Исследователи из Технического университета Мюнхена изучили этот вопрос в контексте исследовательского проекта Visio.M, финансируемого федеральным министерством образования и научных исследования Германии в объеме 7,1 млн евро.

Результаты исследования показали, что потенциал кондиционирования воздуха с низким энергопотреблением практически исчерпан, в том числе для бензиновых автомобилей.

Неэффективность имеет свои преимущества: в прошлом ненужное тепло от двигателей внутреннего сгорания могли использоваться для прямого нагрева пассажирского отсека. В теплую погоду комфорт обеспечивает кондиционирование воздуха. Однако эффективные электромоторы производят недостаточно отработанного тепла. А потому вопрос климат-контроля в электрических транспортных средствах предстоит решить еще раз.

Ученые исследовали, как создать субъективно приятный климат для пассажиров наиболее энергоэффективным путем. Результаты исследования воплощены в прототипе Visio.M и демонстрируются с 13 по 17 апреля сего года в рамках выставки Hannover Messe.

Большинство прежних электрических транспортных средств просто переняло концепции своих собратьев с ДВС. Однако в условиях энергодефицита некоторые моменты приходится пересматривать — эффективность, комфорт и стоимость.

Кондиционирование воздуха в прямой близости к пассажиру

В исследовании ученые быстро определили, что наиболее эффективную альтернативу обеспечит охлаждение в прямой близости к телу. В отличие от прежних решений, в которых до требуемой температуры охлаждался или нагревался весь интерьер салона, в новом проекте тепло генерируется или рассеивается только там, где его почувствует пассажир.

«Испытания показали, что универсальный климат-контроль вовсе не обязателен», сообщил исследователь Мариус Джанта. „Когда мы в холода нагреваем пассажирское кресло, это кажется приятным. Ощущение дискомфорта можно сократить с незначительными энергозатратами“.

В прототипе Visio.M температурный контроль сидений достигается с помощью элементов Пельтье. Это полупроводники, которые могут использоваться для нагрева и охлаждения.

«Несмотря на их относительно высокую стоимость, элементы Пельтье хороши тем, что немедленно нагреваются или остывают», сообщил исследователь Александр Прабст. „Если сравнивать с холодным запуском двигателя внутреннего сгорания зимой, элементы Пельтье повышают уровень комфорта“.

Легкий вес элементов Пельтье позволяет развертывать их в центральном кондиционере воздуха. Установленный элемент Пельтье обладает производительностью до 1,6 кВт. Элементы, установленные в сиденьях, обладают пиковой производительностью 150 ватт. В самые холодные дни можно активировать также дополнительный биоэтаноловый нагреватель мощностью 4,5 кВт.

Интегрированный температурный контроль

Максимальной эффективности прототип достигает не только благодаря температурному контролю пассажирских сидений, но и за счет внедрения электроники в целостную систему температурного контроля. Это позволяет использовать отработанное тепло двигателя и электронику для нагрева салона зимой, а излишняя емкость системы кондиционирования может использоваться для охлаждения электроники летом.

Система температурного контроля управляется умным самоприспосабливающимся программным обеспечением, основанным на эволюционном алгоритме. Программа анализирует поступающие сигналы датчиков температуры и влажности и автоматически, с помощью упрощенной компьютерной модели, определяет оптимальные настройки для комфорта, безопасности и эффективности.

Дальнейшее усовершенствование комфорта достигается за счет дистанционного управления системой с помощью смартфона. Незадолго до прихода водитель может запустить нагревание или охлаждение.