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Comparaison de l'efficacité énergétique des systèmes de conditionnement d'air de véhicules électriques

Une étude compare l'efficacité énergétique d'un système conventionnel à celle d'une pompe à chaleur pour le conditionnement d'air mobile. Le R744, le R134a et le R1234yf sont considérés. Les pompes à chaleur réversibles s'avèrent être les systèmes les plus efficaces.

Un article1 publié par SAE International2 compare la consommation électrique de deux systèmes de conditionnement d’air mobile. Dans chacun des cas, l’utilisation du CO2 (R744) a été comparée à celle d’un autre fluide :

  • Système 1 : cycles de froid conventionnels avec des coefficients de température positifs (CTP). Comparaison du R744 et du R1234yf.
  • Système 2 : pompes à chaleur réversibles. Comparaison du R744 et du R134a.

 

 

L’étude concerne uniquement des véhicules électriques. Elle se base sur une simulation considérant des horaires de conduites compris entre 6 heures du matin et minuit et prend en compte 6 plages de températures différentes. L’humidité relative et le rayonnement solaire sont aussi pris en compte et correspondent aux données de 211 villes du monde (situées en Europe, Amérique du Nord, centrale, du sud, Asie, Afrique…).


La simulation s’appuie sur les données du GREEN-MAC-LCCP. Il s’agit d’un modèle permettant de calculer et de prévoir le cycle de vie des émissions de gaz à effet de serre pour les frigorigènes utilisés dans le conditionnement d’air mobile.


La comparaison de ces différents systèmes a montré que le système à pompe à chaleur fonctionnant au R744 serait le plus économe en énergie. Il consommerait en effet 311TWh par an, contre 320 TWh par an pour le système à pompe à chaleur au R134a. La différence serait plus significative encore dans les climats froids.


1 WESTERLOH, M. TWENHÖVEL, S. KOEHLER, J. Worldwide electrical energy consumption of various hvac systems in BEVs and their thermal management and assessment. SAE International. 2018.04. Disponible via ce lien.

2 SAE International est une organisation regroupant des professionnels de l’automobile provenant de plus de 97 pays. Elle était autrefois connue sous le nom de Society Automotive Engineers. L'article a été rédigé par des chercheurs de l'Université de Braunschweig et de Volkswagen AG.