tturku kirjoitti: ↑Ti Heinä 18, 2023 20:56
Negat:
- ei lämpöpumppua, enkä löytänyt vielä talvitestiä, joten talvirange vähän arvoitus
Oon tässä pohtinut että onkohan se lämpöpumppu lopulta miten autuaaksi tekevä varuste Suomen (tai minkään muunkaan maan) talvessa. Mihinköhän pakkasiin saakka se tuottaa vielä hyvällä hyötysuhteella lämpöä niin että ei tarvi vastuksia vaivata?
Nimittäin Mussessa on vastukset ja mulle ensi vuonna tulevassa (jos luoja suo) Hynkyssä on lämpöpumppu, ja kun Hynkyn tilausta tein niin pidin lämpöpumppua ihan ehdottomana varusteena sähköautossa. Sitten kun joskus päässäni vähän laskeskelin että paljonko sillä on vaikutusta käytännön asioihin, eli pääasiassa rangeen pitkällä matkalla, lämmitystehoon ja -nopeuteen sekä sähkönkulutuksen kautta käyttökustannuksiin, niin aloin pohtia että onkohan tuo pumppu sittenkään niin must.
Mitä lämpötehoon tulee, niin sehän on tarpeen sitten kovilla pakkasilla tai kun lämpötilaa nostetaan nopeasti kylmällä liikkeelle lähdettäessä. Kovilla pakkasilla lämpöpumpullisessakin autossa oletettavasti tuotetaan suurin osa lämmöstä vastuksilla. Siis lämpöpumpun en oleta tuovan oikein mitään etua suhteessa vastuksiin tässä seikassa. Liikkeelle lähtiessä miedommassa kelissä hyötyä lämpöpumpusta varmaan saa hyvin, jos se on nopeasti käynnistyvä, eikä lämpöä tuoteta tuossa tilanteessa vastuksilla.
Jos joutuu aina lataamaan julkisilla paikoilla, niin lyhyessä pätkäarkiajelussa lämpöpumpulla on tietenkin iso vaikutus siihen miten usein joutuu laturille kurvaamaan, koska iso osa käytetystä energiasta menee lämmittämiseen. Jos taas latausmahdollisuus on tarjolla päivittäin kotona ja/tai töissä, niin rangekysymys on akuutti vain pidemmillä matkoilla ja tietenkin vain talvella ja oikeissa lämpötilaolosuhteissa eli viileissä lämpötiloissa ja pikkupakkasilla. Oletan taas että kovilla pakkasilla lämpöpumpun hyöty jää pieneksi ja pääosa lämmöstä tuotetaan vastuksilla joka tapauksessa. Sitten tullaan siihen että miten usein tulee ajomatkoja jotka ajetaan kyseisissä olosuhteissa ja ovat rangen rajoilla, eli ne viimeiset lämpöpumpuin avulla säästetyt kWh:t tekee sen että ei tarvi pysähtyä lataamaan kertaakaan tai säästetään vaikka yksi välipysähdys. Siis jos lämpöpumpusta tai vastuksista huolimatta joutuu 500 km matkalla lataamaan kerran, kysymys on vain ladattavan sähkön määrästä, ei lisäpysähdyksistä.
Ja toki voi pohtia että jos joutuu muutaman kerran talvessa jollain matkalla pysähtymään yhden ekstrakerran sen takia että autossa on vastukset, niin onko se ihan hirveän kamalaa?
Päissäni laskin ja arvioin niin että kun sähköautoissa yleensä on luokkaa 5-8 kW:n sähkövastukset lämmittämässä niin niiden oletetaan riittävän kunnon pakkasille. Siis jos tarkastellaan vain vaikka lämpötilaväliä -10...+10 astetta, niin vastukset ei pitkällä matkalla alussa tapahtuneen lämmönnoston jälkeen paahda läheskään täydellä teholla, vaan ehkäpä noilla lämpötiloilla vaikkapa keskimäärin 0,5 (+10 asteessa) ja 3,0 kW:n (-10 asteessa) välillä, riippuen tietenkin myös lämpötilapyynnin korkeudesta, auringon ja matkustajien lämmittävästä vaikutuksesta, ilmanvaihdon voimakkuudesta, auton sisätilojen koosta yms jnpp.
No jos ajetaan vaikka maantiellä sataa, niin tuollaisessa -10 asteen pakkasessa ajetulla matkalla vastusten kulutuslisä jää väkisin jonnekin noin 10 %:n luokkaan suhteessa ilmalämpöpumppuun. Siis koska sähköauton liikuttaminen satasen vauhtia 10 asteen pakkasella vie luokkaa 20 kWh/100 km ja se lämpöpumppukin vie 3 kW:n lämpöä tuottaessaan vähintään 1 kW:n poweria, eli kulutukset olisi esimerkiksi 23 kWh/100 km vastuksilla ja 21 kWh/100 km lämpöpumpulla. 10 %:n kulutuslisä laskee rangea noin 10 %, eli 300 km:n rangessa vaikutus olisi n. 30 km. Hitaammilla nopeuksilla tuo kulutuslisä on hieman isompi koska lämmitys kuluu ajan funktiona ja vastaavasti ajon vaatima energiamäärä per 100 km on pienempi, mutta isosti tuo yhtälö ei muutu.
Autoilun kokonaiskustannuksissa tuo kulutuslisä on aika pieni, varsinkin jos latausmahdollisuus löytyy kotoa, eikä sähköstä joudu siis maksamaan pikalataushintoja. Jos autossa on vakiona lämpöpumppu niin aina kivampi, mutta en nyt näillä pohdinnoilla hylkäisi myöskään autoa vain siksi että sitä lämmitetään vastuksilla (niin kuin en ole Mussea hylännytkään
![Very Happy :D](./images/smilies/icon_biggrin.gif)
). Mielenkiintoisemmaksi tulee sitten se pohdinta että jos lämpöpumppu on lisävarusteena, niin kannattaako siitä maksaa ja jos niin kuinka paljon? Tähän ei tietenkään ole oikeaa vastausta ihan sen vuoksi että ylläolevien ajatuksieni kanssa saatan olla melko yksin, eli käytettyjen markkinoilla lämpöpumpullista yksilöä saatetaan arvostaa huomattavasti enemmän ja sitä kautta investoinnista voi saada rahansa ihan hyvin takaisin.
Autotehtaille sen sijaan laskelma on silleen eri, että lämpöpumppuun perustuva lämmitystekniikka todennäköisesti maksaa merkittävästi enemmän kuin vastuksilla toteutettu. Ja merkittävä lisähinta siis autotehtaalle on vaikka 100 tai 200 euroa per auto, koska kun autoja myydään 200 000 kpl/v, puhutaan kymmenistä miljoonista euroista vuodessa. Mutta jos markkina huutaa lämpöpumppuja autoon, niin sittenhän sellaiset täytyy asentaa, koska jos vaikka tuosta myyntimäärästä jää 20 % saamattak koska autossa ei ole kaikkien olettamaa varustetta, niin se sattuu vielä enemmän. Toki suurimmassa osassa maailmaa lämmitystekniikan valinta on ihan se ja sama, koska lämmityksen merkitys on niin marginaalinen.
Koska joka tapauksessa nuo lämpötehot pienen kotteron lämmittämiseen on ihan päättömiä, niin fiksumpaa olisi keskittyä auton eristävyyden ja ennen kaikkea ilmanvaihtojärjestelmän parantamiseen. Nykymallissahan eristeitä ei juurikaan ole ja kun lämmitetään täysillä, puhalletaan ilmaa täysillä ja suurin osa ellei kaikki lämmin jäteilma johdetaan autosta ulos poistoventtiileistä. Autoala kun ottaisi oppia siitä miten talojen IV-järjestelmien lämmöntalteenotto on hoidettu, niin voitaiisiin päästä paljon pienempiin lämmitystehoihin. Toki tämäkin kaikki maksaa ja voi olla taloudellisesti kannattamatonta kehitystä autonvalmistajille. Joka tapauksessa lämmityslaitesuunnittelun ajattelutavan muutos on radikaali kun siirrytään polttomoottoriautojen ilmaisesta hukkalämmön käytöstä siihen että kabiinin lämmitykseen käytettävä energia pitää erikseen jostain tuottaa ja ottaa.