APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE BATERÍAS DE TESLA EN SOLICITUDES DE CALENTAMIENTO
Last updated on junio 18th, 2021 at 07:13 pm
La tecnología de baterías de Tesla ha revolucionado el vehículo eléctrico (VE) y ha hecho que los VE pasen de ser una tecnología incipiente a una tecnología de vehículos muy solicitada en el mundo moderno. El corazón de la tecnología de los vehículos eléctricos de Tesla que los diferencia es, sin duda, su paquete de baterías, pero la forma en que se diferencia de sus competidores es cómo se diseña, se refrigera y se gestiona a través del sistema de gestión de baterías (BMS).
Aunque todavía no compite en precio con respecto a los vehículos con motor de combustión interna, se espera que este baje a 94 dólares/KWh (desde 100 dólares/KWh) en 2024. El Tesla Model S y los Roadsters utilizan pilas Panasonic 18650 (18 mm de ancho y 65 mm de alto). El Model 3 utiliza baterías de fase 3 que son celdas de batería Panasonic 21700 (21 mm de ancho y 70 mm de alto). Esto hace que los precios de las baterías sean más bajos gracias a la reducción del uso del cobalto. El cobalto es el elemento caro en la construcción de baterías de iones de litio. Además, el ánodo híbrido de grafito-silicio aumenta la densidad de potencia.
Tesla planea mantener la universalidad de las celdas de la batería 21700 junto con sus otras líneas de productos. Los productos utilizan la tecnología de baterías de Tesla, como la Powerwall 2 y el tan esperado sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) inteligente. Esto ayudará a Tesla a conseguir mayores economías de escala, lo que reducirá el coste para sus consumidores, que siguen pensando en Tesla como una marca de lujo o premium debido a su mayor precio en comparación con sus competidores convencionales.
En este artículo, investigamos las implicaciones más amplias de la tecnología de baterías inteligentes de Tesla en el sector de la climatización y los calentadores de inmersión.
Se avecina una revolución en la industria de la climatización
Los gobiernos municipales y el sector privado se esfuerzan por implantar tecnologías neutras o de reducción de carbono. Por ello, la tecnología de baterías de Tesla es una extensión natural a las aplicaciones de climatización. Esto también se confirmó en las recientes revelaciones de Elon Musk de que la firma puede lanzar un sistema de energía doméstica “súper eficiente” junto con sus filtros de aire de partículas de alta eficiencia (HEPA).
Puede parecer una idea descabellada, pero Tesla cuenta con los elementos tecnológicos adecuados, como el Powerwall 2, los filtros HEPA, el hardware, el software así como el techo solar. Estas son las tecnologías que puede aprovechar para desarrollar un sistema de climatización inteligente. La tecnología HVAC trabaja en colaboración con el sistema Tesla EV de manera que el termostato inteligente se comunica con el vehículo del usuario para regular la temperatura. El sistema detecta que su vehículo está de camino a casa y ajusta la climatización a distancia para que la temperatura sea agradable cuando llegue. Esto evita tener que dejar la calefacción encendida todo el día, reduciendo así el consumo de energía.
La bomba de calor del Model Y de Tesla
Una de las preguntas más habituales es cómo el sistema inteligente de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) logrará la tan publicitada “supereficiencia”. La respuesta se encuentra en el Model Y, el primer vehículo Tesla que ofrece una solución de bomba de calor.
Antes de profundizar en las posibles implicaciones y en los motivos por los que Tesla tomó este camino, es imprescindible entender qué es una bomba de calor. Una bomba de calor, como su nombre indica, es un dispositivo que “bombea” el calor a contracorriente. Esto significa que mueve la energía térmica en la dirección opuesta a la transferencia de calor espontánea, es decir, retirando el calor del espacio más frío al espacio menos frío.
Los primeros modelos de vehículos Tesla utilizan la calefacción o calentamiento resistivo, pero esto supone un gran consumo de batería. Para mejorar los ciclos de carga y la autonomía del vehículo era importante que Tesla investigara otras opciones. Una bomba de calor era la solución al problema que venía de serie en el crossover Model Y, el que además se ofrece como complemento en el Model 3. Esta absorbe el calor del ambiente, del motor/inversor de la unidad motriz y de la batería, transfiriéndolo a la cabina.
Aunque se trata de un sistema considerablemente más caro y complejo en comparación con la calefacción resistiva, ha sido una verdadera bendición. Especialmente para los VE de Tesla que operan en Noruega y Canadá (dos grandes mercados de Tesla), mejorando así el rendimiento de las baterías en las regiones más frías. Un aspecto interesante, es que la bomba de calor puede absorber el calor del habitáculo en un día soleado, cuando la temperatura del habitáculo es más alta, y disipar ese calor para calentar la batería.
Filtros HEPA
Un aspecto menos comentado de este sistema de energía doméstica “súper eficiente” son los filtros HEPA que se desarrollaron para el Model 3 y el Model S. Promocionados como los filtros más avanzados de su clase, han demostrado mejorar significativamente la calidad del aire al eliminar virus, bacterias, polen y neutralizar los gases alcalinos del silicio. Este es uno de los aspectos por los que los vehículos eléctricos de Tesla han recibido mucha tracción en China, ya que algunas de sus ciudades, como Pekín, se consideran las más contaminadas del mundo. Estos filtros HEPA serán una parte integral del sistema de climatización inteligente. El sistema se diseñará para trabajar conjuntamente con el techo solar de Tesla, (Tesla Solar roof), para actuar como generador de energía primario con Tesla Powerwall 2 o una variante del mismo a fin de proporcionar energía de reserva, cambio de carga o autoconsumo solar.
Un cambio en la industria de los calentadores de inmersión
La tecnología de los vehículos eléctricos de Tesla ya se considera líder en el sector. Ahora está dando pistas para el avance de la tecnología del calentador de inmersión. Uno de los mayores requisitos de los calentadores de inmersión es la energía eléctrica.
La red eléctrica o los grupos electrógenos externos se encargan de ello en los casos en que la red eléctrica no esté disponible, o no sea factible económica o geográficamente.
Esto, en algunos casos, dificulta la utilización de calentadores eléctricos que tienen muchas ventajas únicas como el tamaño compacto, la facilidad de mantenimiento y la alta eficiencia. La tecnología de baterías de Tesla, junto con el techo solar, puede utilizarse para alimentar los calentadores de inmersión, proporcionando así una fuente de energía sostenible que mejore la economía y la viabilidad de la aplicación de los calentadores de inmersión, eliminando así los sistemas de calefacción o de calentamiento menos eficientes basados en el vapor. Dado que el sistema Powerwall de Tesla es “infinitamente escalable”, se pueden conseguir sistemas más grandes (más de 20 MWh) conectando varios Powerwall.
Otro aspecto es el sistema de control inteligente, que trabaja en conjunto con la Powerwall para optimizar el calor generado y así reducir el consumo de energía cuando la demanda disminuye debido a temperaturas ambientales más altas o a la reducción del volumen del producto a calentar.
Conclusión:
Dado que la tecnología de las baterías de Tesla se está utilizando ampliamente en sectores distintos al de los vehículos eléctricos, es seguro que más aplicaciones se lanzarán a adaptarla, especialmente a la luz de los recientes avances para mejorar la densidad de energía y reducir el contenido de cobalto sin sacrificar el rendimiento, haciendo que la tecnología sea accesible para las masas.