Energieffektivisering av framtida klimatsystem för personbilar. Filip NielseN, 2017

Relevanta dokument
ETTaero2 Aerodynamisk utformning av tunga timmer- och flisfordon. Petter Ekman

Split- vs ventilationsaggregat

Luftvärmare, kylprodukter och högtemperatur processkylaggregat - Förordning 2016/2281 Branschmöte 15 februari 2018 Carlos Lopes, Lina Kinning

ERS (Electrical Road System) Slide-in project within FFI program

Att jobba som konsult i Kina CMB 16 December Våra erfarenheter 作 为 一 名 顾 问 在 中 国 工 作

Why Steam Engine again??

Daylight and thermal comfort in a residential passive house

Indikatorer för utvecklingen av de Europeiska energisystemen

METROSAVER MB F & F-PC

DVU-HP. Integrerat reversibelt värmepumpsystem

Högåsskolan. - a passive house school. 7phn Copenhagen, August 2015

Gas och LNG för hållbara transporter. Gas i tunga transporter? Trafikverkets bedömning

NIBE F1245. Energimärkning. Energy labelling. Wärmemengenzählung TIF

Sustainable transport solutions. Rolf Willkrans Sustainability & Public Affairs Volvo Group Headquarters

Welcome to: Design for energy-efficient construction. Elective course for A+W, AEB F01, 3hp. Spring 2008

Energy KRAFTELEKTRONIK NAV. e-mobility. Transport. Mietek Bakowski Konstantin Kostov. Industry ICT

ASES. Active Solar Energy Storage. Thule Brahed ERRIN EUSEW Brussels

Är passivhus lämpliga i fjärrvärmeområden?

Industrins elanvändning och samspelet med lokala energileverantörer Louise Trygg

Knowledge of hygiene demands for ventilation systems (DIN 1946).

Värmepumpar i ett nytt. Vision Monica Axell SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Vad kan industrin göra? Industrin som energislukare eller föregångare i omställningen mot en hållbar region?

Svenskt Hybridfordonscentrum. Finansieras av Energimyndigheten och Fordonsföretagen

Gradientbaserad Optimering,

VÄRMELASTER FRÅN TERMISK STRÅLNING I ROSTERPANNOR HENRIK HOFGREN

Kravställning av kraftelektronik för användning av bränsleceller i elektriska fordon

Uppvärmning och Kyla. Carlos Lopes, Energimyndigheten. Baserat på preliminära arbetsdokument från Kommissionen

Slide-in teknik för kontinuerlig överföring av energi till elektriska fordon, Fas2

PRODUKTBLAD. A Företagets namn Cylinda SIB 5262 KV RF

Invändig isolering med vakuumpaneler

Energy Efficient Milk Cooling - Effektivare mjölkkylning -

Effektiv energianvändning i bostäder och lokaler

VÄRILLISIÄ KUVIA ALUKSISTA. ESL Shipping - Framtidens sjöfart

PRODUKTBLAD. A Företagets namn Cylinda S 6364 KVE RF

Varför ett nytt energisystem?

Profilinformation Flygteknink 2019, Ingo Staack

Boiler with heatpump / Värmepumpsberedare

Solar angles Solar height h, Azimuth (bearing) a

ALLMÄN INFORMATION OM SÄKER ANVÄNDING AV SVHC- ÄMNEN

Byggherrarna 18 november 2008 Per-Erik Nilsson

Sammanfattning hydraulik

( ) ( ) Optimering av byggnadsstommen med avseende på minimal uppvärmning under köldknäppar. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Technical description with installation and maintenance instructions

The Arctic boundary layer

VENTILATIONSSYSTEM - Värme, kyla och el-användning till fläktar

CompactAIR Center Ventilation - Filtrering - Uppvärmning CompactAIR Center Ventilation - Filtration - Heating

A new energy strategies for controlling heating system in existing buildings

Energibehov och inomhusklimat i lågenergihuset Lindås

(Place for logo if desired) Lars Holmquist Göteborg Energi

Celsius - konkurrenskraftig och hållbar fjärrvärme och fjärrkyla till Europas städer.

Ecodesigndirektivet för ventilation. Erik Österlund Teknik- och Miljöchef Svensk Ventilation

ENERGIEFFEKTIVA BYGGNADER EFTER NÄRA NOLL?

PowerCell Sweden AB. Ren och effektiv energi överallt där den behövs

Tekn. Konsult Lars B. Bergman LB-Hus AB Tekn. Chef Esse Ingesson VästkustStugan. Tekn. Expert Svante Wijk

Motorkoncept 2. Nhut Lam, doktorand. Avd. för förbränningsmotorer, Lunds Universitet

Kan framtidens byggnader klara sig utan energiförsörjningssystem?

Reservdelskatalog Spare Parts Catalogue TS3180, TS3180LE

ELDRIVET. Elektriska fordon i fokus FFI Electromobility konferens Göteborg

HYDRAULIK Rörströmning IV

The leading provider for energy efficient, safe and secure buildings and building infrastructure

Lågtemperaturfjärrvärme i nya bostadsområden P i samverkan med Växjö kommun, Växjö Energi AB och Växjö-bostäder AB

IEA Task 41 Solar Energy and Architecture IEA SHC Solar Cooling and Heating programme

OFTP2: Secure transfer over the Internet

Norra Djurgårdsstaden FoU-projekt Smart elnät i stadsmiljö

Är det meningsfullt att försöka överraska förare flera gånger i rad när man utvärderar kollisionsvarning?

Integrerade vitvaror för en smidig och smart vardag

Improvements to Thermal Management System for Automotive Components

Calculation methods for SPF for heat pump systems for comparison, system choice and dimensioning

Ackrediteringens omfattning

SEK Teknisk rapport 62837

Systemsimuleringar av framtida flygmotorer

Begränsa den globala temperaturökningen < 2ºC: Minskad energianvändning

Industrial valves 4 5

Mejeriproduktionens miljöpåverkan. Johanna Berlin

Biogasdag i Simrishamn

Scania och gasmotorer. Rutger Hörndahl, Bussmarknad Scania-Bilar Sverige AB

Verktyg för effektiv samverkansinnovation. exemplet Grafen

Integrerade vitvaror för en smidig och smart vardag

Energirenovering av flerbostadshus Lönsamma renoveringspaket. Linnéseminarie 11 december 2014 Linnéuniversitetet, Växjö

Mätning och utvärdering av borrhålsvärmeväxlare Distribuerad Termisk Respons Test och uppföljning av bergvärmepumpsinstallationer i Hålludden

Evaluation of CO 2 Ice rink heat recovery system performance SOTIRIOS THANASOULAS

81152 TRANSFER CASE SHIFT HANDLE

Vattenfalls affärsutveckling gentemot våra slutkunder Vattenfall Veteranerna

Utveckling av energimarknader i EU. politik och framgångsrika medlemsstater

Bernoullis ekvation Rörelsemängdsekvationen Energiekvation applikationer Rörströmning Friktionskoefficient, Moody s diagram Pumpsystem.

Energy and Quality oriented modeling and control of REFiners

Bygganden som system om energihushållning i ett helhetsperspektiv. Leif Gustavsson Växjö 6 april 2009

Klimatmål, fossila bränslen och CCS

Workshop 4. Det fjärde årliga mötet med tidigare exjobbare i byggnadsteknologi. Byggnadsteknologi Chalmers tekniska högskola

Nenet Norrbottens energikontor. Kjell Skogsberg

Metod Titel Datum Utg. SP-metod 1630 Mekaniskt ventilerade golv - bestämning av luftströmning till

Magic Grippers System för att enkelt bygga robotgrippers / grippers. -- Kort presentation -- Beställ komplett katalog

Elen och elsystemet spelar en allt mer central roll i omställningen av energisystemet

för energieffektivisering i i kulturhistoriskt värdefulla byggnader. Energimyndighetens forskningsprogram

NIBE F1126. Energimärkning. Energy labelling. Wärmemengenzählung TIF LEK

Rev No. Magnetic gripper 3

FÖRORD... 1 SAMMANFATTNING... 2 SUMMARY... 2 INLEDNING/BAKGRUND... 3 GENOMFÖRANDE... 4 RESULTAT... 4 DISKUSSION... 5 PUBLIKATIONSLISTA... 5 BILAGOR...

L11: Indoor climate targets for energy-efficient buildings. Helena Bülow-Hübe. Indoor climate

High-Speed Rail in Sweden - Actual plans

Transkript:

Energieffektivisering av framtida klimatsystem för personbilar Filip NielseN, 2017

Projektet Projektets namn: Energieffektivisering av framtida klimatsystem för personbilar Energy optimisation of future automotive climate system Automotive Climate Systems - Investigation of Current Energy Use and Future Energy Saving Measures Start och sluttid: 2011Q3-2016Q2 Huvudstödmottagare samt andra parter i projektet: Volvo Car Corporation, Chalmers tekniska högskola Inom vilket program projektet fått stöd: Fordonsstrategisk Forskning och Innovation / Energi och Miljö Stödsumma: 3,6MSEK (av 10,1MSEK) 2

Introduktion Stäng av AC-systemet* *att stänga av ac-systemet under 15 C yttertemperatur minskar klimatsystemets totala energianvändning med cirka 20% och den totala bränsleförbrukningen med 2% 3

Bakgrund Syftet med klimatsystemet: Klimatsystemet använder energi vilket påverkar bränsleförbrukning/räckvidd Huvudanledningarna till projektet: Kundens bränsleförbrukning Kommande regleringar Mindre eller ingen tillgänglig restvärme 4

Bakgrund reflecting paints ac optimisation sun curtains local heating/cooling insulation efficient components ac-off heat pump η = 100% occupied seat Less demanding (från ett energiperspektiv) customers recirculation ventilated seats thermal mass Vilka lösningar är bäst? alternative sources of heating absorptive cooling heat pickup glass heat recovery preconditioning 5

Mätningar Resultat: Data på energiförbrukningen Bättre förståelse för energiflöden Rapporterat i: Nielsen, F., Uddheim, Å., and Dalenbäck, J., "Measurements of Energy Used for Vehicle Interior Climate," SAE Int. J. Passeng. Cars - Mech. Syst. 7(4):1404-1416, 2014, doi:10.4271/2014-01-9129. Men, Svårt, tidskrävande och dyrt Kan inte användas i praktiken för att utvärdera många energisparande åtgärder 6

1D system-modell Nielsen, F., Gullman, S., Wallin, F., et al., "Simulation of Energy Used for Vehicle Interior Climate," SAE Int. J. Passeng. Cars - Mech. Syst. 8(4):2015, doi:10.4271/2015-01-9116. 7

Testcykel Tre olika prov: Weight Temperature ( C) Dewpoint ( C) Sun load (W/m²) Cold 0.2 0-4 0 Intermediate 0.6 15 7 200 Warm 0.2 27 17 400 Weighted average 14 7 200 Hastighetsprofil: WLTP Klimatinställning: Auto 22/22 C En timmes solsoakning En person i bilen Låglastfall! Nielsen, F., Uddheim, Å., and Dalenbäck, J., "Reduction of Energy Used for Vehicle Interior Climate," SAE Technical Paper 2016-01-0250, 2016, doi:10.4271/2016-01-0250. 8

Vad betyder allt detta? 178 0.7 + 475 + 278 3300 W 0.25 0.8 3300 35280000 1800 = 0.7 l/100km 0.233 7300 0.25 35280000 1800 = 6.7 l/100km 0.233 Snitt-effekt, klimatsystemet Förbrukning, klimatsystemet (WLTP) Förbrukning, framdrivning (WLTP) Utan några andra laster: 0.7 6.7 + 0.7 10% 9

Energisparande åtgärder Case no: Short description 1 Base case 2 No recirculation 3 Full recirculation 4 Perfect HVAC blower 5 Perfect condenser cooling fan 6 No heat pickup 7 Heat exchanger valve 8 AC off 15 C and below 9 Increased evaporator temperature 10 Increased AC-system heat transfer 11 Perfect AC compressor 12 No AC pressure drop 13 Decreased comfort 14 No sun soak 15 Perfect preconditioning 16 No duct losses 17 No interior masses 18 Perfect shell insulation 19 Perfect glass insulation 20 Opaque glass, absorption 21 Opaque glass, reflection 22 No windows 23 Perfect reflecting exterior color Recirculation Below 5 C: 35% recirculation in transient and 20% in steady state FOH Request dependent on heat demand Blower Blower and blower motor efficiency increased with 10% each, changed control unit AC-system Deactivated AC-system below 15, increased evaporator set point from 8 to 12 C Heat pickup Decreased convective heat transfer coefficient with 25% Ducts Decreased convective heat transfer coefficient and mass with 30% Interior mass Decreased mass with 20% Shell Increased thermal resistance with 20% Windows Increased thermal resistance with 20%, decreased transmission up to 12% and increased reflectivity up to 26% Color Increased reflectivity from 25% to 70% Nielsen, F., Uddheim, Å., and Dalenbäck, J., "Reduction of Energy Used for Vehicle Interior Climate," SAE Technical Paper 2016-01-0250, 2016, doi:10.4271/2016-01-0250. Filip Nielsen, Åsa Uddheim, Jan-Olof Dalenbäck, Potential energy consumption reduction of automotive climate control systems, Applied Thermal Engineering, Volume 106, 5 August 2016, Pages 381-389, ISSN 1359-4311, https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.05.137. 10

Vad betyder allt detta? ICE 1 Base case - 2 No recirculation 14% 3 Full recirculation -11% 4 Perfect HVAC blower -16% 5 Perfect condenser cooling fan -3% 6 No heat pickup -7% 7 Heat exchanger valve -1% 8 AC off 15 C and below -20% 9 Increased evaporator temperature -8% 10 Increased AC-system heat transfer -1% 11 Perfect AC compressor -21% 12 No AC system pressure drop 0% 13 Decreased comfort 2% 14 No sun soak -4% 15 Perfect preconditioning -11% 16 No duct losses -3% 17 No interior masses -10% 18 Perfect shell insulation -6% 19 Perfect glass insulation -4% 20 Opaque glass, absorption -5% 21 Opaque glass, reflection -7% 22 No windows -9% 23 Perfect reflecting exterior color -2% 11

Avslutning Projektresultat: En doktor/avhandling Förståelse för klimatsystemets energiförbrukning Ett nytt industridoktorandprojekt som kombinerar luftkvalité och energiförbrukning System-modellering Utvärderingsmetoden har använts för elbilar 12

Filip Nielsen, 2017