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Was genau macht die Wärmepumpe im Model 3?

Ich habe gehört das im Model 3 (2021) die Wärmepumpe nur für das Heizen/Kühlen im Innenrauf ist und das das Aufheizen des Akkus erst im Model Y kommen wird, das im Model 3 (2021) noch die Statoren den Akku aufheizen.
Liege ich da falsch?

Das aktuelle Model 3 und Model Y verfügen über eine Wärmepumpe und die funktioniert wie folgt:

Gruß
Herbert

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Okay im Video geht es um das Model Y aber ich nehme mal an das es im Model 3 (2021 auch so sein muss.
Also macht die Wärmepumpe bei Bedarf alles.

Ja, ist im Model 3 genauso. Das Video ist noch aus den Zeiten, als das Model 3 die WP noch nicht hatte.

Naja, also ich verstehe das so, dass der Kompressor der Wärmepumpe seine Abwärme auch in den Akku geben kann. Dabei läuft die Wärmepumpe aber streng genommen nicht.
Wenn also der Akku geheizt werden muss, dann kommen vermutlich 95% (oder mehr) der Energie aus den Statoren, die erhitzt werden. Das ist also fast genau wie beim alten Model 3.

Einzige Ausnahme: Wenn der Innenraum gekühlt werden muss und gleichzeitig der Akku geheizt werden muss, dann würde die WP was bringen. Das kommt in der Praxis jedoch nie vor.

Doch die WP kann dabei auch als WP laufen (Heating Mode 7+8). Dabei wird sogar der Wärmetauscher vom Innenraum mit verwendet, um die Fläche der Wärmetauscher zu erhöhen.

Das stimmt und habe ich ja auch gesagt. Bei diesen Zuständen wird Wärme zischen Akku und Kabine getauscht, also die Kabine wird gekühlt und der Akku wird erwärmt.

Das ist zwar schön, dass das theoretisch geht. Aber wann tritt dieser Fall denn in der Praxis wirklich auf? Bei Außentemperaturen um die 28 Grad vielleicht. Dann kann man die letzten 5-10 Grad der Akkuheizung vor dem SuC aus der Kabine entnehmen. Ist aber auch nur nötig, wenn man vorher noch nicht gefahren ist, der Akku also noch Außentemperatur hat. Vermutlich wird dieser Fall im ganzen Autoleben also nie oder höchsten 1-2x im Jahr auftreten.

Es ist ist es zur Verbesserung des COPs immer sinnvoll, die Fläche des Wärmetauschers zu erhöhen, wozu der Kabinenwärmetauscher in diesem Modi verwendet wird. Dabei geht die Luft durch den Verdampfer, überträgt die Energie aufs Kältemittel und dann direkt wieder nach draussen. Vor einer geplanten Fahrt oder beim Laden wird das z. B. verwendet, wenn der Akku sehr kalt ist. Wenn man also bei Frost geplant los fahren will, wird der Modus verwendet, um den Akku vorzuwärmen, kurz vor Abfahrt wird dann die Kabine aufgeheizt.

Dieser Fall kann ihm Winter durchaus auftreten. Der Akku ist von der Nacht durchgekühlt. Am nächsten Tag fährt man bei strahlendem Sonnenschein. Die Kabine wird durch die Sonnenstrahlung aufgeheizt, sodass Kühlung notwendig ist. Der Akku kriegt vom Sonnenschein nichts mit.

Wenn hier ein Bauteil „regelt“ dann ist es das Octovalve - die WP ist ja blöd.

Auch die Octovalve ist blöd und „regelt“ nicht, sondern „stellt“ wie ein Schalter. Der Regler ist der Steuercomputer, der die Stellsignale in Abhängigkeit der Temperatursensoren an die Octovalve leitet.

Ich habe die Formulierung „regelt“ umgangssprachlich gewählt um dem normalen Leser Exkursionen in die Regelungstechnik zu ersparen.

Gruß
Herbert

Das wäre in der Tat ziemlich clever, geht aber nur im Stand. Was aber passiert bei Frost, wenn dann der Wärmetauscher vermutlich dabei einfriert? Hat das M3 auch die Möglichkeit den wieder abzutauen, wie beispielsweise die Wärmepumpe zuhause?

Ja, das kann passieren. Ich glaube aber nicht daran, dass es besonders oft passiert. Und selbst wenn es passiert, die Energie, die in der Kabinenluft gespeichert ist, die ist ziemlich begrenzt.

Die Sonne kann über mehrere Stunden im Glashaus des Tesla Leistungen von über 1 kW einbringen, selbst im Winter. Es geht nicht um die gespeicherte Energie in der Luft.

Wenn Tesla das entsprechend steuert ist das ein Case, der im Sommer auf längeren Strecken schon vorkommen kann. Das Aufheizen des Akkus für das Superchargen kann dann mit der Wärme des Innenraums geschehen.

Spannend finde ich auch, dass das System Wärme aus dem Innenraum nach dem Abstellen des Autos im Akku speichern kann und später wieder abgeben kann.

Stimmt. Das hatte ich ja oben schon mal gesagt:

Gehen wir also mal von dem Best-Case Szenario aus: Es sind ca. 28 Grad draußen und die Sonne sticht. Der Kühlbedarf der Kabine ist also groß. Trotzdem ist der Akku noch weit kälter als die Zieltemperatur, die man am SuC benötigt (ca. 37 Grad). In dieser Situation kann man also wirklich effizient mit der Wärmepumpe den Akku heizen.

Aber: Wenn ich bei diesen Temperaturen auf Langstrecke gehe, dann werde ich am Supercharger kaum noch vorheizen müssen. Der Akku wird durch die Abwärme der Motoren und das Entladen selbst sowieso schon warm genug. Anders sieht es jedoch aus, wenn ich direkt aus dem Stand heraus an den SuC fahren möchte. Dann kann die Wärmepumpe tatsächlich nennenswert zur Akkuheizung beitragen.

Ich bezweifle lediglich, dass das beim Otto-Normalverbraucher häufig vorkommen wird. Damit möchte ich übrigens nicht die Wärmepumpe schlecht reden! Diese ist genial um den Innenraum zu heizen (z.B. im Winter, nachdem man gerade am SuC war und der Akku gekühlt werden muss).

Für die Akkuheizung ist die Wärmepumpe i.m.h.O. allerdings weniger geeignet. Die Fälle, in denen da sinnvoll Energie eingespart werden kann sind alles krasse Grenzfälle.

Also wie gesagt, das Heizen geht sowieso nur im Stand, wenn die Kabine sonst nicht belüftet wird (man will ja schließlich Atmen). Aber klar, solche Grenzfälle existieren. Wie oft das passiert, das muss jeder selbst einschätzen und ist sicherlich auch stark von der individuellen Situation abhängig. Im Übrigen kann man mit 1 kW Heizleistung auch nicht wirklich viel reißen. Hier mal eine Zusammenfassung zum Energiebedarf der Akkuheizung:

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Ich sehe da gerade beim SR+ noch einen weiteren Vorteil, zumindest theoretisch:

Das SR+ hat ja nur einen Motor und die maximale Heizleistung der Akkuheizung ist damit auf 3,5kW begrenzt. Theoretisch kann beim Refresh unter Zuhilfenahme der Wärmepumpe der Akku schneller aufgeheizt werden. Nur hat das wohl Tesla derzeit noch nicht so umgesetzt. In einem Video hat der Fahrer den Akku nicht über 25 Grad im Winter bekommen (inkl. Vorkonditionierung und mehreren Stopps) . Tesla hat hier Effizienz vor Ladegeschwindigkeit gestellt.

Ja, dabei greift noch ein anderes Problem des SR+.

Der Heckmotor kann nämlich (aus bisher noch ungeklärten Gründen) nur bis ca. 90km/h überhaupt heizen. Fährt man schneller zum SuC, ist das Vorkonditionieren quasi wirkungslos. Die WP kann dann tatsächlich helfen indem der Kompressor in COP=1 (also ohne Wärmetauscher läuft und seine Abwärme an den Akku abgibt. Das ist sozusagen ein zusätzlicher „Motor“, der zum Heizen eingesetzt wird. Aber keine Ahnung wie groß der Wärmeeintrag da tatsächlich sein wird. Relativ klein, schätze ich.

Ist das tatsächlich so? Ich hatte zumindest die Anzeige auch schon bei höheren Temperaturen. Aber das hat ja nichts zu bedeuten. Wobei der Motor bei z.b. 130 km/h ja auch schon um die 2,7 kW Wärme als „Verlust“ erzeugt.

Ich sag’s mal so: Es ist die vorherrschende Meinung der SR+ Fahrer im Forum. Ich selbst bin da raus, denn ich fahre einen 2020 LR AWD.

Das kann schon sein, der Longrange heizt ja auch nur mit dem vorderen Motor vor während der Fahrt.

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