Los coches eléctricos más asequibles del mercado prescinden de la bomba de calor para reducir costes. Sin embargo, todos ellos cuentan con un sistema de climatización: aire acondicionado para enfriar en verano y calefacción para calentar en invierno. El sistema que utilizan es diferente, menos eficiente y tiene un impacto directo en la autonomía del vehículo. Te explico cómo funciona.
Qué sistema de climatización usa un coche eléctrico sin bomba de calor
Un coche eléctrico que no equipa bomba de calor utiliza dos sistemas independientes para climatizar el habitáculo: un circuito de refrigeración convencional para generar frío y unas resistencias eléctricas PTC (calentadores cerámicos) para generar calor. Es un enfoque más sencillo y económico de fabricar, pero también más limitado en eficiencia.
En un coche térmico, la calefacción se resuelve aprovechando el calor residual del motor de combustión. Un coche eléctrico no dispone de ese calor residual porque el motor eléctrico genera muy poco calor en comparación, de modo que necesita un sistema específico que se encargue de producirlo. Y ahí es donde entra la diferencia fundamental entre contar con bomba de calor o prescindir de ella.
Cómo funciona el aire acondicionado en modo frío
El sistema de aire acondicionado para refrigerar el habitáculo funciona de forma muy similar al de un coche convencional. Se basa en un ciclo de refrigeración por compresión de vapor que utiliza un fluido refrigerante. El proceso es el siguiente:
El compresor comprime el gas refrigerante, lo que eleva su presión y temperatura. A continuación, el refrigerante pasa por el condensador, donde libera calor al exterior y se transforma en líquido a alta presión. Después, el líquido refrigerante atraviesa una válvula de expansión que reduce bruscamente su presión, provocando que se enfríe de forma drástica. Finalmente, el refrigerante frío entra en el evaporador, donde absorbe el calor del aire del habitáculo y lo enfría antes de que el ventilador lo distribuya al interior del vehículo.
| Escenario | Resistencias PTC (sin bomba de calor) | Bomba de calor |
|---|---|---|
| Refrigeración en verano (30-35 °C exterior) | 1 – 2 kW | 1 – 2 kW |
| Calefacción con frío moderado (0 – 10 °C exterior) | 3 – 5 kW | 1 – 2,5 kW |
| Calefacción con frío intenso (por debajo de 0 °C) | 4 – 6 kW | 2 – 4 kW* |
| COP (coeficiente de rendimiento) | ≈ 1 (1 kWh consumido = 1 kWh de calor) | 2 – 4 (1 kWh consumido = 2 a 4 kWh de calor) |
| Ahorro estimado en calefacción | Referencia | 30 – 50 % menos consumo (dato AIE) |
*Con temperaturas extremadamente bajas (por debajo de -10 °C) la eficiencia de la bomba de calor desciende y algunos sistemas recurren a resistencias PTC de apoyo, lo que reduce la diferencia entre ambos sistemas.
La diferencia clave respecto a un coche térmico es que en un eléctrico el compresor es accionado por un motor eléctrico alimentado directamente desde la batería de alto voltaje, en lugar de estar conectado al motor de combustión mediante una correa. Esto tiene una ventaja: el compresor eléctrico puede funcionar de forma independiente, a velocidad variable y con mayor precisión, lo que permite una regulación más eficiente de la temperatura.
Este sistema de refrigeración es razonablemente eficiente porque se basa en un principio termodinámico que mueve calor en lugar de generarlo directamente. Por cada kWh de electricidad consumido, el sistema es capaz de extraer varios kWh de calor del habitáculo. Por eso, en verano, el impacto en la autonomía de un coche eléctrico sin bomba de calor es relativamente moderado: un consumo adicional de entre 1 y 2 kWh por cada 100 km es habitual.
Cómo funciona la calefacción sin bomba de calor: las resistencias PTC
Y aquí es donde está el verdadero problema. Para calentar el habitáculo, un coche eléctrico sin bomba de calor recurre a resistencias eléctricas PTC (Positive Temperature Coefficient). Se trata, en esencia, de un calentador eléctrico que convierte electricidad en calor de forma directa, como un radiador doméstico.
El principio es sencillo: la corriente eléctrica pasa a través de un material cerámico que ofrece resistencia al paso de la electricidad y, como consecuencia, se calienta. Ese calor se transfiere al aire que pasa por el calentador y de ahí al habitáculo a través del sistema de ventilación.
Las siglas PTC hacen referencia a una propiedad del material cerámico utilizado: su resistencia eléctrica aumenta conforme sube la temperatura. Esto funciona como un mecanismo de autorregulación que impide el sobrecalentamiento. Cuando la resistencia alcanza cierta temperatura, su resistencia eléctrica sube tanto que limita automáticamente el paso de corriente y, por lo tanto, la generación de calor.
El problema fundamental de este sistema es su eficiencia. Una resistencia PTC tiene un COP (coeficiente de rendimiento) cercano a 1. Esto significa que por cada kWh de electricidad que consume, genera como máximo 1 kWh de calor. En contraste, una bomba de calor puede alcanzar un COP de entre 2 y 4 en condiciones favorables, es decir, genera entre 2 y 4 kWh de calor por cada kWh de electricidad consumido.
Cuánta autonomía se pierde con la calefacción por resistencias
El impacto en la autonomía real del coche eléctrico depende de varios factores como la temperatura exterior, la temperatura seleccionada por el conductor y la capacidad de la batería. Pero los datos son contundentes.
En condiciones de frío moderado, entre 0 °C y 5 °C, un coche eléctrico sin bomba de calor puede consumir entre 3 y 5 kW adicionales solo para la calefacción. Esto se traduce en un incremento del consumo de entre 2 y 4 kWh por cada 100 km en conducción por carretera. Con temperaturas bajo cero, el consumo adicional puede ser incluso mayor.
Para ponerlo en perspectiva: un coche eléctrico con una batería de 60 kWh y un consumo medio de 16 kWh/100 km en condiciones templadas podría recorrer unos 375 km teóricos. Si la calefacción por resistencias añade 3 kWh/100 km de consumo adicional, el consumo total asciende a 19 kWh/100 km y la autonomía baja a unos 315 km. Es decir, una pérdida de aproximadamente el 16 % de la autonomía solo por utilizar la calefacción.
La Agencia Internacional de la Energía (AIE) estima que las bombas de calor consumen entre un 30 % y un 50 % menos de electricidad para climatizar el habitáculo en comparación con los sistemas de resistencias eléctricas. Este dato da una idea clara de la penalización que supone no contar con esta tecnología.
¿Y la climatización de la batería?
Este es otro punto importante. En los coches eléctricos más sencillos, que prescinden de bomba de calor, el sistema de gestión térmica de la batería también suele ser más básico. Algunos modelos de gama baja utilizan refrigeración por aire en lugar de refrigeración líquida, y no cuentan con un sistema de precalentamiento activo de la batería.
Esto tiene consecuencias prácticas: en invierno, una batería fría carga más lento en cargadores rápidos porque el BMS (sistema de gestión de la batería) limita la potencia de carga para proteger las celdas. Un vehículo con bomba de calor puede redirigir parte del calor generado hacia la batería y precalentarla antes de llegar al cargador, lo que permite alcanzar velocidades de carga más altas.
En los coches sin bomba de calor, este precalentamiento es menos eficiente o directamente no existe en algunos modelos, de modo que la experiencia de carga rápida en invierno puede ser sensiblemente peor. Esto es especialmente relevante en los modelos que usan baterías más sensibles a las temperaturas extremas.
Consejos para maximizar la autonomía sin bomba de calor
Si tu coche eléctrico no cuenta con bomba de calor, existen varias estrategias que pueden ayudarte a reducir el impacto de la climatización en la autonomía:
Usa el precondicionamiento. Si tienes la posibilidad de programar la climatización mientras el coche está enchufado, hazlo. De ese modo calientas el habitáculo con energía de la red y no con la batería del vehículo. Muchos coches eléctricos permiten programar esto desde su aplicación móvil.
Prioriza el volante y los asientos calefactados. Un volante y unos asientos calefactados consumen entre 50 y 150 W, una fracción del consumo de la calefacción del habitáculo que puede requerir entre 3.000 y 5.000 W. Calentar el contacto directo con tu cuerpo es mucho más eficiente que calentar todo el volumen de aire del habitáculo.
Reduce la temperatura seleccionada. Cada grado de diferencia entre la temperatura exterior y la interior exige más energía. Mantener el habitáculo a 19-20 °C en lugar de 23-24 °C puede suponer un ahorro considerable.
Utiliza la recirculación de aire. Al activar el modo de recirculación, el sistema calienta aire que ya está parcialmente caliente en lugar de tener que calentar continuamente aire frío del exterior.
¿Merece la pena pagar por la bomba de calor?
La respuesta depende del clima en el que vivas y del uso que le des al vehículo. En zonas con inviernos suaves, como gran parte de la costa mediterránea española, la diferencia de autonomía entre un sistema de resistencias y una bomba de calor puede ser pequeña durante la mayor parte del año. En zonas del interior con inviernos fríos, o si haces muchos kilómetros diarios, la bomba de calor se amortiza con relativa rapidez en forma de menor consumo eléctrico.
Si el vehículo que estás considerando ofrece la bomba de calor como opción, merece la pena valorar el sobrecoste frente al ahorro energético que proporciona, especialmente si piensas conservar el coche durante varios años. En cualquier caso, la tendencia del mercado es clara: cada vez más fabricantes incluyen la bomba de calor de serie incluso en modelos de gama de acceso.
En los coches eléctricos que yo he probado, y ya sabes que siempre viajo con ellos al menos 900 kilómetros, que no tengan bomba de calor es muy notable en su consumo –y en su autonomía- cuando las temperaturas son bajas. Ahora bien, tampoco es un drama. Y creo que hay que tener en cuenta también que, en caso de avería, reparar una resistencia PTC es mucho más económico que una bomba de calor. Y la fiabilidad de un sistema PTC también es mucho más elevada.