Автопарк
Главная  /  Автопарк  /  Микроклимат с подзарядкой: энергоэффективные кондиционеры и отопители
[

Микроклимат с подзарядкой: энергоэффективные кондиционеры и отопители

]
Микроклимат с подзарядкой:энергоэффективные кондиционеры и отопители
Мировой автопром сегодня стремится с большей эффективностью сосредоточить свою деятельность вокруг альтернативных приводов и всего, что с ними связано. Эту тенденцию увидели и производителями климатического оборудования для общественного транспорта

С 2000-х годов электробусы перестали быть экзотикой. Такой вид транспорта, правда, пока в виде предсерийных опытных образцов, появился в линейке ПАО «КАМАЗ» и «Группы ГАЗ». За рубежом серийные автобусы с электроприводом производят десятки компаний, более всех преуспел Китай. Технологии е-mobility развиваются семимильными шагами: следом за инновационными решениями в области силового привода пришел черед и новых технологий в области климатического оборудования.

Свежий воздух, свежий взгляд, свежие идеи… Последние инновации в обеспечении микроклимата на общественном транспорте разберем на примере продукции концерна Webasto, который всегда был на переднем крае прогресса в сфере транспортного отопительного и климатического оборудования.

Специально для бурно развивающегося рынка электро и гибридных автобусов Webasto предлагает новый кондиционер Revo G Global. Модель, поставляемая на конвейер Volvo Buses, представляет собой накрышный моноблок, в корпус которого интегрированы электрический компрессор и инвертор. Масса оборудования — 250 кг. В конструкции использованы прецизионно обработанные стабилизированные пластики, а 98 % охлаждающего контура изготовлено из сверхлегких алюминиевых сплавов. Высокий КПД обеспечивают электромоторы с широтно-импульсной модуляцией, а также оптимизированная форма теплообменников и трубок холодильного контура.

Кондиционер Revo G Global может работать на охлаждение и на отопление

Возможны четыре версии исполнения Revo G. Начальная рассчитана только на охлаждение, две другие могут не только охлаждать, но и нагревать пассажирский салон посредством встроенных электронагревателей или в режиме теплового насоса. Наконец, четвертая версия подразумевает охлаждение и комбинированное отопление (электроподогрев плюс тепловой насос). Комбинация источников тепла позволяет получить стабильную отдачу в более широком диапазоне внешних температур при малом расходе энергии. Эффективность Revo G по холоду составляет 30 кВт, по теплу 19 кВт, объемный поток воздуха 6000 м3. Режим работы оборудования задается системой климат-контроля, температура контролируется датчиками на входе в узел обработки воздуха и на выходе из кондиционера.

К слову, переключить кондиционер в режим отопления не представляет сложностей — нужно изменить направление термодинамического цикла, задействовав специальный клапан. В таком случае испаритель и конденсатор поменяются ролями, а хладагент, нагревшись от сжатия в компрессоре, станет теплоносителем. Особенность обратного термодинамического цикла — низкий расход энергии, затрачиваемый на единицу тепла. Именно поэтому системы кондиционирования с тепловым насосом сегодня получают наибольшее распространение в сфере транспорта с альтернативным приводом, там, где запас энергии на борту ограничен. Такое оборудование специально для гибридов и электробусов сегодня производят компании Eberspaecher Suetrak (AC 136 AE), Konvekta (UL 500 EM CO2 WP), Thermo King (Athenia MkII). Из описания последнего следует, что в режиме обогрева изделие Athenia MkII способно переносить тепло от наружного воздуха во внутреннее пространство пассажирского салона с тепловым коэффициентом (СОР), достигающим 4. Это значит, что на каждый киловатт электричества, потребляемого от аккумуляторных батарей, тепловой насос генерирует до 4 кВт тепла. Впечатляет? Правда, есть оговорка. Данный способ преобразования энергии сильно зависит от внешней температуры, специалисты считают его эффективным лишь до +4 °C, в настоящий холод от теплового насоса мало толку.

Где еще есть резервы энергоэффективности? Отвечая на этот вопрос, концерн Webasto представляет кондиционер CitySphere, который уже подтвердил свои передовые характеристики в режиме реальной эксплуатации (модель выпускается с 2010 года). Компактное изделие массой 50 кг с герметичным компрессором Blitzer, полукруглым испарителем и инновационной системой распределения воздуха разработано специально для низкопольных городских автобусов. Комфорт в салоне создается за счет охлаждения не всего объема одновременно, а небольшого слоя воздуха под потолком, где создается сильный воздушный поток. В периметре салона создается некий воздушный зонтик, под которым образуется зона комфорта. Отличия есть и в системе управления кондиционером. На пульте задается не конечное значение температуры, а градиент снижения — от 1 до 6 °С. Номинальная мощность кондиционера при 27 °С внутри и 29 °С снаружи составляет 3,8 кВт. Оригинальная система распределения воздуха позволяет отказаться от прокладки воздушных каналов в салоне, что облегчает «привязку» к конкретному транспортному средству, как в случае его заводской установки, так и при дооборудовании в процессе эксплуатации.

Модель CitySphere разработана специально для низкопольных городских автобусов

И снова про тепло. Нужно сделать важную оговорку. Потолочное отопление, о чем упоминалось выше, считается вспомогательным. Основными источниками тепла в салоне являются напольные конвекторы, подключенные в контур охлаждающей жидкости. Однако в условиях ограничения выработки тепла силовым агрегатом для гибридов и электробусов требуются специальные решения: легкие, эффективные, но с малым энергопотреблением, такие, как, например, высоковольтный нагреватель Webasto HVH (High Voltage Heater) тепловой мощностью до 5 кВт. Легкий (вес 2 кг) и компактный подогреватель работает в диапазоне напряжений 250–450 В. При этом благодаря высоким технологиям он преобразует тепло практически без потерь — эффективность составляет 95 %. Дополнительным преимуществом HVH является возможность CAN-управления. В настоящее время Webasto работает над усовершенствованием этой модели, в том числе с целью повышения ее мощности до 10 кВт. Более мощную нишу (до 20 кВт) закрывает подогреватель Thermo AC/DC.

Высоковольтный нагреватель Webasto HVH тепловой мощностью до 5 кВт весит всего 2 кг

В первом квартале 2017 года Webasto выпустит новую модель жидкостного подогревателя Thermo H (Hybrid). Новинка, как, собственно, следует из ее названия, может работать как на дизельном топливе, так и от электрической сети. Для этого с одной стороны теплообменника конструкторы вмонтировали электрический нагреватель, а с другой — дизельную горелку. Переключение режимов производится вручную или в автоматическом режиме. Предлагается два варианта исполнения Thermo H, отличающихся мощностью дизельного компонента (16 или 23 кВт) и родом потребляемого тока (DC/AC).

Жидкостный подогреватель Thermo H работает на дизельном топливе и от электрической сети

Ключевая роль в обеспечении микроклимата в автобусе отводится интеллектуальным системам управления. Транспорт с альтернативным приводом не исключение. Основа эффективной и четкой работы отопления, кондиционирования и вентиляции — тщательно подобранные и отлаженные электронные приборы и программное обеспечение. Прогресс климатического оборудования сегодня — прежде всего в повышении сложности и разнообразия систем управления, охватывающих все больше компонентов, параметров среды и рабочих режимов. Так, фирмой Spheros (в России ее попрежнему представляет Webasto) разработана одна из наиболее совершенных цифровых систем управления люками аварийного выхода и вентиляции, интегрированная с кондиционером — DHC (Digital Hatch Control unit).

Интеллектуальные системы управления позволяют более эффективно расходовать бортовые источники энергии. Все, что требуется от водителя, — задать оборудованию нужный режим.