La casa automobilistica
tedesca Volkswagen ha modificato la propria consolidata pompa di calore a CO₂ (R744) per garantire il raffreddamento e il riscaldamento nella sua nuova gamma di veicoli elettrici (EV) della classe delle utilitarie.
Due dirigenti Volkswagen – Felix Nowak-Walenta, ingegnere addetto ai test di gestione termica, e Carsten Wachsmuth, responsabile della gestione termica dei veicoli elettrici presso la divisione Ricerca e Sviluppo – hanno illustrato la modifica e fornito un aggiornamento sullo stato di avanzamento dell’introduzione da parte dell’azienda della pompa di calore a CO₂ per i veicoli elettrici il 29 settembre in occasione dell’ATMO MAC Summit 2026 x TU Berlin tenutosi a Bruxelles. I relatori erano già intervenuti in precedenti conferenze ATMO MAC.
L’ATMO MAC Summit 2026 x TU Berlin è stato organizzato da ATMOsphere, editore di NaturalRefrigerants.com, in collaborazione con il Dipartimento di Trasferimento di Calore e Conversione Termica della Technische Universität (TU) di Berlino.
Volkswagen, uno dei leader nell’adozione delle pompe di calore a CO₂ per veicoli elettrici, ha venduto oltre 1,5 milioni di unità a CO₂ dal 2000, aggiungendone altri cinque milioni a partire dal 2024. Si tratta per lo più di unità destinate al mercato europeo, con un numero limitato in Canada. «Ogni anno, l’R744 registra una crescita più rapida rispetto all’anno precedente e, nel segmento delle utilitarie, le vendite sono appena iniziate», ha affermato Wachsmuth.
Lo scorso anno, Volkswagen ha annunciato l’intenzione di presentare nel 2026 veicoli elettrici subcompatti basati sulla sua nuova piattaforma elettrica MEB+, con un prezzo di partenza di circa 25.000 euro (28.000 dollari). Queste vetture di dimensioni ridotte utilizzano per la prima volta una nuova cella unificata nella batteria, consentendo un’autonomia fino a 450 km (280 miglia).
Sfida ingegneristica
L’adattamento dei sistemi a pompa di calore dei modelli più grandi (ID.4, ID. Bus e ID.7) alle vetture subcompatte ha rappresentato una sfida ingegneristica, ha osservato Nowak-Walenta. «Più l’auto diventa piccola, più diminuisce la richiesta di riscaldamento e raffreddamento, ma anche lo spazio a disposizione si riduce, ed è proprio qui che sorge per noi la sfida di integrare un sistema scalabile in queste vetture». Di conseguenza, è stato progettato un sistema a pompa di calore più compatto che combina diverse funzioni, tra cui scambiatori di calore condivisi, nella piattaforma MEB+.
Le auto subcompatte utilizzano un sistema HVAC più piccolo, che non integra un riscaldatore d’aria per l’abitacolo «e pertanto disponiamo di un altro sistema per riscaldare l’aria», ha spiegato Wachsmuth. Il nuovo progetto impiega un riscaldatore separato (scambiatore di calore), con glicole riscaldato che viene convogliato sia nell’abitacolo che alla batteria, quando necessario. «Di conseguenza, abbiamo aumentato notevolmente la complessità dal lato del refrigerante [glicole]», ha affermato. I sistemi tradizionali utilizzano un riscaldatore a glicole separato solo per la batteria, mentre il calore proveniente dalla CO₂ riscalda l’abitacolo.
«Ogni anno, l’R744 registra una crescita più rapida rispetto all’anno precedente e, nel segmento delle utilitarie, le vendite sono appena iniziate».
Carsten Wachsmuth, Volkswagen
Al contrario, in estate, il ciclo di climatizzazione nelle auto più piccole utilizza la CO₂ per raffreddare l’abitacolo, mentre il glicole raffreddato raffredda la batteria quando necessario, ha osservato Wachsmuth. Questo progetto incorpora per la prima volta valvole di ritegno per la CO₂, mentre la complessità del circuito del refrigerante diminuisce leggermente. Nel complesso, il funzionamento dell’aria condizionata è paragonabile a quello del sistema a pompa di calore della classe compatta.
Nowak-Walenta ha osservato che gli spostamenti brevi, come il tragitto casa-lavoro, costituiscono la maggior parte dell’utilizzo dell’auto, con due terzi degli spostamenti di durata inferiore ai 20 minuti. Tuttavia, quanto più un veicolo elettrico viene utilizzato per spostamenti brevi a bassa velocità, in particolare quando fa freddo, «tanto più trae vantaggio da una pompa di calore», ha affermato. «È proprio in queste circostanze che i nostri clienti utilizzano [le loro auto], ed è proprio lì che possiamo aiutarli a risparmiare energia grazie a una pompa di calore. È ciò che stiamo facendo con il nostro sistema R744».
