Hasta hace no mucho, el calor residual de los motores de combustión tradicionales era suficiente para calentar el habitáculo. Pero los motores modernos y sus nuevas cotas de rendimiento lo cambiaron todo y su calor ya no era suficiente en muchos casos, recurriéndose a sistemas cada vez más complejos… que requerían de energía para su funcionamiento que debería proporcionar el propio motor. Sí, un círculo vicioso. En un principio hubo calentadores auxiliares eléctricos o de combustible. Hoy en día, las necesidades de climatización no solo se ciñen a los ocupantes de los vehículos de motores térmicos, híbridos enchufables o eléctricos, sino también a las sensibles baterías de alto voltaje que necesitan mantenerse a una temperatura concreta y estable para poder funcionar adecuadamente. Porque los procesos electroquímicos dependen de la temperatura: cuanto más baja es la temperatura, peor migran las partículas de un lado a otro entre los polos de la batería disminuyendo su eficiencia y autonomía. La temperatura óptima para que una batería rinda eficientemente suelen ser unos 35 grados y eso quiere de decir que, de una manera u otra, hay que atemperarla, especialmente antes de los procesos de carga rápida, los más críticos con ellas.
Generar calor supone perder energía. Algunos fabricantes se han decantado por las clásicas resistencias, que si bien son eficaces suponen un incremento de energía importante sobre todo en los climas más fríos. Este es el motivo por el que algunos fabricantes como Tesla las estén abandonando, si bien otros siguen utilizándolas con resultados más que convincentes. Se plantea otra solución, la bomba de calor. Muchos de los fabricantes de coches eléctricos confían actualmente en bombas de calor que funcionan como un refrigerador, aunque de forma inversa. La energía se extrae del medio ambiente mediante un refrigerante y se emite como calor a los circuitos de refrigeración del calentador y la gestión de la temperatura de la batería. A menudo se utilizan elementos de calefacción adicionales como los calentadores PTC. Estos son alimentados por el sistema eléctrico del vehículo o por la batería de accionamiento de alto voltaje. Calientan directamente el aire en los conductos de aire acondicionado o se sientan en los circuitos de refrigeración como grandes calentadores de inmersión.
Hyundai es una de las marcas que incorpora la bomba de calor en sus eléctricos para calentar el habitáculo, como en el Ioniq 5, algo que no incorpora el Kia EV6 en España, —que recurre a las resistencias, algo que en la práctica no genera un incremento de consumo excesivo en temperaturas como las que tenemos en España—. Es el mejor ejemplo también para entender que estos sistemas son modulables pudiendo recurrir a una u otra solución en función de las condiciones en las que se va a vender el vehículo.
Según un estudio realizado por el Ministerio de Medio Ambiente de Corea en un Hyundai Kona eléctrico, a -7 C de temperatura el sistema de bomba de calor mantenía el 90 por ciento de la autonomía del vehículo en comparación con pruebas realizadas a 26 ºC. Otros vehículos llegaron a perder entre el 18 y el 43 por ciento. En su caso, el sistema de climatización de la batería puede utilizar parte del calor residual del circuito de refrigeración del sistema propulsor, cuya temperatura también está debidamente controlada en todo momento.
Algunos vehículos híbridos enchufables como el Porsche Cayenne E-Hybrid no solo tienen una batería de tracción de alto voltaje para calefacción, sino también un motor de gasolina con circuito de refrigeración. De esta forma, los ocupantes reciben aire caliente de forma rápida y sostenible. Además, el Cayenne ofrece incluso la opción de calentar el habitáculo con la energía de la batería de tracción antes de arrancar.
En el caso de los eléctricos de batería como el Renault Zoe, el interior y la batería de tracción se calientan mediante una bomba de calor, de esta forma, un refrigerante líquido se evapora en un circuito en el evaporador/condensador, luego es transportado por el compresor al condensador interno a través de un tanque de expansión. En él el refrigerante se licua y emite energía en forma de calor. Después de eso, se bombea como líquido a través de los tubos de regreso al evaporador. Esto también funciona a la inversa como principio de actuación del sistema de climatización. En este caso, el refrigerante se condensa y evapora en sendos procesos, eliminando el calor del aire. Todo esto está regulado por unidades de control.
