Klimaanlagen in PKW tragen maßgeblich zum Treibstoffverbrauch und damit zum Schadstoffausstoß bei. Dieser Mehrverbrauch kann mit stationären Messungen nur schwer erfasst werden, da er stark von den Umgebungsbedingungen und der Fahrweise abhängt. Daher wird eine Berechnung des jährlichen Mehrverbrauchs unter realistischen Bedingungen benötigt, um unterschiedliche wärmepumpende Systeme und Konzepte zu vergleichen (CO2, HFO, etc.). Im Rahmen des EU-Projekts TIFFE (Thermal Systems Integration For Fuel Economy) wurde eine solche Berechnungsmethode entwickelt. Dafür wurden dynamische Simulationsmodelle für zwei verschiedene Systeme in Dymola erstellt, die den Verbrauch der Klimaanlage im Heiz- bzw. Kühlmodus berechnen können. Da dieser stark von den Anfangsbedingungen und der Fahrweise abhängt, wurde eine ausführliche Parameterstudie durchgeführt, die den Verlauf des Treibstoffverbrauchs bei unterschiedlichen Anfangsbedingungen und Fahrzyklen aufzeichnete. Die Ergebnisse dieser Studie wurden als Basis für eine mehrdimensionale Interpolationsmethode verwendet, die aus diesen Daten den Verbrauch über das gesamte Jahr berechnet. Ein dynamisches Modell zur Berechnung der PKW-Temperatur während des Parkens wurde dafür ebenfalls erstellt. Als Eingabeparameter stehen der Standort des PKW sowie ein detaillierter wöchentlicher Fahrzyklus zur Verfügung. Dadurch ist es möglich, den Einfluss von z.B. der Fahrtdauer oder der Parkposition auf den jährlichen Mehrverbrauch in verschiedenen Klimazonen zu analysieren. Die Ergebnisse stimmen sehr gut mit den Erwartungen überein. Kurze Fahrten und extreme Temperaturen führen zu einem starken Anstieg des Gesamtverbrauchs (bis zu 50%). Von den untersuchten Systemen zeigte das TIFFE System eine bessere Leistung, vor allem aufgrund des Wärmepumpensystems zur Aufheizung des PKW.
Verbrauchsanalyse von PKW-Klimaanlagen. Berechnung des jährlichen Verbrauchs mit dynamischen Simulationsmodellen
2013
14 Seiten, Bilder, Tabellen, 2 Quellen
Conference paper
Storage medium
German
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