Varmepumpe effektivitet

[nortrahof]

Varmepume (V/P) er kun effektivt i et temmelig begrenset temperaturintervall. Årsaken er at fordamperen (som ofte sitter foran og lavt i bilen, tettes igjen med is. I motsetning til V/P i hus, har denne ikke regenereringsfunksjon. Dessuten sitter den så lavt at spray fra forankjørende trafikk kan ise igjen fordamperen. (Våt vei er det alltid om vinteren.) Dette skjer ved ca. 5 grader pluss. Deretter er V/P kun en vits etter min mening da motstandselementene kun er effektive. - Kanskje det har noe for seg i Tyskland og på Kontinentet med mildere vinter? Vi har en E-Golf med V/P - og jeg har halve forbruket på TMS i forhold til E-Golfen om vinteren.
- Er glad for at TMS ikke har denne løsningen! Årsaken til at vi kjøpte E-Golf med V/P var at den kostet kun NOK 1000 ekstra med den utstyrspakke vi valgte - og jeg var interessert å se effekten. Mer er ikke V/P verd!

[Cowboystrekk]

Det eneste som står med sikkerhet er at TMS har et varmegjenvinningssystem hvor man ved god nok batteritemp får spillvarme fra motor og batteri til oppvarming av kupe. Jeg kjører endel Nissan Leaf, både med og uten VP, om TMS har en form for varmepumpe slik du sier så fungerer den i så fall svært dårlig. I rundt 0C i en Leaf med VP går forbruket etter noen minutter ned til ekstremt lite, ofte rundt 0,5kW trekk. I en Leaf uten VP i samme temp legger forbruk seg på minimum 1,5kW, ofte mer på 0C. I TMS ligger forbruket på rundt 3 kW i både +5 og -5C med range mode på. Varmeforbruket i TMS er veldig likt (litt høyere) Leaf uten VP.

[hma]

Varmepume (V/P) er kun effektivt i et temmelig begrenset temperaturintervall.

Varmepumpe i bil fungerer da helt utmerket, til godt under 2-sifret antall minusgrader.
Min 18 år gamle "classic" Toyota Rav4 EV har kun varmepumpe (varme + kjøl) og det er ikke noe problem å få den til å virke, i verken  slaps, snø eller saltlake.
I morges var det eksempelvis minus 17 grader utendørs og pluss 20 grader inne i bilen. For å få til det dro den 2,3kW (reguleres ned mot 1,8kW om turen hadde vart lengre).
Det har da skjedd noe iløpet av 20 år (siden min bil ble konstruert), så jeg har absolutt tro på at Tesla (og andre bilmerker) greier å bygge holdbare og effektive varmepumper til bilene sine.

[Muffinman]

spray fra forankjørende trafikk kan ise igjen fordamperen. (Våt vei er det alltid om vinteren.)

Legg merke til at Model S har to fordampere, og at begge sitter bak motordrevne spjeld som alltid er lukket under kjøring (og stort sett ellers også...). De åpner seg når behovet for batterikjøling er såpass stort at kompressoren drar godt på under supercharging.

[nortrahof]

spray fra forankjørende trafikk kan ise igjen fordamperen. (Våt vei er det alltid om vinteren.)

Legg merke til at Model S har to fordampere, og at begge sitter bak motordrevne spjeld som alltid er lukket under kjøring (og stort sett ellers også...). De åpner seg når behovet for batterikjøling er såpass stort at kompressoren drar godt på under supercharging.

Jeg trodde at TMS hadde kun kondensere utvendig og bak motorspjeldene - da de har A/C og ikke V/P?
Kondenser og fordamper "bytter plass" når man har kombinert A/C og V/P. Kondensere er i så måte ikke utsatt for ising da de holder plussgrader.

[nortrahof]

Varmepume (V/P) er kun effektivt i et temmelig begrenset temperaturintervall.

Varmepumpe i bil fungerer da helt utmerket, til godt under 2-sifret antall minusgrader.
Min 18 år gamle "classic" Toyota Rav4 EV har kun varmepumpe (varme + kjøl) og det er ikke noe problem å få den til å virke, i verken  slaps, snø eller saltlake.
I morges var det eksempelvis minus 17 grader utendørs og pluss 20 grader inne i bilen. For å få til det dro den 2,3kW (reguleres ned mot 1,8kW om turen hadde vart lengre).
Det har da skjedd noe iløpet av 20 år (siden min bil ble konstruert), så jeg har absolutt tro på at Tesla (og andre bilmerker) greier å bygge holdbare og effektive varmepumper til bilene sine.

Fysikken er lik, selv om det har gått 20 år!
For å hente varme fra omgivelsene, må nødvendigvis fordamperen som sitter utvendig være kaldere enn omgivelsestemperaturen. Derfor begynner fordamperen å tette seg til allerede ved 5-7 grader pluss. Kjører du i vannspray eller stor luftfuktighet vil en hver V/P tette seg igjen på fordamperoverflaten. V/P er fint i temperaturer fra +20 og ned til +5. Da sparer en slik løsning med kombinert V/P og A/C strøm i forhold til motstandselementer.
Alle fastmonterte luft-til-luft-V/P har en regenereringsfunksjon som trer i kraft når fordamperen fryser til - men ikke V/P i biler. Hvorfor skulle V/P i biler være annerledes enn fastmonterte V/P når de omfattes av samme entalpi?

V/P i biler har R134-gass. Den er lite virkningsfull i kalde temperaturer (<-7C) men den brukes da den har relativt lavt trykk enn mer egnede gasser (for å unngå at den lekker ut).

Det kan være at Toyotaen også har motorvarme som andre biler? Den overtar nok hovedoppvarming når det blir kaldt, uten at du vet hvor varmen kommer fra (som VW E-Golf der man ikke vet om det er V/P eller motstandselementer som varmer opp kupeen).

[Lynet]

Tesla S henter ikke noe varme fra motor og inn til kupe. Men overflødig varme fra motor varmer opp batteriet.
Varmepumpen har to oppgaver, kjøle kupe ved behov eller kjøle batteri ved behov, batteriet har her førsteprioritet.
Kupe varmes KUN elektrisk med en PTC, som er ganske likt en helt ordinær vifteovn.

[geear]

Det høres veldig rart ut at man får tilstrekkelig varme kun fra varmepumpe i Rav4. Hvis en hadde gått for en typisk luft-luft VP så forstår jeg at den vil gi varme umiddelbart, men hver gang den må avvise ville den da blåst kun kald luft, akkurat som VPen du har i huset?

Varmer den væske, så vil varmen bli mer jevn, men det høres utrolig ut at en varmepumpe skal klare noen stor temperaturøkning på væska på kort tid, og bilen ville jo også vært helt ubrukelig i -20 grader, med null varme. Alle bilene på markedet i dag kombinerer VP og et forholdsvis stort elektrisk varmeelement (e-Golf har f.eks. kombinasjonen av VP og 5kW varmeelement, noe som gjør at væska blir veldig raskt varm, og at man fortsatt har 5kW å varme med selv når virkningsgraden på VP er null).

[Muffinman]

Jeg trodde at TMS hadde kun kondensere utvendig og bak motorspjeldene.

Det stemmer. Typo fra min side.

[Simen1]

gr: Virkningsgraden på varmepumper blir i praksis ikke null. I verste tilfelle synker den til 100%. VP med R32 kan ha over 100% virkningsgrad helt ned til -30 grader. Den "eldre" gassen R410A sliter derimot med å holde virkningsgraden over 100% ved kaldere enn -20 grader. Den ennå eldre gassen R134 sliter med å holde virkningsgraden over 100% allerede ved -15 grader.

Jeg trodde VP i biler virkelig hadde kommet lengre enn til R134 (som stort sett har vært utfaset fra AC og VP til boliger de siste 15 årene). Hvis det stemmer at de ikke kan reverseres for avising så er det ennå mer steinaldernivå på denne fronten. Hadde virkelig trodd at både Tesla og andre elbilprodusenter hadde kommet lengre. R32-VP har også generelt høyere virkningsgrad over hele temperaturregisteret.

Tidsmessig er det ikke temperaturen i væska som skal opp ved oppstart, men trykket. Det tar ca 1 minutt på moderne varmepumper for boliger.

[Simen1]

Range mode gjør ikke noe med lysene her ihvertfall. Deaktiverer batterivarmeren, og halverer effekten i klimaanlegget. Det er riktig at target for batteriet økes fra 32 til 42 grader, men det gjøres ved passiv oppvarming og det vil bare ikke skje i streng kulde. I går kveld kjørte jeg 22 mil i temperaturer fra 8-15 minus, og på slutten av turen var tempen steget til bare så vidt over 20 grader, og hadde ligget stabilt der en stund.

Det er også upresis beskrivelse av momentfordelingen i det du siterer. Uten range mode, i temperaturer over +1 og hastighet under 90 så er bilen bakhjulsdrevet ved jevn kjøring. Akselerasjon eller hjulspinn kobler inn foran også. Ved hastighet over 90 flyttes momenbias foran, ellers likt under 90. Ved temperatur +1 eller lavere er momentet likt fordelt foran og bak uavhengig av hastighet (range mode av). Med range mode på trekker det i hovedsak foran uavhengig av temperatur og hastighet, naturligvis med unntak av akselerasjon og hjulspinn.
Konklusjonen er at range mode gjør det mulig  spare på å ikke forvarme batteriet, og en god del på forbruket ved temperaturer under +1 grad. Da slipper man unna med tap i 1 driveunit istedet for to (litt forenklet).

Ok, hvis det ikke gjør noe med lysene så er den biten ok.

Halvering av effekt i klimaanlegget høres tilsynelatende greit ut, men jeg tar heller full effekt i X minutter enn halv effekt i 2X minutter. Energimessig blir det vel det samme om det ikke er andre faktorer jeg glemmer her. Jeg reduserer heller manuelt temperatur-target for kupeen. Nå om vinteren er jeg naturlig nok bedre kledd i bilen enn om sommeren så jeg nøyer meg med 16 grader i kupeen, mot 22 om sommeren.

Siden jeg har bakhjulsdrift (P85) så faller vel hele momentfordelingsspørsmålet bort?

Høres ut som jeg ikke har noe praktisk nytte av range mode. Eller er det noe jeg overser nå?

[Simen1]

I følge denne tråden jeg fant brukes R134A i Tesla model S, men det ser også ut som de holder på å fase inn R1234YF.

https://teslamotorsclub.com/tmc/threads/r134a-phase-out.88475/

[Lynet]

Så vidt jeg vet er det R1234YF på alle Tesla.

[geear]

Tidsmessig er det ikke temperaturen i væska som skal opp ved oppstart, men trykket. Det tar ca 1 minutt på moderne varmepumper for boliger.

"Kjølevæska" som går inn i varmeveksleren/varmeapparatet i kupéen er ikke varm på et minutt av en liten varmepumpe i -15...

[Simen1]

Det er snakk om under 1 kg kjølemedie i hele kjølesystemet. Væska har lavere varmekapasitet enn vann. Det er gassfasen som frakter energien fra kald side til varm side. Gassfasen utgjør mindre enn 1 vektprosent av kjølemediet. Du kan gjerne se på det som en vannkoker med 6 kW og 0,01 liter vann... Det blir veldig fort varmt nok. Det er trykket som må bygge seg opp slik at væska får gjennomstrømning og det tar typisk rundt et minutt.