Hlavním proudem se stane integrovaná klimatizace s tepelným čerpadlem
Systém klimatizace kokpitu má převážně dvě technické cesty: vytápění PTC a vytápění klimatizací tepelným čerpadlem. Oba mají své výhody a nevýhody. PTC má dobrý topný účinek při nízkých teplotách pracovních podmínek, ale spotřebovává elektřinu. Klimatizační systém s tepelným čerpadlem má špatnou topnou kapacitu při nízké teplotě a dobrý efekt úspory energie, což může účinně zlepšit životnost baterie nových energetických vozidel v zimě.
Z hlediska principů vytápění je zásadní rozdíl mezi systémem PTC a systémem tepelného čerpadla v tom, že systém tepelného čerpadla využívá chladivo k absorbování tepla z vnějšku vozidla, zatímco systém PTC využívá k vytápění vozidla cirkulaci vody. Ve srovnání s ohřívači PTC mají klimatizační systémy s tepelným čerpadlem technické potíže, jako je separace plynu a kapaliny během ohřevu, regulace tlaku průtoku chladiva atd. Technické bariéry a potíže jsou výrazně vyšší než u topných systémů PTC.
Chlazení a vytápění klimatizačního systému tepelného čerpadla využívá jako jádro elektrický kompresor a přijímá sadu systémů. V režimu vytápění PTC je jádrem ohřívač PTC a v režimu chlazení je jádrem elektrický kompresor a fungují dva různé režimy systému. Klimatizace s tepelným čerpadlem má proto specifický režim a vyšší stupeň integrace.
Pokud jde o účinnost vytápění, k získání výstupního tepla 5 kW musí elektrický ohřívač spotřebovat 5,5 kW elektrické energie kvůli ztrátě odporu. Systém s tepelným čerpadlem vyžaduje pouze 2,5 kW elektrické energie. Kompresor využívá elektrickou energii ke stlačování chladiva k vytvoření požadovaného výstupního tepla ve výměníku tepla tepelného čerpadla. V budoucím prostoru je horní hranice elektrického ohřevu PTC omezena výkonem ohřívače a ztrátou vedení tepla. V současné době se účinnost ohřevu této technologie dostala na horní hranici a je obtížné ji zlepšit. Princip systému přenosu tepla tepelného čerpadla způsobuje, že jeho účinnost vytápění závisí na dvou faktorech: na výkonu elektrického kompresoru a na tepelném výkonu chladiva. Přechod od freonu k oxidu uhličitému a dalším ekologicky šetrným chladivům má prostor pro další zlepšení účinnosti vytápění.
V současné době nová chladiva, jako je tepelné čerpadlo R744 (tepelné čerpadlo na oxid uhličitý) a R1234yf (tetrafluorpropylen), nahrazují R142b (freon). V porovnání autodílů jsou části PTC topného systému a systému tepelného čerpadla zhruba stejné. Provozní tlak tepelného čerpadla je však relativně vysoký a jsou vyžadovány komponenty odolné proti vysokému tlaku, jako jsou potrubí odolná proti vysokému tlaku, elektronické expanzní ventily odolné proti vysokému napětí a vzduchové kompresory odolné proti vysokému tlaku. To vede k výraznému nárůstu nákladů ve srovnání s PTC.
