Heizung und Klimatisierung von Elektrofahrzeugen

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Heizung und Klimatisierung von Elektrofahrzeugen

Schlenz, D. / Löhle, M. / Nonnenmann, M.

Aus Sicherheits- und Komfortgründen müssen Elektro- und Hybridfahrzeuge über eine leistungsfähige Heizung verfügen. Darüberhinaus ist auf dem amerikanischen Markt nur dann Akzeptanz zu erwarten, wenn das Elektrofahrzeug auch über eine Klimatisierung verfügt. Nur geringfügig darf die Reichweite von Elektrofahrzeugen eingeschränkt werden. Dies bedingt eine dem Energieangebot angepaßte Reduzierung der Anforderungen an Heizung bzw. Klimatisierung. Für die Innenraumklimatisierung sind folgende grundlegende Voraussetzungen zu erfüllen: Absenkung der minimalen Innenraumtemperatur im Winter bzw. höhere zulässige Kopfraumtemperaturen im Sommer, Vorklimatisierung während der Batterieladung, hoher Umluftanteil sowohl im Heiz- als auch im Kühlbetrieb, effiziente Nutzung der vorhandenen Abwärme, Reduzierung der thermischen Belastung. Diese Maßnahmen werden beschrieben und deren Auswirkungen an Hand von Simulationsrechnungen aufgezeigt. Beschrieben werden die Heiz-/Kältekreisläufe mit denen dies realisiert werden kann. Am Beispiel des Fahrzeuges BMW E 1 wird eine ausgeführte Heizung vorgestellt. Geeignete Systeme werden vorgestellt, die auf Wärmegewinnung und einem hohen Umluftanteil sowohl im Heiz- als auch im Kühlbetrieb basieren. Graphisch dargestellt werden folgende Aspekte: Abwärme des E 1 Antriebs im Stadtzyklus; Taupunkttemperatur bei 22 Cel in Abhängigkeit der relativen Luftfeuchte des Innenraums; Maßnahmen zur Reduzierung der Innenraumheizung des E 1; Heiz- und Kältetechnik E 1; Reichweitenreduzierung durch Heizung/Klimatisierung; Integrierte Systeme zur Beheizung des Innenraumes; Heizkreislauf E 1; Heizung und Kühlung; Zeolithspeicher Heiz- und Klimaanlage.