Gestión del calor para mejorar la eficiencia de los vehículos eléctricos
La gestión eficaz del calor es una de las claves para hacer coches eléctricos más eficiente. Como los motores eléctricos tienen tan pocas partes móviles, no generan casi la misma cantidad de calor residual que los motores de gasolina, el calor que utilizan los automóviles ICE para calentar sus cabinas y hacer funcionar otros sistemas. Las baterías también tienen una temperatura de funcionamiento ideal, por lo que ofrecen el mejor rendimiento y autonomía, por lo que también es importante garantizar que no se calienten ni enfríen demasiado. Para hacer estas cosas, los sistemas de calefacción y refrigeración de los vehículos eléctricos tienen que trabajar mucho más que en los automóviles de gasolina, y obtienen energía directamente de la batería.
La eficiencia general de un vehículo eléctrico y, por lo tanto, su alcance, depende en gran medida de la eficiencia de sus sistemas de calefacción y refrigeración. En un evento celebrado recientemente en Corea, Hyundai y Kia presentaron tres tecnologías para controlar eficazmente la temperatura, ahorrar energía y mejorar la eficiencia: películas nanorrefrigerantes, sistemas de calefacción radiante y vidrio calefactado con revestimiento metálico.
La película de nanoenfriamiento reduce la temperatura interior
Las tecnologías de nanomateriales, con las que Hyundai y Kia han estado experimentando desde 2023, pueden reducir significativamente la temperatura interior de un vehículo eléctrico, lo que ejerce menos presión sobre su sistema de aire acondicionado y, por lo tanto, mejora su eficiencia y aumenta su autonomía.
Al igual que las películas de tintado tradicionales, las películas nanorrefrigerantes bloquean la radiación infrarroja del exterior del vehículo. A diferencia de los tintes tradicionales, también permiten que el calor escape del interior del vehículo. Tres capas de material incluyen dos capas que reflejan la energía solar y una capa que emite luz infrarroja media.
Durante las pruebas de los modelos de ambas compañías, se aplicó una película nanorrefrigerante a las superficies de vidrio. El revestimiento transparente, casi invisible, demostró una reducción máxima de temperatura de 12,5 grados Celsius (54 Fahrenheit) en el interior del vehículo, lo que permitió reducir la temperatura promedio de 48,5 Celsios/119 Fahrenheit a 36 Celsios/96,8 Fahrenheit sin ningún otro cambio.
Las películas nanorrefrigerantes pueden incluso superponerse con tintes tradicionales para tener un efecto refrescante adicional. De hecho, cuando se instalaron en unos 70 vehículos en el caluroso Pakistán, donde está prohibido por ley teñir, las películas generaron respuestas positivas entre los conductores y pasajeros en general.
La calefacción radiante por suelo radiante calienta los interiores rápidamente
Si bien las películas nanorrefrigerantes minimizan el efecto del calor en la eficiencia de los vehículos eléctricos, la calefacción radiante por suelo radiante puede ayudar a los vehículos eléctricos a funcionar de manera mucho más eficiente y llegar mucho más lejos en invierno. Al igual que los sistemas que se utilizan en algunos hogares y edificios comerciales, los sistemas de calefacción radiante utilizan elementos calefactores en el suelo del automóvil que emiten calor radiante hacia las piernas del conductor y del pasajero, lo que ayuda a que la cabina se caliente rápidamente cuando hace frío. Hyundai y Kia afirman que la parte inferior del cuerpo se calienta en tres minutos, lo que mejora considerablemente la comodidad.
Un elemento calefactor tipo película de alta temperatura puede alcanzar temperaturas de hasta 110 grados Celsius o 230 grados Fahrenheit. El elemento está envuelto en un material textil que emite rayos infrarrojos y puede ajustar el calor a un nivel cómodo. Un sistema de prevención de quemaduras puede detectar automáticamente el contacto, lo que reduce inmediatamente la temperatura y el riesgo de quemaduras. En un vehículo como el Kia EV9, se pueden instalar paneles de calefacción radiante en la base de la columna de dirección, en la puerta del conductor y la consola central, y en la puerta del pasajero y en la base de la guantera.
Al trabajar junto con la calefacción existente del vehículo, se dice que el sistema de calefacción radiante conserva hasta un 17 por ciento de la energía necesaria para alcanzar la temperatura deseada en la cabina, además de reducir la cantidad de tiempo que se tarda en calentar la cabina. Por lo tanto, estos sistemas podrían ampliar significativamente la gama de vehículos eléctricos en invierno, al reducir la electricidad utilizada para el sistema de control climático.
El vidrio calentado con revestimiento de metal se descongela rápida y eficientemente
Otro tratamiento del vidrio, el vidrio calefactado con revestimiento metálico, hace que los parabrisas térmicos que se ofrecen en algunos vehículos de lujo pasen a un nivel superior, lo que permite a los coches eléctricos eliminar rápidamente la escarcha y la humedad del cristal durante el invierno. La visibilidad ha mejorado y el revestimiento metálico es mucho más seguro que los tradicionales elementos calefactores integrados de alambre de tungsteno. Además, no hay cables visibles, lo que significa que el vidrio revestido de metal proporciona una visión clara y sin distorsiones.
Uso del sistema eléctrico de 48 voltios en vehículos como el Hyundai Ioniq 5 y el Ioniq 6, un parabrisas con calefacción revestido de metal, puede descongelar completamente la superficie de vidrio en solo cinco minutos a temperaturas inferiores a -18 grados Celsius o 0 Fahrenheit, aproximadamente cuatro veces más rápido que un sistema de calefacción convencional y, además, consume menos energía en el proceso. Y lo que es mejor, en los días calurosos, el revestimiento metálico también bloquea de forma pasiva el 60 por ciento de la energía solar, y actúa de forma similar al nanorrevestimiento, ya que reduce los requisitos de refrigeración en verano.
Conclusión: El futuro de la tecnología de gestión del calor
A medida que continúe el esfuerzo por hacer que los coches eléctricos sean más eficientes, aumentará la necesidad de controlar las temperaturas extremas tanto frías como calientes. Además, los conductores y los pasajeros seguirán exigiendo estándares más altos de confort en sus vehículos, sin importar dónde se encuentren o lo que conduzcan.
Tecnologías como las películas nanorrefrigerantes, la calefacción radiante y el vidrio con revestimiento metálico no solo mejoran el confort interior, sino que también ahorran energía, lo que ayuda a los vehículos eléctricos a gestionar mejor la energía. En los próximos años, Hyundai y Kia afirman que deberíamos contar con las tres tecnologías en los vehículos de producción que podamos comprar en las salas de exposición de los concesionarios.
