Waarom een warmtepomp in een elektrische auto een slimme keuze kan zijn

Inleiding

In de huidige tijd waar duurzaamheid en energie-efficiëntie centraal staan, speelt de keuze voor een elektrische auto een steeds grotere rol. Naast de motor en de batterij bepalen ook andere technologische oplossingen, zoals de warmtepomp, de prestaties en het comfort van deze voertuigen. De warmtepomp is een innovatief systeem dat niet alleen het verwarmingssysteem in elektrische auto’s verandert, maar ook direct invloed heeft op de actieradius, het energieverbruik en het milieuaspect.

In dit artikel bespreken we waarom een warmtepomp in een elektrische auto een waardevolle toevoeging kan zijn, hoe het systeem precies werkt, welke voordelen en nadelen het met zich meebrengt, en welke modellen deze technologie standaard of optioneel aanbieden. Het doel is om een helder overzicht te geven van de werking en de betekenis van de warmtepomp voor zowel het comfort van de gebruiker als de efficiëntie van het voertuig.

Wat is een warmtepomp en waarom zit die in een elektrische auto?

Een warmtepomp is een energie-efficiënte manier om warmte te verplaatsen in plaats van die te genereren. In de bouwsector zijn warmtepompen al jarenlang ingezet als duurzaam alternatief voor conventionele verwarmingsinstallaties. In de automobielindustrie, en met name in elektrische auto’s (EV’s), wint de warmtepomptechnologie aan populariteit.

Het verwarmingssysteem van een elektrische auto heeft namelijk een grote invloed op de actieradius. In tegenstelling tot een benzine- of dieselauto, waarbij het verwarmingssysteem de restwarmte uit de verbrandingsmotor gebruikt, produceert een elektrische auto vrijwel geen restwarmte. Als gevolg daarvan moet het verwarmingssysteem in een EV stroom onttrekken aan de batterij, wat ten koste gaat van de actieradius.

De warmtepomp biedt hier een oplossing voor. In plaats van warmte te genereren, haalt het systeem warmte uit de buitenlucht of uit componenten van de auto, zoals de elektromotor en het accupakket, en brengt deze naar binnen. Hierdoor wordt minder stroom gebruikt uit de batterij, wat resulteert in een langere actieradius, met name in koudere omstandigheden.

Hoe werkt een warmtepomp in een elektrische auto?

De werking van een warmtepomp in een elektrische auto kan worden vergeleken met die van een koelkast, maar dan omgekeerd. In plaats van warmte uit een afgesloten ruimte te halen en deze af te voeren, haalt een warmtepomp warmte uit de omgeving en brengt deze naar het interieur van de auto.

Het systeem maakt gebruik van een zogenaamd koudemiddel, dat onder druk staat, verdampt en condenseert. Tijdens het verdampen neemt het koudemiddel warmte op uit de omgeving, en bij het condenseren geeft het de warmte weer af, bijvoorbeeld aan de lucht in de auto. De warmtepomp verbruikt wel elektriciteit, maar veel minder dan een klassiek elektrisch verwarmingselement in auto’s zonder warmtepomp. Dit zorgt ervoor dat de batterij langzaam leegloopt, wat leidt tot een grotere actieradius.

Het proces kan worden ingedeeld in meerdere stappen:

  1. Verdamper: Het antivriesmiddel wordt geleid naar de verdamper van de warmtepomp, waar de warmte wordt overgedragen aan de koelvloeistof. De koelvloeistof verdampt.
  2. Compressor: Het gas wordt in de compressor gezogen om de druk te verhogen. Hierdoor stijgt de temperatuur van het gas tot ongeveer 80°C.
  3. Condensor: Het samengeperste gas wordt overgebracht naar een condensor, waar de warmte wordt overgedragen aan het water in de condensor.
  4. Expansieventiel: De warmte wordt vervolgens naar de binnencabine gecirculeerd, terwijl het gas in vloeibare vorm wordt omgezet en via een expansieventiel terug naar de verdamper geleid wordt. De cyclus herhaalt zich.

Het systeem gebruikt volledig de energie uit de hoogspanningsbatterij van de auto. Hierbij zijn geen zonnepanelen of een speciale laadinstallatie nodig. Wel moet de auto technisch geschikt zijn voor een warmtepomp, aangezien het systeem ruimte in beslag neemt, extra componenten bevat en een aangepaste klimaatregeling vereist.

Voordelen van een warmtepomp in een elektrische auto

1. Verhoging van de actieradius in koudere maanden

Een van de meest opvallende voordelen van een warmtepomp is de toename van de actieradius, met name in de wintermaanden. Elektrische auto’s zonder warmtepomp zijn afhankelijk van de energie uit de ingebouwde batterij voor het verwarmen van de binnenruimte. Dit vermindert de beschikbare actieradius, omdat er minder energie overblijft voor het aandrijven van het voertuig.

In tegenstelling hiermee, haalt een elektrische auto met een warmtepomp de benodigde warmte uit meerdere bronnen, zoals de omgevingslucht en componenten van de auto zelf. Hierdoor hoeft de batterij niet direct gebruikt te worden voor het opwarmen van het interieur, waardoor er meer energie beschikbaar blijft voor het rijden. Uit praktijkgegevens blijkt dat de actieradius met een warmtepomp gemiddeld tussen de 10% en 20% groter is dan in auto’s zonder deze technologie.

2. Verlaging van het energieverbruik

Omdat een warmtepomp energie-efficiënter is dan een klassiek elektrisch verwarmingselement, leidt het tot een verlaging van het totale energieverbruik van de auto. Dit heeft twee voordelen:

  • Lagere laadkosten: Door minder energie te verbruiken voor verwarming, zijn de laadkosten lager.
  • Minder afhankelijkheid van de batterij: Er blijft meer energie over in de batterij voor het aandrijven van het voertuig.

3. Verwarming en koeling in één systeem

Een warmtepomp kan zowel gebruikt worden voor verwarming als voor koeling. In koude weersomstandigheden zorgt het systeem voor verwarming van het interieur en de batterij, terwijl het in de zomer de batterij en het interieur kan koelen. Sommige modellen, zoals de Audi Q7 EV, maken gebruik van de warmtepomp zowel voor verwarming als voor koeling, wat leidt tot een meergerichte energiebeheerstrategie.

4. Duurzame oplossing

De warmtepomp draagt bij aan de duurzaamheid van een elektrische auto. Aangezien het systeem minder stroom verbruikt dan een klassieke verwarming, wordt er minder energie verwerkt, wat resulteert in een lagere CO₂-uitstoot. Bovendien is de warmtepomp geen aparte energiebron, maar maakt het gebruik van bestaande omgevingsfactoren om warmte te genereren. Dit maakt de oplossing robuust en duurzaam.

Nadelen van een warmtepomp in een elektrische auto

Hoewel een warmtepomp veel voordelen biedt, zijn er ook enkele nadelen waar rekening mee moet worden gehouden:

1. Extra kosten

Niet elke elektrische auto wordt standaard geleverd met een warmtepomp. In veel gevallen is het een optie met een prijsverschil van enkele honderden tot ruim duizend euro. Deze meerprijs kan in de praktijk worden terugverdiend als de auto vaak wordt gereden, met name in koudere klimaten. Voor incidenteel gebruik is het rendement echter kleiner.

2. Ruimte en gewicht

Het warmtepompsysteem neemt extra ruimte in, meestal onder de motorkap, en brengt ook extra gewicht met zich mee. Voor kleinere elektrische auto’s kan dit het verschil maken in termen van bruikbaarheid of prestaties. Bovendien bevat het systeem bewegende onderdelen en koudemiddel, wat op de lange termijn extra onderhoud kan vereisen. De risico’s hierop zijn echter beperkt, maar het is iets om rekening mee te houden.

3. Verwarmingssnelheid

Een warmtepomp verwarmt iets langzamer dan een klassiek elektrisch verwarmingselement. Bij zeer lage temperaturen kan het interieur dus iets langer duren voordat het aangenaam aanvoelt. Voor sommige gebruikers kan dit het comfort beïnvloeden, met name in extreme winteromstandigheden.

Moet je een warmtepomp in een elektrische auto nemen?

De vraag of een warmtepomp de investering waard is, hangt sterk af van het gebruikspatroon van de gebruiker. Voor wie vooral in stedelijk gebied rijdt en vooral korte stukken maakt, is het voordelig om een warmtepomp in te bouwen, vooral als men vaak in de kou parkeert.

Voor wie gewoonlijk in de winter op vakantie gaat naar koudere gebieden, zoals de Alpen of Scandinavië, is een warmtepomp een waardevolle aanvulling. Het systeem zorgt voor een betere actieradius en een comfortabeler inzit, met name in koude weersomstandigheden.

Het is echter belangrijk om te overwegen of het gebruik ervan rendabel is. Voor wie incidenteel rijdt of niet vaak in koude omstandigheden verkeert, kan het rendement van een warmtepomp beperkt zijn. Het is aan te raden om de optie te overwegen op het moment van aankoop, aangezien het na levering in de meeste gevallen niet mogelijk is om een warmtepomp in te bouwen.

Welke elektrische auto’s hebben standaard een warmtepomp?

Bij steeds meer autofabrikanten is een warmtepomp standaard ingebouwd in hun elektrische modellen, vooral in het hogere segment. Bekende modellen met standaard warmtepomp zijn:

  • Audi Q8 e-tron
  • BMW iX
  • Hyundai Ioniq 5 en Ioniq 6
  • Kia EV 6
  • Volkswagen ID.4
  • Tesla Model Y

Bij andere modellen, zoals de Renault Megane E-Tech, de Peugeot e-3008 en de Skoda Enyaq iV, is de warmtepomp vaak optioneel, afhankelijk van de uitvoering. In sommige gevallen is het systeem opgenomen in een optiepakket, bijvoorbeeld samen met een verwarmbaar stuurwiel en/of verwarmbare achterbank.

Het is verstandig om de configurator van de fabrikant te raadplegen of het onderhoudsboekje van de auto te controleren. Ook op het scherm van de klimaatregeling zie je soms een aparte aanduiding. Bij twijfel is het verstandig om het aan te vragen bij de dealer of de vorige eigenaar.

Conclusie

De warmtepomp in een elektrische auto is een innovatieve oplossing die de efficiëntie en het comfort van deze voertuigen aanzienlijk verbetert. Het systeem verplaatst warmte in plaats van die te genereren, wat leidt tot een vermindering van het energieverbruik en een toename van de actieradius, met name in koudere omstandigheden. Daarnaast is de warmtepomp duurzaam, omdat het gebruik maakt van omgevingsfactoren om warmte te genereren.

Hoewel de warmtepomp meerdere voordelen biedt, zijn er ook enkele nadelen, zoals de meerprijs, het extra gewicht en de langere verwarmingstijd in extreem koude omstandigheden. De keuze voor een warmtepomp hangt sterk af van het gebruikspatroon van de gebruiker en de rijomstandigheden.

Voor wie vaak in koude omstandigheden rijdt of in koudere landen woont, is een warmtepomp een waardevolle investering. Voor incidenteel gebruik of in warmere klimaten kan het rendement kleiner zijn. Het is verstandig om de optie te overwegen bij aankoop, aangezien het in de meeste gevallen niet mogelijk is om een warmtepomp achteraf in te bouwen.

Bronnen

  1. Warmtepomp in elektrische auto: Autoscout24.nl
  2. EV-kenniscentrum: ezoomed.nl

Related Posts