IAA 2014: Klimatyzacja i ogrzewanie Eberspacher w autobusach elektrycznych
W ostatnich latach nastąpił dynamiczny rozwój autobusów elektrycznych. Pojazdy wizualnie przypominają tradycyjne autobusy, jednak wymagają zastosowania specjalistycznych rozwiązań uwzględniających ograniczone zasoby energii pojazdu.
Jednym z problematycznych rozwiązań w autobusach elektrycznych jest system klimatyzacji oraz ogrzewania pojazdu. Klimatyzacja odpowiada za wymianę powietrza oraz utrzymanie właściwej temperatury w przestrzeni pasażerskiej zapewniającej dogodne warunki dla pasażerów oraz kierowcy. Klimatyzator składa się z trzech ważnych elementów –sprężarki, skraplacza oraz parownika. Sprężarka pod dużym ciśnieniem tłoczy czynnik chłodzący do zasobnika gdzie następuje jego oczyszczenie oraz pozbycie się wilgoci. Następnie czynnik chłodzący zostaje przetłoczony do skraplacza, gdzie następuje przemiana z postaci gazowej w ciekłą. W ten sposób temperatura czynnika zostaje wstępnie obniżona przed przetłoczeniem go do zaworu rozprężnego, gdzie następuje wtrysk do parownika. W parowniku czynnik zostaje gwałtownie rozprężony, w wyniku czego jego temperatura zostaje obniżona. Zimne powietrze pobierane jest przez wentylatory i tłoczone kanałami powietrznymi do przestrzeni pasażerskiej.
Praca kompresora, wentylatorów oraz całej elektroniki sterującej klimatyzacją wiąże się z dużym poborem energii. W tradycyjnych pojazdach wykorzystujących silniki spalinowe ten problem rozwiązany jest za pomocą alternatora, który na bieżąco uzupełnia zapotrzebowanie pojazdu w prąd. Przy włączonej klimatyzacji alternator jest mocno obciążony, stawia większe opory, które w przypadku słabszych jednostek mogą spowodować wyraźną utratę mocy. Jednocześnie ma to swoje odzwierciedlenie w spalaniu, które można wzrosnąć nawet o 20%. Alternatywnie, sprężarka jest napędzana paskiem klinowym od silnika, czego jednak nie stosuje się w autobusie elektrycznym.
W przypadku autobusów zasilanych bateriami użycie tradycyjnych klimatyzatorów może w znacznym stopniu obniżyć zasięg pojazdu. Obecnie autobusy elektryczne w zależności od zastosowanych rozwiązań pomiędzy cyklami ładowania mogą pokonać około 200 kilometrów, co zazwyczaj umożliwia wykonanie przeciętnego, dziennego zadania. Użycie tradycyjnej klimatyzacji znacząco obniżyłoby funkcjonalność takiego autobusu. Jako przykład można podać zaprezentowany przez Solarisa w 2011 elektrobus, który nie posiadał ani klimatyzacji, ani systemu ogrzewania.
Problematycznym rozwiązaniem w przypadku autobusów elektrycznych pozostaje również system ogrzewania. W tradycyjnych autobusach rozwiązane jest ono za pomocą kaloryferów włączonych w wodny system chłodzenia silnika. Ogrzewanie jest dodatkowo wspierane niezależnym systemem Webasto. Polega on na zastosowaniu pieca grzewczego zasilanego olejem napędowym. Takie rozwiązanie zapewnia możliwość ogrzania pojazdu podczas postoju lub gdy silnik jest jeszcze zimny. Silniki zastosowane w autobusach elektrycznych nie wytwarzają tak dużej ilości energii cieplnej jak tradycyjne jednostki, toteż nie stosuje się w nich chłodzenia cieczą. Pojazd pozbawiony jest w ten sposób źródła ciepła, powstającego w procesie ubocznym pracy silnika. Wymaga to zastosowania ogrzewania elektrycznego, które podobnie jak klimatyzacja pochłania duże ilości energii, niekorzystnie wpływając na zasięg pojazdu. Niektórzy producencie jak np. AMZ oprócz ogrzewania elektrycznego w pojazdach elektrycznych decydują się na montaż grzania olejowego w celu uzyskania lepszej wydajności grzewczej przedziału pasażerskiego przy niskich temperaturach.
Innowacyjne rozwiązania w tej dziennie proponuje firma Eberspächer Sütrak. Model AC 136 AE (All Electric) to koncepcja urządzeń klimatyzacyjnych do autobusów, wyznaczająca nowe standardy w segmencie trolejbusów i pojazdów elektrycznych. Urządzenie dodatkowo wyposażone jest w specjalnie zaprojektowaną pod kątem autobusów elektrycznych pompę ogrzewania. Takie rozwiązanie układu klimatyzacji zapewnia bardzo dobre chłodzenie i ogrzewanie. Proces ogrzewania działa na odwrotnej zasadzie niż klimatyzacja. Czynnik zostaje skroplony w parowniku i w ten sposób ciepło może zostać rozprowadzone przez wentylatory po autobusie. Według producenta zastosowanie takiej technologii jest około 3x bardziej wydajne niż tradycyjne elektryczne ogrzewanie przy zużyciu tej samej ilości prądu. Do cech produktu AC 136 AE zaliczają się również niewielkie nakłady na instalację i maksymalna niezawodność eksploatacji. Zasilanie napięciem o zmiennej częstotliwości umożliwia w pełni automatyczną regulację i stałą klimatyzację nawet w ruchu stop and go. W przypadku takiego rozwiązania moc chłodnicza jest niezależna od tempa pracy silnika. Według zapewnień producenta zastosowanie bezszczotkowych silników pozwoli skutecznie obniżyć koszty eksploatacji. Urządzenie wykorzystuje bezchlorowy czynnik chłodniczy –R134a – o zerowym potencjale niszczenia warstwy ozonowej.
Dla indywidualnych czytelników za 15 zł rocznie, a dla firm od 99 zł rocznie! Sprawdź naszą ofertę:
-
Subskrypcja na 12 m-cy
1 adres e-mail – prywatny15.00 zł przez 1 rok -
Subskrypcja biznes na 12 m-cy
1 adres e-mail – firmowy99.00 zł przez 1 rok -
Subskrypcja biznes na 12 m-cy
do 5 firmowych adresów e-mail495.00 zł przez 1 rok -
Subskrypcja biznes na 12 m-cy
do 10 adresów e-mail990.00 zł przez 1 rok -
Subskrypcja biznes na 12 m-cy
bez żadnych limitów!1,990.00 zł przez 1 rok
Komentarze