Kuidas elektrisõiduki soojuspump töötab

Madalatel temperatuuridel elektrisõidukite valik tõmbab üha enam inimeste tähelepanu ning soojuspumbad kui küpsed lahendused majapidamises ja tööstuses on tasapisi teretulnud ka peamiste elektrisõidukite tootjate poolt. Soojuspump on seade, mis ammutab õhust energiat ruumide kütmiseks või jahutamiseks. Soojuspumba tööpõhimõte on vastupidine soojusmasina omale. Soojuspump töötab, sisestades elektrienergiat ja juhib soojust külmast sooja. See näib rikkuvat termodünaamika teist seadust, kuid see soojusülekanne ei ole spontaanne ja selle saavutamiseks on vaja sisendenergiat.

Soojuspump on tegelikult nagu külmkapp, aga vastupidi: selle funktsioon on täpselt vastupidine köögis olevale külmikule. Kodumajapidamises kasutatavad külmikud sisaldavad külmaainet, mis pärast kokkusurumist soojeneb. Kokkusurutud gaas transporditakse mõne torujuhtme kaudu kondensaatorisse. Kondensaatorist tulev soojus hajutatakse külmutusagensi gaasi jahutamiseks, mis seejärel transporditakse aurusti torustikku. Kuna aurusti on kondensaatorist suurem, siis rõhk langeb ja vedel külmutusagens aurustub gaasilisse olekusse, neelates ümbritsevast keskkonnast soojust. Temperatuur langeb vastavalt, saavutades jahutava efekti.
Elektrisõiduki soojuspump neelab soojust välisõhust läbi aurusti, surub külmutusagensi kokku ja kasutab seejärel kondensaatorist saadavat soojust aku või auto sisetemperatuuri tõstmiseks. Pööratav soojuspump suudab ka akusid soojendada või jahutada. Kui see jahutab, saab aku töötamisel tekkiva liigse soojuse tagasi saada ning akut jahutades saab sellega ka vankrit soojendada, tappes kaks kärbest ühe hoobiga.

Soojuspumba põhikomponendid on järgmised:
Kompressor: kompressor on soojuspumba süda. See kasutab külmutusagensi kokkusurumiseks elektrit, suurendades külmutusagensi rõhku ja temperatuuri.
Kondensaator: Kondensaator asub väljaspool soojuspumpa. Kondensaator on koht, kus külmutusagens eraldab soojust ümbritsevasse õhku.
Aurusti: Aurusti asub soojuspumba sees. See on koht, kus külmutusagens neelab siseõhust soojust.
Paisuventiil: paisuventiil on väike seade, mida kasutatakse külmutusagensi rõhu vähendamiseks, muutes selle vedelikust gaasiks.

Soojuspumbad võivad talvel elektrisõidukite sõiduulatust suurendada. Soojuspumbad ei vaja soojuse tootmiseks elektrit, vaid pumpavad soojust väljast ainult siseruumidesse. Soojuspumba võimsus selle protsessi käigus on palju väiksem kui PTC otseküttel. Soojuspump saab vastavalt vajadusele oma töörežiimi muuta, võimaldades nii kütmist kui ka jahutamist.
Kuigi soojuspumbad muutuvad üha populaarsemaks ja neil on palju eeliseid, on soojuspumbasüsteemide maksumus endiselt kõrge. Soojuspumpade töötamise ajal jätkab kompressor tööd, mis võib kaasa tuua müraprobleeme. Võrreldes traditsiooniliste elektriküttemeetoditega on soojuspumbasüsteemid keerukamad, neil on rohkem komponente ja nende töökindlus on suhteliselt väiksem.