bieden de meeste merken ondertussen – al dan niet als optie – een warmtepomp aan. Die zorgt ervoor dat je het interieur opwarmt terwijl de batterijen minder zwaar belast worden. Maar loont die investering wel? 

Verbrandingsmotoren zijn als aandrijving veel minder efficiënt dan elektrische motoren: slechts 35% van de opgewekte energie naar de aandrijving, terwijl dat bij elektrische wagens rond de 80% ligt. Het ‘voordeel’ van een verbrandingsmotor is wel dat veel van die restwarmte gebruikt kan worden om het voertuig te verwarmen. Bij elektrische auto’s is de restwarmte die vrijkomt niet voldoende om het voertuig even snel te verwarmen. De ingenieurs moeten dus teruggrijpen naar andere systemen, zoals een eenvoudige thermische convector, een elektrische kachel die vergelijkbaar is met een broodrooster of een huishoudelijke weerstandsverwarming. Eenvoudig dus, maar ook behoorlijk energieverslindend, want het kost 3 tot 4 kW om op te starten en nog eens 2 tot 2,5 kW zodra het interieur op temperatuur is. Om dat probleem te omzeilen, hebben steeds meer EV’s een warmtepomp aan boord.

Zonder er een karikatuur van te maken: een warmtepomp werkt zoals een omgekeerde koelkast. Je frigo onttrekt warmte en voert die af. Het resultaat: je voedingswaren blijven lekker fris. Een warmtepomp doet het tegenovergestelde: lucht wordt uit de omgeving en uit de restwarmte van voertuigcomponenten getrokken (vooral de batterijen en de motor). Dat hefboomproces gebruikt een koelmiddel dat via compressie en expansie warmte opneemt en afgeeft.

De energie-efficiëntie van een warmtepomp is alvast beter dan de thermische convector: reken ongeveer 1,5 kW bij het opstarten en 500 W zodra de gewenste temperatuur bereikt is. Dus: meer energie die naar de aandrijving gaat en minder verlies aan autonomie. Bovendien doet de warmtepomp ook haar duit in het zakje om de batterijen op de juiste temperatuur te houden, wat ook de autonomie ten goede komt. Nog een voordeel: warmtepompen werken in twee richtingen, ze kunnen dus ook koelen. Alweer winst dus. Maar hoeveel? Verschillende studies geven verschillende resultaten: tussen de 10 à 20% extra rijbereik zijn de gemiddelden die we vonden door de tests van onderzoekscentra, automobielclubs (zoals ADAC) en gerenommeerde automagazines te vergelijken.

Eigenlijk hebben compacte EV’s het meeste baat bij een warmtepomp. Ze hebben immers kleinere batterijen, waardoor ze relatief gezien meer belast worden dan die van EV’s met een grotere batterij. Maar laat dat nu net een optie zijn die minder wordt aangeboden in dat segment. De meerprijs is immers te hoog. In het midden- en hogere segment maakt een warmtepomp steeds meer deel uit van de standaarduitrusting. Reken op 1.000 à 1.500 euro extra, afhankelijk van het merk.

Naast de investeringskosten gooien warmtepompen ook een (relatief klein) extra gewicht van ongeveer 15 kg op de weegschaal. Dat heeft dan weer een negatieve invloed op de autonomie. Een warmtepomp is een complex systeem dat onderhoud vraagt (zoals een airco) en helaas niet immuun is voor defecten. 

Hoewel de warmtepomp zeker de meerdere is van een thermische convector op het vlak van prestaties en energie-efficiëntie, is het zeker geen ‘foutloze’ technologie. Bij extreem lage temperaturen nemen hun prestaties snel af en vragen ze meer energie om het voertuig op te warmen. 

De keuze voor een warmtepomp is dus geen eenduidig verhaal. Hoewel het verbruik van een warmtepomp duidelijk lager ligt, heeft het vooral zin op lange trajecten als de temperatuur is gestabiliseerd. Kun je thuisladen, dan is er nog altijd een eenvoudige oplossing om in een warme auto te stappen: hou de stekker erin tot de gewenste temperatuur bereikt is …

Written by FLEET.be