En varmepumpe kan opvarme kabinen ved at flytte varme fra omgivelserne eller andre dele af bilen. Den bruger elektricitet til processen, men behøver ikke fremstille hele varmemængden som elektrisk modstandsvarme. I en elbil kan det mindske energibehovet til opvarmning under egnede driftsforhold.
Kølemidlet optager og afgiver varme
Kredsløbet kombinerer kompression, varmeudveksling og tryksænkning. Kølemidlet kan optage varme ved lav temperatur og afgive den ved en højere temperatur efter kompression. Ventiler og varmevekslere fordeler energien, så den kommer til nytte de rigtige steder.
Princippet er beslægtet med aircondition, hvor kabinen normalt skal køles. Bilens samlede anlæg kan skifte mellem flere driftsmåder, men opbygningen varierer. Det er derfor for enkelt at beskrive alle elbilers varmepumper som en helt identisk airconditioninstallation, der blot kører baglæns.
Hvorfor varmeeffekten kan overstige elforbruget
Hvis et anlæg under bestemte forhold bruger 1 kW elektrisk effekt og leverer 2 kW varme, er varmefaktoren i dette eksempel 2. Den ekstra varme er flyttet fra en varmekilde; den er ikke opstået uden energitilførsel. Regnestykket er en illustration og ikke en specifikation for en bestemt bil.
En elektrisk modstandsvarmer omsætter derimod den tilførte elektricitet til varme ved varmeelementet. Varmepumpens mulige fordel afhænger af, hvor effektivt varmen kan flyttes i situationen. Et enkelt oplyst forholdstal beskriver derfor ikke alle temperaturer, køreture eller hjælpefunktioners forbrug.
Udeluft og overskudsvarme er forskellige kilder
Selv kold luft indeholder termisk energi, som et passende kølemiddelkredsløb kan udnytte. Nogle systemer kan desuden opsamle varme fra eksempelvis elmotor og effektelektronik. Det kræver, at bilens kredsløb er konstrueret til denne udveksling, og at varmen faktisk er til rådighed.
På en gennemkold bil lige efter start er forholdene anderledes end efter længere kørsel. Det er en af grundene til, at en varmepumpes bidrag skal vurderes over en hel tur. At en komponent bliver varm under belastning betyder ikke, at alle biler kan genbruge denne varme til kabinen.
Frost kan kræve ekstra varme og regulering
Ved lave temperaturer kan varmepumpens kapacitet og effektivitet ændre sig. Rim på en relevant udvendig varmeveksler kan også kræve afrimning. Mange løsninger kombinerer derfor varmepumpe med supplerende elektrisk varme, så komfort og afdugning kan opretholdes under flere forhold.
Rækkeviddegevinsten er ikke en fast procent. Turens længde, temperatur, ønsket kabinevarme og bilens samlede energiforbrug påvirker resultatet. En kort tur med kraftig opvarmning og en lang tur med stabil kabinetemperatur belaster varmesystemet forskelligt, selv når vejret er ens.
Kabineforvarmning er ikke nødvendigvis batteriforvarmning
At kabinen er varm ved afgang beviser ikke, at batteriet er forberedt til hurtigladning. Batteriets temperaturregulering og kabinekomfort kan være forbundne, men har forskellige mål. Funktioner og aktivering skal kontrolleres for den konkrete bil, især før vinterens hurtigladning.
Hvis varmen svigter, skal kølemiddelkreds, kompressor, ventiler, sensorer og eventuel hjælpevarme undersøges samlet. Et problem med kompressoren kan påvirke mere end sommerens køling. Service kræver korrekt kølemiddel og olie til anlægget; på elektriske systemer indgår også særlige krav til elektrisk isolation og arbejdsgang.