Un sistema de control de la climatización eficaz en materia energética para vehículos eléctricos
Hoy en día es necesario consumir una gran cantidad de energía para utilizar los SCC en vehículos eléctricos, situación que agota la batería y limita considerablemente la autonomía del automóvil. En el marco de Horizonte 2020, el proyecto XERIC (Innovative Climate-Control System to Extend Range of Electric Vehicles and Improve Comfort), financiado con fondos europeos, abordó este reto mediante la producción de un SCC de bajo consumo capaz de garantizar la comodidad de los pasajeros y de aumentar la autonomía del vehículo eléctrico. Un método innovador Los miembros del consorcio desarrollaron una tecnología fundamentada en un sistema híbrido que combina un ciclo con desecante líquido contra la humedad con un ciclo tradicional de compresión de vapor que se encarga de la temperatura. Los SCC tradicionales condensan agua, pero el sistema de XERIC elimina agua mediante un contactor de membrana con tres fluidos combinados (3F-CMC), que funciona simultáneamente con aire, una solución desecante y un refrigerante. «La humedad del aire se atrapa en la interfaz de membrana, lo que permite que en el vehículo circule aire seco y se reduzca la cantidad de energía extraída de la batería para deshumidificar el aire», explica Gaeta Soccorso, coordinador del proyecto. Los investigadores crearon herramientas de modelización para predecir el rendimiento del SCC al completo, así como del 3F-CMC, y ejecutaron análisis de ciclo de vida y evaluaciones de los costes del mismo. Además, desarrollaron membranas hidrofóbicas de politetrafluoroetileno y difluoruro de polivinilideno con un tamaño medio de poro de 0,2 micrómetros. También construyeron un sistema de control electrónico basado en un compresor con mecanismo de frecuencia variable y un motor de corriente continua sin escobillas con una eficacia de entre el 85 y el 95 %. Un aprovechamiento más eficaz de la energía Los socios del proyecto hicieron una demostración satisfactoria del prototipo de SCC de XERIC bajo distintas condiciones térmicas externas en una cámara climática en la que se replicaron las condiciones medioambientales pertinentes. «Mostramos que el prototipo es capaz de reducir en más de un 50 % el consumo de energía dedicado a calefacción, refrigeración y deshumidificación del aire durante todo el año en comparación con los sistemas actuales basados en calefacción eléctrica directa en invierno. Es más, es capaz de reducir en hasta el 33 % la energía utilizada para refrigeración y deshumidificación del aire en condiciones estivales extremas», explica Soccorso. XERIC desarrolló y ensayó estas tecnologías revolucionarias con la intención de ampliar la autonomía de los vehículos eléctricos, pero su potencial abarca muchos más ámbitos. El sistema también sirve para mejorar la climatización de vehículos tradicionales con motores de combustión interna, lo que reduce el consumo de combustible y la contaminación atmosférica asociada. En este sentido, el SCC de XERIC puede adaptarse fácilmente para emplearlo en otras formas de transporte como autobuses, tranvías, caravanas e incluso barcos. Es más, el sistema puede emplearse en ámbitos distintos donde sea necesario reducir la humedad del aire y aumentar la eficacia energética, como en edificios públicos, hospitales y espacios comerciales (cámaras de frío). «El sistema innovador de XERIC facilitará la absorción por el mercado de los vehículos eléctricos e impulsará su uso, reduciendo así la dependencia de los combustibles fósiles y la contaminación atmosférica», concluye Soccorso. Listo para satisfacer la demanda comercial Los prototipos funcionales están listos para amoldarse a las necesidades del mercado y los socios del proyecto exploran las oportunidades de asociación en el ámbito industrial, en concreto con fabricantes de equipos originales y proveedores de primer nivel, para adaptar el sistema innovador de XERIC a las dimensiones requeridas. La eficacia energética es un paradigma cada vez más aceptado e integrado para las autoridades públicas y los usuarios finales, cada vez más conscientes del calentamiento global. XERIC, en asociación con JOSPEL y OPTEMUS, dos proyectos europeos pertenecientes a la misma convocatoria de Coches Ecológicos, generaron más de quince soluciones concretas y complementarias con las que abordar el reto global de la eficacia energética de los vehículos eléctricos.
Palabras clave
XERIC, sistema de control de la climatización (SCC), vehículos eléctricos, eficacia energética, humedad, temperatura, membrana, batería, contactor de membrana con tres fluidos combinados (3F-CMC)
