Bomba de calor

La bomba de calor de un vehículo eléctrico es un sistema de calefacción del habitáculo que traslada calor ya existente al interior del coche en vez de crearlo desde cero, y representa una de las tecnologías de climatización más valiosas de un eléctrico moderno. Como un eléctrico no dispone de un motor caliente del que aprovechar el calor residual, los primeros coches de batería recurrían a un calefactor de resistencia, en esencia un gran elemento eléctrico que convierte directamente la energía de la batería en calor. Ese sistema funciona, pero es derrochador, y con frío puede consumir una porción considerable de la batería, recortando la autonomía justo cuando las condiciones ya juegan en contra del coche.

La bomba de calor evita ese derroche aprovechando el mismo ciclo termodinámico de un frigorífico doméstico o de un equipo de aire acondicionado, sencillamente funcionando en sentido de calefacción. Un refrigerante circula por un circuito cerrado; absorbe calor de baja calidad del aire exterior, del motor y la electrónica de potencia, o de la propia batería, se comprime después para elevar su temperatura y libera ese calor concentrado en el habitáculo antes de expandirse y comenzar de nuevo el ciclo. La clave está en que la electricidad se gasta únicamente en mover el compresor y las bombas, no en generar el calor en sí, que se recoge gratis del entorno.

Por eso una bomba de calor resulta mucho más eficiente que un calefactor de resistencia. Mientras que una resistencia entrega como mucho una unidad de calor por cada unidad de electricidad, una bomba de calor suele entregar entre dos y tres unidades de calor por cada unidad de electricidad consumida, según las condiciones. En la práctica esto se traduce en una mejora apreciable de la autonomía y la eficiencia invernales, y a menudo permite recuperar un porcentaje significativo de la autonomía que un coche con resistencia perdería en un día frío, además de reducir la energía dedicada al confort del habitáculo durante los meses fríos.

La tecnología tiene sus límites. Su ventaja depende de que exista calor ambiental que extraer, de modo que su eficacia disminuye a medida que baja la temperatura; con frío extremo, muy por debajo de cero, queda poco calor en el aire exterior y el sistema aporta menos, por lo que a veces necesita el apoyo de una calefacción de resistencia para mantener el ritmo. Una bomba de calor también añade coste y complejidad al vehículo, razón por la cual algunos fabricantes la montan de serie mientras que otros la ofrecen como opción o la reservan para los acabados más altos.

Dentro del conjunto térmico del coche, la bomba de calor rara vez trabaja aislada. Cada vez se integra más con el sistema de gestión térmica de la batería y con las funciones de preacondicionamiento, repartiendo calor entre la batería, el motor y el habitáculo para que el calor residual de un componente se aproveche en otro. Cuando el coche está enchufado, el preacondicionamiento puede templar el habitáculo y la batería con electricidad de la red antes de salir, y una bomba de calor hace ese proceso más barato y rápido, colaborando con estos sistemas para proteger la eficiencia y la autonomía real con frío.