De nombreux véhicules électriques utilisent désormais le chauffage par pompe à chaleur. Le principe est le même que celui du chauffage par climatisation : l'énergie électrique ne produit pas de chaleur, mais la transfère. Une partie de l'électricité consommée peut transférer plus d'énergie thermique qu'une partie de l'énergie thermique, ce qui permet des économies d'énergie par rapport aux chauffages PTC.
Bien que la technologie des pompes à chaleur et la réfrigération par climatisation transfèrent la chaleur, la consommation d'air des véhicules électriques pour le chauffage reste supérieure à celle de la climatisation. Pourquoi ? En réalité, le problème a deux causes principales :
1, il faut ajuster la différence de température
Supposons que la température à laquelle le corps humain se sent à l'aise soit de 25 degrés Celsius, que la température à l'extérieur de la voiture en été soit de 40 degrés Celsius et que la température à l'extérieur de la voiture en hiver soit de 0 degré Celsius.
Il est évident que pour réduire la température de la voiture à 25 °C en été, la climatisation ne doit régler que 15 °C. En hiver, si la climatisation doit chauffer la voiture à 25 °C, la charge de travail est considérablement plus importante et la consommation d'énergie augmente naturellement.
2, l'efficacité du transfert de chaleur est différente
L'efficacité du transfert de chaleur est élevée lorsque le climatiseur est allumé
En été, la climatisation de la voiture est chargée de transférer la chaleur à l'intérieur de la voiture vers l'extérieur de la voiture, de sorte que la voiture deviendra plus fraîche.
Lorsque le climatiseur fonctionne,le compresseur comprime le réfrigérant en un gaz à haute pressionL'air circule à une température d'environ 70 °C, puis atteint le condenseur situé à l'avant. Le ventilateur du climatiseur entraîne l'air à travers le condenseur, évacuant la chaleur du réfrigérant. La température de ce dernier est alors réduite à environ 40 °C, le transformant en liquide haute pression. Le réfrigérant liquide est ensuite pulvérisé par un petit orifice dans l'évaporateur situé sous la console centrale, où il commence à s'évaporer et à absorber une grande quantité de chaleur, avant de se transformer en gaz dans le compresseur pour le cycle suivant.
Lorsque le réfrigérant est libéré à l'extérieur du véhicule, la température ambiante est de 40 °C, celle du réfrigérant de 70 °C et l'écart de température peut atteindre 30 °C. Lorsque le réfrigérant absorbe la chaleur à l'intérieur du véhicule, la température est inférieure à 0 °C et l'écart de température avec l'air ambiant est également très important. On constate que l'efficacité de l'absorption de chaleur par le réfrigérant dans le véhicule et l'écart de température entre l'environnement et la libération de chaleur à l'extérieur du véhicule sont très importants, ce qui améliore l'efficacité de chaque absorption ou libération de chaleur, permettant ainsi des économies d'énergie accrues.
L'efficacité du transfert de chaleur est faible lorsque l'air chaud est activé
Lorsque l'air chaud est activé, la situation est totalement inverse à celle de la réfrigération : le fluide frigorigène gazeux, comprimé à haute température et haute pression, pénètre d'abord dans l'échangeur de chaleur du véhicule, où il libère sa chaleur. Après cette libération, le fluide se liquéfie et s'écoule vers l'échangeur de chaleur avant pour s'évaporer et absorber la chaleur ambiante.
La température hivernale est très basse, et le réfrigérant ne peut réduire la température d'évaporation que pour améliorer l'efficacité de l'échange thermique. Par exemple, si la température est de 0 °C, le réfrigérant doit s'évaporer en dessous de 0 °C pour absorber suffisamment de chaleur ambiante. Par conséquent, la vapeur d'eau présente dans l'air gèlera et adhérera à la surface de l'échangeur thermique, ce qui non seulement réduira l'efficacité de l'échange thermique, mais bloquera également complètement l'échangeur thermique en cas de gel important, empêchant ainsi le réfrigérant d'absorber suffisamment de chaleur ambiante. À ce moment-là,le système de climatisationLe mode dégivrage est alors activé. Le fluide frigorigène comprimé à haute température et haute pression est alors réacheminé vers l'extérieur du véhicule, puis la chaleur est utilisée pour faire fondre le givre. De ce fait, l'efficacité de l'échange thermique est fortement réduite et la consommation d'énergie naturellement plus élevée.
Par conséquent, plus la température est basse en hiver, plus les véhicules électriques utilisent l'air chaud. Conjuguée aux basses températures hivernales, l'activité de la batterie est réduite et la réduction de son autonomie est encore plus marquée.
Date de publication : 09/03/2024