Banner #4268

Jak funguje tepelné čerpadlo a proč je o tolik lepší než odporový drát?

30. 1. 2026 3 min. čtení diskuze (0) Tipy a rady Elektromobilita Rádce motoristy Vše o elektromobilitě Vše o elektromobilech

Nejjednodušší způsob, jak vyrobit z elektřiny teplo, je poslat ji skrze vodič o určitém odporu odpovídajícím našim potřebám. Elektrická energie se změní v tepelnou a ventilátor nám ji distribuuje do interiéru vozidla. Jde to ale i jednodušeji.

Proč je tepelné čerpadlo efektivnější než odporový drát?

Články na téma elektromobily a zima:

  1. Nabíjení elektromobilu v zimě není téma
  2. Dojezd elektromobilů v zimě – jak moc je to omezující?
  3. Tepelné čerpadlo: Bez něj už elektromobil nekupujte
  4. Proč je tepelné čerpadlo efektivnější než odporový drát? - právě čtete

Tepelné čerpadlo je základ

Tepelné čerpadlo začíná být u elektromobilů standardem. A není to jen kvůli tomu, že se automobilky snaží působit moderně. Jde o velmi praktickou věc. Jakmile teplota klesne a potřebujete vytopit interiér, v elektromobilu to najednou není „jen tak“. Každý watt se počítá, protože si ho bereme přímo z trakční baterie, nikoliv z odpadního tepla spalováku. A právě tady se láme chleba mezi odporovým drátem, tedy starší technologií, a tepelným čerpadlem.

Jak funguje odpor a teplo

Odporové topení funguje naprosto jednoduše: elektrický proud projde vodičem o určitém odporu a ten se zahřeje. Účinnost? Prakticky stoprocentní, respektive zhruba na úrovni 95 %. Co dodáte, to víceméně dostanete. Z jedné kilowatthodiny elektřiny tak vznikne zhruba jedna kilowatthodina tepla. V praxi to znamená, že pokud auto vytápíte výkonem tři kilowatty, odebíráte z baterie asi tři kilowatty. A je jedno, zda jedete z kopce, po dálnici nebo stojíte na místě.

Přesouvání tepla

Tepelné čerpadlo k tomu přistupuje úplně jinak. Neprodukuje teplo samo o sobě, ale přenáší ho z okolí do interiéru. Využívá k tomu chladivo, kompresor a expanzní ventil – podobně jako klimatizace, jen obráceně. Díky tomu dokáže za jednu kilowatthodinu elektřiny dodat i tři nebo čtyři kilowatthodiny tepla. Není v tom žádná magie, je to proto, že si část energie bere zvenčí.

Tepelné čerpadlo je v podstatě obrácená lednička. Namísto toho, aby chladila, odebírá teplo z okolního prostředí a předává ho dovnitř vozidla. Kapalné chladivo s nízkou teplotou varu proudí do výparníku, kde odebere teplo, například z venkovního vzduchu (a to klidně i z mrazivého). Absorpcí tepla se chladivo vypaří a přemění se na plyn o nízkém tlaku a nízké teplotě.

Následně je tento plyn stlačen kompresorem, takže se zvedne jeho teplota. Tepelnou energii následně plyn předá dál do interiéru auta, což ho zároveň ochladí, takže zkondenzuje a vrátí se do kapalného skupenství, avšak stále s vysokým tlakem. Jakmile ale projde expanzním ventilem, sníží se jeho tlak a teplota ještě o něco klesne. To už se dostáváme na začátek dalšího cyklu.

Jak velká je úspora?

Jednoduchý příklad: chceme topit výkonem 3 kW a účinnost (COP) je 3. Baterie dodá jen 1 kW, zbylé 2 kW „pocházejí“ z okolního vzduchu. U odporového topení potřebujeme dodat celou hodnotu, tedy 3 kW. Rozdíl je tedy úspora dvou kilowattů. Při delší jízdě v zimě to může znamenat rozdíl v dojezdu klidně i několik desítek kilometrů.

To celé jen kvůli topení. A teď si představte, že venku mrzne a vy máte zapnuté vyhřívání sedadel, okna musíte často odmlžovat a jedete po dálnici. Každý kilometr se pak počítá.

Účinnost není vždy stejná

Je fér dodat, že tepelné čerpadlo není bezchybný systém. Při teplotách hluboko pod nulou, tedy typicky kolem −15 °C a méně, ztrácí účinnost. V takovém případě některé vozy automaticky přepnou zpět na odporové topení, pokud mají duální systém. Na druhou stranu, většinu zimních dní v Česku trávíme spíš mezi −5 a +5 °C, kde čerpadlo pořád funguje dobře. A právě v tomto rozsahu přináší největší úspory.

Někde kolem -7 až -10 °C účinnost čerpadla klesá, ale pořád to bude nad 2 (COP 2). Za skutečně extrémních mrazů, tedy kolem -20 °C účinnost tepelného čerpadla padá k hodnotě 1.

Jeden zajímavý vedlejší efekt: tepelné čerpadlo se nepoužívá jen pro vytápění kabiny, ale i pro temperaci baterie. Pomáhá ji ohřát před rychlým nabíjením nebo naopak ochladit při dlouhém zatížení. A temperovaná baterie se chová výrazně lépe – dokáže přijímat vyšší nabíjecí výkon a méně se opotřebovává.

Složitější systém

Odporový drát má jednu výhodu, funguje okamžitě a je technicky jednoduchý. Tepelné čerpadlo je složitější, dražší a v extrémech méně efektivní. Ale v běžných zimních podmínkách dokáže výrazně prodloužit dojezd. A to je důvod, proč se dnes montuje do většiny moderních elektromobilů. Trestuhodně bohužel u některých stále za příplatek.

Zdroj info: evs38-program, A Study on Electric Vehicle Heat Pump Systems in Cold Climates, electriccarscheme.
Zdroj médií: Depositphotos.

Zvažujete koupi elektromobilu?

Ano, zvažuji. 4 040
22 %
Již elektromobil mám. 3 346
18 %
Zatím ne, čekám, že zlevní. 2 997
16 %
Rozhodně ne, bez ohledu na cenu. 8 241
44 %

Podobné články