Estimación de los costos por climatización al interior de un vehículo eléctrico

Abstract

El siguiente trabajo es una estimación de los costos que tiene climatizar y mantener climatizada la cabina de un vehículo eléctrico en distintos meses del año con el fin de poseer más información sobre el comportamiento de este gasto energético y su costo. Los vehículos eléctricos son vehículos que utilizan como fuente de energía para su movilización la electricidad, mediante el almacenamiento de esta en un paquete de baterías con el fin de energizar el o los motores eléctricos que se utilizan para movilizar el vehículo. Además, los sistemas de climatización también son energizados por este paquete de baterías, lo cual influye en el rango de autonomía del vehículo. Es por esto último que en este trabajo se utilizarán los datos recabados por telemetría de una flota de autos Hyundai Ioniq completamente eléctricos, con la finalidad de estimar las transferencias de calor que ocurren entre el medio ambiente y la cabina y así poder estimar la carga que el sistema de climatización debe tener para llevar a la cabina a una temperatura de confort de 20 [C] y mantener esa temperatura por el resto del viaje. Las transferencias de calor se calcularon con Microsoft Excel teniendo en cuenta el calor que el sol le entrega tanto a la cabina por los vidrios como a la carrocería, el calor que se transmite entre la carrocería al medio ambiente, el calor que es transmitido entre el medio ambiente y la cabina, el calor transmitido entre la carrocería y la cabina, y por ultimo el calor que los propios pasajeros le entregan a la cabina. Con estas transferencias calculadas y con la carga del sistema de climatización calculada se pueden estimar los costos que se tuvo en la climatización de la cabina en cada mes de funcionamiento. Estos costos fueron calculados en base a 6 tarifas de energía (Enel X CCS y tipo 2, Copec Voltex CCS y tipo 2, Enel tarifa BT1 y BT4.3) y van desde los 2,4[$\$/km$] en el mes de Mayo con tarifa BT4.3 (Incluye IVA) hasta los 15,9[$\$/km$] en el mes de Febrero con tarifa de Copec Voltex con carga rápida. Finalmente se analizan los resultados obtenidos y la correlación que tienen con la temperatura ambiente promedio del mes y la eficiencia de los viajes. De este análisis se desprende que a medida que avanza el año y la temperatura ambiente junto con la radiación solar disminuyen, el sistema de climatización tendrá una eficiencia cada vez mayor al no tener que utilizar el aire acondicionado de forma drástica y al comenzar a utilizarlo de forma moderada junto con el sistema de calefacción en algunas ocasiones.