Влияние парковки автомобилей с фотоэлектрическими батареями на солнце на температуру в помещении и нагрузку на кондиционирование воздуха

Исследование, проведенное учеными из Лиссабонского университета в Португалии, пролило свет на важную проблему, связанную с транспортными средствами, оснащенными фотоэлектрическими (PV) модулями, — влияние парковки этих автомобилей на солнце для их подзарядки и последующее повышение температуры в помещении. . Такое повышение температуры требует большей мощности системы кондиционирования воздуха, чтобы достичь комфортного для водителя уровня.

Исследователи признали эту «дилемму парковки» и решили понять тепловые свойства легкового автомобиля в типичных летних условиях. Их целью было изучить тепловые характеристики автомобиля при стоянке на солнце.

Для проведения эксперимента ученые использовали Alfa Romeo 156, автомобиль среднего размера со светло-серым кузовом и черным кожаным салоном. На крыше автомобиля они установили изготовленный на заказ прибор для измерения солнечного излучения, а на консоли переключения передач разместили инфракрасный термометр для измерения температуры в помещении.

Исследователи собрали данные об наружном освещении, а также температуре внутри и снаружи помещений в различных условиях затенения и в разное время суток. Они припарковали машину в тени с 7:00 утра примерно до полудня, а затем выставили ее под прямые солнечные лучи с полудня до 20:00.

Эксперимент II включал обогрев салона автомобиля с помощью электрического обогревателя в сочетании с вентилятором, когда автомобиль был припаркован в тени. Эксперимент длился около часа при средней мощности нагревателя 500 Вт.

Первоначальная температура в салоне и на улице составляла 21,5°C. Исследователи наблюдали линейный рост температуры в салоне с течением времени: для повышения температуры на 3°C потребовалось в общей сложности 390 Втч. После подбора точек данных был получен наклон примерно 4°C/час.

Используя результаты обоих экспериментов, исследователи разработали упрощенную тепловую модель автомобиля с учетом солнечной и тепловой энергии. Они использовали набор уравнений для анализа влияния времени парковки на выработку фотоэлектрических энергии и дополнительную нагрузку на кондиционирование воздуха.

Исследование показало, что влияние на нагрузку на систему кондиционирования воздуха существенно для транспортных средств с низкой установленной фотоэлектрической мощностью. Критическое время парковки, которое представляет собой минимальное количество времени, необходимое для того, чтобы фотоэлектрическая генерация превысила дополнительную нагрузку на кондиционирование воздуха, составила примерно 2 часа для фотоэлектрической системы мощностью 0,5 кВт. <р> Однако для систем с установленной мощностью более 0,8 кВт парковка на солнце постоянно оказывала положительное влияние на запас хода автомобиля.

Исследователи подчеркивают необходимость дальнейшего изучения этой концепции, особенно на реальных транспортных средствах, оснащенных интегрированными в транспортные средства фотоэлектрическими системами (VIPV). <р> Они также предлагают изучить концепцию автобусов на солнечных батареях, что предоставит возможность распространить преимущества интеграции фотоэлектрических систем на общественный транспорт.

В заключение, это исследование подчеркивает важность учета влияния парковки автомобилей с фотоэлектрическими батареями на солнце на температуру в помещении и, как следствие, нагрузку на кондиционирование воздуха. Понимание этой динамики может помочь при проектировании и внедрении фотоэлектрических систем в транспортных средствах, что в конечном итоге повысит их производительность и увеличит запас хода.