𝒞alcoliamo i consumi invernali della Dacia Spring basandoci su un
percorso cittadino come da specifiche WLTP city.
Sappiamo che l'impianto di riscaldamento consuma 4 kW e possiamo fare l'ipotesi che per un uso breve ma ripetuto dell'auto in inverno, la resistenza che riscalda l'abitacolo sia sempre accesa durante le brevi percorrenze, così da considerare un caso d'uso dove si fanno piccoli tragitti.
Ora secondo il sito di Dacia la Spring percorre:
Sappiamo che il ciclo WLTP city coinvolge solo le fasi Low e Medium di questo grafico, quelle a velocità più basse. Dalla tabella seguente presa dal sito che spiega il ciclo WLTP:
The test is carried out at an ambient temperature of 23°C. The 30-minute cycle is split into 4 phases, named after their respective maximum speeds:
possiamo calcolare i tempi per le prime due fasi del WLTP che è quello del WLTP city (quello con le velocità più basse):
Il tempo di percorrenza del WLTP city e di 17.04 minuti e la velocità media è:
25.7*9.82/17.04 + 44.5*7.22/17.04 = 33.7 km/h
Con tale velocità media, con un pieno della batteria che è di 26.8 kWh e quindi 305 km, si ha una durata del viaggio pari a:
305/33.7 = 9.1 h
Nella nostra ipotesi di riscaldamento sempre acceso con la resistenza elettrica funzionante per il 100% del tempo, si ha un consumo elettrico che grava sulla batteria pari a:
4 kW * 9.1 h = 36.4 kWh
che rappresenta un aggravio, rispetto ai 26.8 kWh della batteria, pari al:
36.4/26.8 = 136%
Quindi è come se la nostra batteria diventasse più piccola e pari a:
26.8 kWh / (1+136%) = 11.4 kWh
e quindi potessimo percorrere invece di 305 km del ciclo WLTP city una distanza ridotta e pari a:
305 km / (1+136%) = 129 km
Ho letto che nel caso invernale la batteria della Spring riduce le sue prestazioni e fa percorrere meno kilometri per un ammontare approssimativo del 20-30%. Tenendo conto di questo abbiamo che i 129 km del ciclo WLTP city con riscaldamento sempre acceso, si riducono a:
129 km * (1-30%) = 90 km
129 km * (1-20%) = 103 km
Riassumiamo i risultati ottenuti con la seguente tabella:
C'è da notare che il ciclo WLTP non considera il consumo pari alla capacità della batteria ma considera il consumo di energia elettrica dalla presa di corrente (Wall-box). In inverno la differenza è particolarmente accentuata. Quindi l'energia che serve per caricare la batteria non è pari alla sua capacità ma è superiore, soprattutto quando fa freddo.
Il riscaldamento incide molto in inverno ed è evidente che se facciamo dei percorsi un po' lunghi e/o se l'abitacolo non si raffredda completamente a causa di soste intermedie brevi, abbiamo che la resistenza elettrica "stacca" perché l'abitacolo raggiunge la temperatura impostata e quindi si consuma meno corrente. In tal caso le percorrenze sono superiore ai valori della tabella che rappresenta il caso peggiore.
D'altra parte si può dire che se impostiamo la temperatura a un livello molto alto e/o facciamo percorsi brevi da auto fredda, la resistenza elettrica è sempre alimentata e consumerà costantemente 4 kW. Otteniamo i consumi della tabella.
In effetti dal sito della Dacia Spring con il simulatore che sicuramente non prevede che la resistenza elettrica del riscaldamento funzioni per il 100% del tempo di percorrenza, si ha comunque che con temperature invernali di 5°C, riscaldamento acceso, "eco" off e velocità di 50 km/h la percorrenza con un pieno è di:
136 km
contro i 305 km che si hanno quando la temperatura è quella del ciclo WLTP city ovvero di 23°C, segnando un dimezzamento delle percorrenze. Tale percorrenza segnala un consumo di 197 Wh/km.
Alcuni commentatori dei forum e possessori della Spring danno una ampia variabilità compreso un consumo di 200 Wh/km di media in inverno che con un pieno corrispondono a:
134 km
Sul Forum "forumelettrico" l'utente Fringui scrive:
Aggiungiamo la tabella con i tempi di percorrenza per scaricare la batteria dal 100% al 20% e per scaricare la batteria dal 80% al 20%, in tal modo abbiamo una chiara idea dei tempi in cui possiamo usare l'auto prima di doverla ricaricare. Consideriamo l'uso cittadino e quindi stiamo dentro il ciclo WLTP city che ha una velocità media di 33.7 km/h, come calcolato in precedenza:
Nota: in modalità "ECO" la Spring riduce la potenza della resistenza elettrica per il riscaldamento dai 4 kW a un valore più basso. In tal modo l'abitacolo impiega un tempo più lungo per arrivare alla temperatura target ma anche riduce il drenaggio di energia dalla batteria. In questo caso le percorrenze anche con riscaldamento sempre attivo migliorano rispetto alle tabelle calcolate in questo articolo.
Una informazione utile per consumare meno d'inverno che si evince da questa discussione tratta dal forum e dai calcoli appena fatti, è quella di agire sul riscaldamento che è responsabile di un calo del 58% (come da tabella) nella percorrenza nel caso peggiore. Quindi occorre impostare la modalità "eco" d'inverno per limitare il consumo della resistenza che riscalda l'abitacolo e occorre evitare i tragitti brevi oppure non accendere il riscaldamento se si fanno molti tragitti brevi intervallati da pause in cui l'abitacolo si raffredda completamente oppure accenderlo per metà del tempo.
Dai calcoli fatti si nota che il riscaldamento a piena potenza (4 kW) in un percorso cittadino WLTP city, impatta sulla batteria molto di più di quanto impatti il consumo del motore elettrico:
136% Vs 100%
in altre parole nel caso peggiore di resistenza del riscaldamento sempre accesa, se spendiamo 100 € per fare il percorso cittadino un certo numero di volte allora ci sono da aggiungere 136 € per il riscaldamento in inverno.
«L’autonomia delle auto elettriche in inverno è influenzata da diverse variabili, ed è fondamentale comprendere come queste possano influire sulle prestazioni complessive del veicolo. Ad esempio, le basse temperature invernali possono ridurre l’efficienza delle batterie utilizzate nelle auto elettriche. Queste batterie sono generalmente realizzate con celle al litio. All’interno di queste celle, il processo di scarica, quando la batteria rilascia l’energia immagazzinata nell’auto, coinvolge una reazione chimica tra l’anodo (l’elettrodo negativo) e il catodo (l’elettrodo positivo) attraverso un elettrolita, una sostanza che consente il passaggio degli ioni. Con l’arrivo delle basse temperature, le reazioni chimiche all’interno della batteria procedono più lentamente, il che porta a una riduzione dell’efficienza delle batterie. Inoltre, la resistenza interna delle batterie aumenta, rendendo più difficile il flusso di corrente attraverso di esse. Questo comporta la dissipazione di parte dell’energia immagazzinata sotto forma di calore anziché il suo trasferimento diretto alle ruote dell’auto.
Questi processi portano a una notevole diminuzione dell’autonomia, ovvero meno chilometri percorsi con una singola carica. Alcuni veicoli elettrici sono dotati di sistemi di riscaldamento per le batterie per mitigare questo problema, e le tecnologie di isolamento delle batterie influenzano il loro rendimento complessivo.»
Fonte: https://daze.eu/it/mobilita-elettrica/autonomia-auto-elettriche-inverno
(costruttore di colonnine per la ricarica di auto elettriche)
Raccattando alcuni dati sulla auto elettrica della FIAT, la 500e, si possono fare delle interessanti considerazioni che poi danno una idea anche del consumo di elettricità della Spring. Diverse fonti affermano che il riscaldamento dell'abitacolo della 500e sia a resistenza, esattamente abbia un PTC come resistenza, cioè che diminuisca la sua potenza con l'aumentare della temperatura del resistore (Positive Coefficient of Temperature).
L'intelligenza artificiale afferma che solitamente la potenza del PTC delle auto elettriche è intorno ai 5 kW ma non mi ha fornito link della FIAT. Un utente di una Tesla model X prima serie afferma che la sua resistenza è di 6 kW. Sul forum elettrico, un utente afferma di avere misurato 8 kW di potenza del PTC della 500e.
La seconda parte dei dati raccolti è molto più interessante. Proviene da una prova sperimentale effettuata in una camera termica con temperatura di -10°C e impostando la temperatura target dell'abitacolo a 20°C. Il salto termico è quindi di ΔT = 30°C. Il test è riportato da Sicurauto ma è effettuato da una rivista tedesca di nome Öeamtc.
Risulta che l'abitacolo si è riscaldato nel tempo di: 30'.
Dalla prova si evince che le auto messe a test, soprattutto quelle più datate, siano in difficoltà con questo salto termico e quindi è presumibile che la dissipazione termica dell'abitacolo sia molto forte quando il ΔT è di 30°C. Come conseguenza si ha che con le temperature invernali del nord Italia che possiamo stimare in TE = 4°C (dove con TE si intende la Temperature Esterna), il salto termico è: ΔT = 20°C - 4°C = 16°C, quindi circa la metà di quello della prova. Ne consegue una dispersione di calore dall'abitacolo verso l'esterno molto meno importante nel nord Italia rispetto a quello della prova, quindi dei tempi per riscaldare l'abitacolo, più brevi.
Riassumendo in numeri, essendo il ΔT del nord Italia circa la metà di quello della prova si hanno tempi dimezzati per la 500e:
Con ΔT = 16°C, il tempo per riscaldare l'abitacolo è di: 16'.
Che nella realtà sarà più basso in quanto, come già detto, c'è meno calore che esce, sia per il tempo più breve che per il minore salto termico. Inoltre il test della rivista tedesca ha usato un metodo molto stretto per definire il raggiungimento della temperatura target:
Seguono ragionamenti che non tengono in considerazione che la resistenza della 500e non funziona alla massima potenza. Quindi è da aggiornare.
Costruiamo una tabella con delle potenze del PTC verosimili della 500e e calcoliamo di quanto si estendono i tempi per riscaldare la Spring con ΔT = 16°C se avesse caratteristiche simile alla 500e ma con una resistenza elettrica da 4kW:
Siamo intorno ai 25 minuti per la Spring dove dobbiamo considerare che ci sarà una riduzione per via che con un ΔT = 16°C c'è meno calore che esce, sia per il tempo più breve che per il minore salto termico, rispetto al caso della prova che ha considerato un ΔT = 30°C.
Sempre nella prova sperimentale si è misurato l'isolamento termico della 500e, portando l'abitacolo a 20°C e poi lasciandolo raffreddare nella camera posta a -10°C. È risultato che dopo 5 minuti l'abitacolo ha perso 5°C (20°C => 15°C). Ecco la tabella:
Se il salto termico fosse quello del nord Italia (ΔT = 16°C), la tabella sarebbe stata la seguente:
Si può supporre che la Dacia Spring abbia un analogo isolamento termico e analoghi tempi di raffreddamento della 500e o comunque poco distanti (essendo economica le portiere saranno meno isolate e forse i vetri avranno un peggiore trattamento superficiale invernale per trattenere il calore).
La formula per il calo di temperatura con il tempo t in minuti nel caso del nord Italia è la seguente:
T(t) =16°C · e-t/30' + 4°C
dove la costante del sistema è τ = 30' (minuti) e T è la temperatura in °C dell'abitacolo che si raffredda. Calcolando la formula si ha la seguente tabella:
Si vede che la differenza tra la formula e i dati sperimentali sono notevoli, dopo 30' l'errore è di circa 4°C. I dati della formula sono abbastanza più pessimisti di quelli della realtà della prova. Comunque se la Spring avesse la stessa dissipazione termica della 500e si può dire che i dati sperimentali dimostrano che dopo 15-30 minuti l'auto è piuttosto fredda con una temperatura interna di 15.2-13.6°C. Si può anche dire che basta poco per portarla ai 20°C, una frazione dei circa 25' necessari per portare la Spring da +4°C a +20°C.
Si può stimare il modo grossolano che se servono 25' per portare la temperatura a un livello superiore di 16°C (25'/16°C = 1.56 min/°C), cioè che servano 1.56 minuti per la resistenza della Dacia Spring da 4 kW per fare aumentare la temperatura dell'abitacolo di 1°C, allora per portare la temperatura da 15.2°C a 20°C servono 7.5' (cioè con una sosta di 15' in cui l'auto si raffredda), se la sosta è di 30' la temperatura dell'abitacolo è di 13.6°C e per portarla a 20°C serve un tempo stimato di 10'. Questi tempi sono quelli in cui la resistenza del riscaldamento della Spring lavora al 100%.
La tabella qui sopra ha l'ultima colonna che è una stima grossolana che si basa sul fatto che servano 25' per portare la Spring da +4 a +20°C (il tempo potrebbe essere inferiore a 25'), si basa sul fatto che abbiamo fatto una media tra il riscaldamento dell'abitacolo di pochi gradi sopra la temperatura esterna e il riscaldamento quando il salto termico è alto e quindi c'è dispersione termica (25'/16°C = 1.56 min/°C è una media).
La tabella qui sopra pur essendo una stima grossolana nella seconda colonna, mentre nella prima colonna è più precisa o un po' ottimistica (la 500è potrebbe avere un isolamento migliore della Spring), mostra che fare soste ripetute di un quarto d'ora o mezz'ora e poi fare piccoli tragitti da 7.5 minuti o 10 minuti sottopone la Dacia spring alle peggiori condizioni di consumo della batteria nel periodo invernale e limita la durata della batteria a un centinaio di chilometri.
Con al velocità media del ciclo WLTP di 33.7 km/h, 7.5-10 minuti di percorrenza sono circa 4-6 chilometri.
Sappiamo che l'impianto di riscaldamento consuma 4 kW e possiamo fare l'ipotesi che per un uso breve ma ripetuto dell'auto in inverno, la resistenza che riscalda l'abitacolo sia sempre accesa durante le brevi percorrenze, così da considerare un caso d'uso dove si fanno piccoli tragitti.
Ora secondo il sito di Dacia la Spring percorre:
Con una batteria da 26,8 kWh, Dacia Spring ti consente di usufruire di un’autonomia fino a 230 km su ciclo WLTP misto* e 305 km su ciclo urbano WLTP City.Guardiamo secondo il sito evdb come è fatto il ciclo WLTP city:
Sappiamo che il ciclo WLTP city coinvolge solo le fasi Low e Medium di questo grafico, quelle a velocità più basse. Dalla tabella seguente presa dal sito che spiega il ciclo WLTP:
The test is carried out at an ambient temperature of 23°C. The 30-minute cycle is split into 4 phases, named after their respective maximum speeds:
| Max Speed (km/h) | Average Speed (km/h) | Duration | |
| Low | 56.5 | 25.7 | 9:49 |
| Medium | 76.6 | 44.5 | 7:13 |
| High | 97.4 | 60.8 | 7:35 |
| Extra High | 131.3 | 94 | 5:23 |
possiamo calcolare i tempi per le prime due fasi del WLTP che è quello del WLTP city (quello con le velocità più basse):
| Average Speed (km/h) | Duration | |
| Low | 25.7 | 9.82 minuti |
| Medium | 44.5 | 7.22 minuti |
Il tempo di percorrenza del WLTP city e di 17.04 minuti e la velocità media è:
25.7*9.82/17.04 + 44.5*7.22/17.04 = 33.7 km/h
Con tale velocità media, con un pieno della batteria che è di 26.8 kWh e quindi 305 km, si ha una durata del viaggio pari a:
305/33.7 = 9.1 h
Nella nostra ipotesi di riscaldamento sempre acceso con la resistenza elettrica funzionante per il 100% del tempo, si ha un consumo elettrico che grava sulla batteria pari a:
4 kW * 9.1 h = 36.4 kWh
che rappresenta un aggravio, rispetto ai 26.8 kWh della batteria, pari al:
36.4/26.8 = 136%
Quindi è come se la nostra batteria diventasse più piccola e pari a:
26.8 kWh / (1+136%) = 11.4 kWh
e quindi potessimo percorrere invece di 305 km del ciclo WLTP city una distanza ridotta e pari a:
305 km / (1+136%) = 129 km
Ho letto che nel caso invernale la batteria della Spring riduce le sue prestazioni e fa percorrere meno kilometri per un ammontare approssimativo del 20-30%. Tenendo conto di questo abbiamo che i 129 km del ciclo WLTP city con riscaldamento sempre acceso, si riducono a:
129 km * (1-30%) = 90 km
129 km * (1-20%) = 103 km
Riassumiamo i risultati ottenuti con la seguente tabella:
| Percorrenza | Perdita | Consumi | |
| WLTP city | 305 km | -- |
88 Wh/km |
| WLTP city + Riscaldamento |
129 km | -58% |
208 Wh/km |
| WLTP city + Inverno | 213-244 km | -20% -30% | 110-126 Wh/km |
| WLTP city + Riscal. + Inver. | 90-103 km | -66% -70% | 260-298 Wh/km |
C'è da notare che il ciclo WLTP non considera il consumo pari alla capacità della batteria ma considera il consumo di energia elettrica dalla presa di corrente (Wall-box). In inverno la differenza è particolarmente accentuata. Quindi l'energia che serve per caricare la batteria non è pari alla sua capacità ma è superiore, soprattutto quando fa freddo.
Il riscaldamento incide molto in inverno ed è evidente che se facciamo dei percorsi un po' lunghi e/o se l'abitacolo non si raffredda completamente a causa di soste intermedie brevi, abbiamo che la resistenza elettrica "stacca" perché l'abitacolo raggiunge la temperatura impostata e quindi si consuma meno corrente. In tal caso le percorrenze sono superiore ai valori della tabella che rappresenta il caso peggiore.
D'altra parte si può dire che se impostiamo la temperatura a un livello molto alto e/o facciamo percorsi brevi da auto fredda, la resistenza elettrica è sempre alimentata e consumerà costantemente 4 kW. Otteniamo i consumi della tabella.
In effetti dal sito della Dacia Spring con il simulatore che sicuramente non prevede che la resistenza elettrica del riscaldamento funzioni per il 100% del tempo di percorrenza, si ha comunque che con temperature invernali di 5°C, riscaldamento acceso, "eco" off e velocità di 50 km/h la percorrenza con un pieno è di:
136 km
contro i 305 km che si hanno quando la temperatura è quella del ciclo WLTP city ovvero di 23°C, segnando un dimezzamento delle percorrenze. Tale percorrenza segnala un consumo di 197 Wh/km.
Alcuni commentatori dei forum e possessori della Spring danno una ampia variabilità compreso un consumo di 200 Wh/km di media in inverno che con un pieno corrispondono a:
134 km
Sul Forum "forumelettrico" l'utente Fringui scrive:
1 Il riscaldamento.. la spring consuma circa 4kWh di riscaldamento, meno se si preme il tasto eco.. meno se si abbassa, però se fate tanti tragitti brevi è un massacro.. il riscaldamento è sempre attivo al massimo e se la strada è tutta urbana, quindi stop e riprese.. non fai fatica a stare a 20 al 100....dove con "20 al 100" intende 20 kWh/100 km ovvero 200 W/km. In aggiunta dice:
2 Tipo di strada.. costante e lunga consuma una follia in meno di 1000 ripartenze.. io posso passare da medie di 6 a medie di 20.. solo per il tipo di strada.dove con "ripartenze" intende fare numerose soste (per esempio per commissioni e/o per tragitti brevi) e dove "medie di 6" si intende 60 Wh/km e con "medie di 20" si intende al solito 200 Wh/km. Si noti che l'auto è impostata con un consumo di 120 Wh/km nel cruscotto e quindi è inteso come consumo standard della Spring. Quindi Fringui arriva a consumare la metà (60 Wh/km) nel migliore dei casi, probabilmente in autunno/primavera dove il riscaldamento/condizionatore è spento.
Aggiungiamo la tabella con i tempi di percorrenza per scaricare la batteria dal 100% al 20% e per scaricare la batteria dal 80% al 20%, in tal modo abbiamo una chiara idea dei tempi in cui possiamo usare l'auto prima di doverla ricaricare. Consideriamo l'uso cittadino e quindi stiamo dentro il ciclo WLTP city che ha una velocità media di 33.7 km/h, come calcolato in precedenza:
| Percorrenza | Batt. 100-80% |
Batt. 80-20% |
|
| WLTP city | 305 km | 7.2 h |
5.4 h |
| WLTP city + Riscaldamento |
129 km | 3.1 h |
2.3 h |
| WLTP city + Inverno | 213-244 km | 5.1-5.8 h | 3.8-4.3 h |
| WLTP city + Riscal. + Inver. | 90-103 km | 2.1-2.4 h | 1.6-1.8 h |
Nota: in modalità "ECO" la Spring riduce la potenza della resistenza elettrica per il riscaldamento dai 4 kW a un valore più basso. In tal modo l'abitacolo impiega un tempo più lungo per arrivare alla temperatura target ma anche riduce il drenaggio di energia dalla batteria. In questo caso le percorrenze anche con riscaldamento sempre attivo migliorano rispetto alle tabelle calcolate in questo articolo.
Conclusioni
Una informazione utile per consumare meno d'inverno che si evince da questa discussione tratta dal forum e dai calcoli appena fatti, è quella di agire sul riscaldamento che è responsabile di un calo del 58% (come da tabella) nella percorrenza nel caso peggiore. Quindi occorre impostare la modalità "eco" d'inverno per limitare il consumo della resistenza che riscalda l'abitacolo e occorre evitare i tragitti brevi oppure non accendere il riscaldamento se si fanno molti tragitti brevi intervallati da pause in cui l'abitacolo si raffredda completamente oppure accenderlo per metà del tempo.
Dai calcoli fatti si nota che il riscaldamento a piena potenza (4 kW) in un percorso cittadino WLTP city, impatta sulla batteria molto di più di quanto impatti il consumo del motore elettrico:
136% Vs 100%
in altre parole nel caso peggiore di resistenza del riscaldamento sempre accesa, se spendiamo 100 € per fare il percorso cittadino un certo numero di volte allora ci sono da aggiungere 136 € per il riscaldamento in inverno.
Perché la batteria dell’auto elettrica dura meno in inverno?
«L’autonomia delle auto elettriche in inverno è influenzata da diverse variabili, ed è fondamentale comprendere come queste possano influire sulle prestazioni complessive del veicolo. Ad esempio, le basse temperature invernali possono ridurre l’efficienza delle batterie utilizzate nelle auto elettriche. Queste batterie sono generalmente realizzate con celle al litio. All’interno di queste celle, il processo di scarica, quando la batteria rilascia l’energia immagazzinata nell’auto, coinvolge una reazione chimica tra l’anodo (l’elettrodo negativo) e il catodo (l’elettrodo positivo) attraverso un elettrolita, una sostanza che consente il passaggio degli ioni. Con l’arrivo delle basse temperature, le reazioni chimiche all’interno della batteria procedono più lentamente, il che porta a una riduzione dell’efficienza delle batterie. Inoltre, la resistenza interna delle batterie aumenta, rendendo più difficile il flusso di corrente attraverso di esse. Questo comporta la dissipazione di parte dell’energia immagazzinata sotto forma di calore anziché il suo trasferimento diretto alle ruote dell’auto.
Kensan.it
Questi processi portano a una notevole diminuzione dell’autonomia, ovvero meno chilometri percorsi con una singola carica. Alcuni veicoli elettrici sono dotati di sistemi di riscaldamento per le batterie per mitigare questo problema, e le tecnologie di isolamento delle batterie influenzano il loro rendimento complessivo.»
Fonte: https://daze.eu/it/mobilita-elettrica/autonomia-auto-elettriche-inverno
(costruttore di colonnine per la ricarica di auto elettriche)
Le peggiori condizioni che esauriscono la batteria in inverno
Raccattando alcuni dati sulla auto elettrica della FIAT, la 500e, si possono fare delle interessanti considerazioni che poi danno una idea anche del consumo di elettricità della Spring. Diverse fonti affermano che il riscaldamento dell'abitacolo della 500e sia a resistenza, esattamente abbia un PTC come resistenza, cioè che diminuisca la sua potenza con l'aumentare della temperatura del resistore (Positive Coefficient of Temperature).
L'intelligenza artificiale afferma che solitamente la potenza del PTC delle auto elettriche è intorno ai 5 kW ma non mi ha fornito link della FIAT. Un utente di una Tesla model X prima serie afferma che la sua resistenza è di 6 kW. Sul forum elettrico, un utente afferma di avere misurato 8 kW di potenza del PTC della 500e.
La seconda parte dei dati raccolti è molto più interessante. Proviene da una prova sperimentale effettuata in una camera termica con temperatura di -10°C e impostando la temperatura target dell'abitacolo a 20°C. Il salto termico è quindi di ΔT = 30°C. Il test è riportato da Sicurauto ma è effettuato da una rivista tedesca di nome Öeamtc.
Risulta che l'abitacolo si è riscaldato nel tempo di: 30'.
Dalla prova si evince che le auto messe a test, soprattutto quelle più datate, siano in difficoltà con questo salto termico e quindi è presumibile che la dissipazione termica dell'abitacolo sia molto forte quando il ΔT è di 30°C. Come conseguenza si ha che con le temperature invernali del nord Italia che possiamo stimare in TE = 4°C (dove con TE si intende la Temperature Esterna), il salto termico è: ΔT = 20°C - 4°C = 16°C, quindi circa la metà di quello della prova. Ne consegue una dispersione di calore dall'abitacolo verso l'esterno molto meno importante nel nord Italia rispetto a quello della prova, quindi dei tempi per riscaldare l'abitacolo, più brevi.
Riassumendo in numeri, essendo il ΔT del nord Italia circa la metà di quello della prova si hanno tempi dimezzati per la 500e:
Con ΔT = 16°C, il tempo per riscaldare l'abitacolo è di: 16'.
Che nella realtà sarà più basso in quanto, come già detto, c'è meno calore che esce, sia per il tempo più breve che per il minore salto termico. Inoltre il test della rivista tedesca ha usato un metodo molto stretto per definire il raggiungimento della temperatura target:
Solo quando l'intero interno dell'abitacolo aveva raggiunto la temperatura dell'obiettivo, cioè il calore era misurabile sia sul sedile del conducente che sul sedile posteriore e nella zona pedonale, il veicolo era considerato completamente riscaldato.Risulta che per portare l'abitacolo da -10°C a 20°C si è consumato 1.5 kWh. Quindi con un salto termico della metà si consumerà metà (o un pochino meno) ovvero 0.75 kWh.
Seguono ragionamenti che non tengono in considerazione che la resistenza della 500e non funziona alla massima potenza. Quindi è da aggiornare.
Costruiamo una tabella con delle potenze del PTC verosimili della 500e e calcoliamo di quanto si estendono i tempi per riscaldare la Spring con ΔT = 16°C se avesse caratteristiche simile alla 500e ma con una resistenza elettrica da 4kW:
| tempo per riscaldare l'abitacolo |
FIAT 500e |
Dacia Spring 4kW |
|---|---|---|
| PTC 5kW Fiat 500e | 16' | 20' |
| PTC 6kW Fiat 500e | 16' | 24' |
| PTC 8kW Fiat 500e | 16' | 32' |
Siamo intorno ai 25 minuti per la Spring dove dobbiamo considerare che ci sarà una riduzione per via che con un ΔT = 16°C c'è meno calore che esce, sia per il tempo più breve che per il minore salto termico, rispetto al caso della prova che ha considerato un ΔT = 30°C.
Sempre nella prova sperimentale si è misurato l'isolamento termico della 500e, portando l'abitacolo a 20°C e poi lasciandolo raffreddare nella camera posta a -10°C. È risultato che dopo 5 minuti l'abitacolo ha perso 5°C (20°C => 15°C). Ecco la tabella:
| FIAT 500e |
Temperatura abitacolo |
|---|---|
| al tempo zero | 20°C |
| dopo 5' | 15°C |
| dopo 15' | 11°C |
| dopo 30' | 8°C |
Se il salto termico fosse quello del nord Italia (ΔT = 16°C), la tabella sarebbe stata la seguente:
| FIAT 500e |
Temperatura abitacolo |
|---|---|
| al tempo zero | 20°C |
| dopo 5' | 17.3°C |
| dopo 15' | 15.2°C |
| dopo 30' | 13.6°C |
Si può supporre che la Dacia Spring abbia un analogo isolamento termico e analoghi tempi di raffreddamento della 500e o comunque poco distanti (essendo economica le portiere saranno meno isolate e forse i vetri avranno un peggiore trattamento superficiale invernale per trattenere il calore).
La formula per il calo di temperatura con il tempo t in minuti nel caso del nord Italia è la seguente:
T(t) =16°C · e-t/30' + 4°C
dove la costante del sistema è τ = 30' (minuti) e T è la temperatura in °C dell'abitacolo che si raffredda. Calcolando la formula si ha la seguente tabella:
| FIAT 500e |
Temperatura abitacolo |
|---|---|
| al tempo zero | 20.00°C |
| dopo 5' | 17.54°C |
| dopo 15' | 13.70°C |
| dopo 30' | 9.89°C |
| dopo 45' | 7.57°C |
| dopo 60' | 6.16°C |
| dopo 120' | 4.29°C |
| dopo 180' | 4.03°C |
Si vede che la differenza tra la formula e i dati sperimentali sono notevoli, dopo 30' l'errore è di circa 4°C. I dati della formula sono abbastanza più pessimisti di quelli della realtà della prova. Comunque se la Spring avesse la stessa dissipazione termica della 500e si può dire che i dati sperimentali dimostrano che dopo 15-30 minuti l'auto è piuttosto fredda con una temperatura interna di 15.2-13.6°C. Si può anche dire che basta poco per portarla ai 20°C, una frazione dei circa 25' necessari per portare la Spring da +4°C a +20°C.
Si può stimare il modo grossolano che se servono 25' per portare la temperatura a un livello superiore di 16°C (25'/16°C = 1.56 min/°C), cioè che servano 1.56 minuti per la resistenza della Dacia Spring da 4 kW per fare aumentare la temperatura dell'abitacolo di 1°C, allora per portare la temperatura da 15.2°C a 20°C servono 7.5' (cioè con una sosta di 15' in cui l'auto si raffredda), se la sosta è di 30' la temperatura dell'abitacolo è di 13.6°C e per portarla a 20°C serve un tempo stimato di 10'. Questi tempi sono quelli in cui la resistenza del riscaldamento della Spring lavora al 100%.
| Dacia Spring |
Temperatura abitacolo |
tempo per portare l'abitacolo a 20°C |
|---|---|---|
| al tempo zero | 20°C | -- |
| dopo 5' | 17.3°C | 4.2' |
| dopo 15' | 15.2°C | 7.5' |
| dopo 30' | 13.6°C | 10.0' |
La tabella qui sopra ha l'ultima colonna che è una stima grossolana che si basa sul fatto che servano 25' per portare la Spring da +4 a +20°C (il tempo potrebbe essere inferiore a 25'), si basa sul fatto che abbiamo fatto una media tra il riscaldamento dell'abitacolo di pochi gradi sopra la temperatura esterna e il riscaldamento quando il salto termico è alto e quindi c'è dispersione termica (25'/16°C = 1.56 min/°C è una media).
La tabella qui sopra pur essendo una stima grossolana nella seconda colonna, mentre nella prima colonna è più precisa o un po' ottimistica (la 500è potrebbe avere un isolamento migliore della Spring), mostra che fare soste ripetute di un quarto d'ora o mezz'ora e poi fare piccoli tragitti da 7.5 minuti o 10 minuti sottopone la Dacia spring alle peggiori condizioni di consumo della batteria nel periodo invernale e limita la durata della batteria a un centinaio di chilometri.
Con al velocità media del ciclo WLTP di 33.7 km/h, 7.5-10 minuti di percorrenza sono circa 4-6 chilometri.
