EV車の夏期「冷房ON」は、
航続距離を10%も縮めます

… 太陽輻射熱の車内受熱量(実測結果) …

 



テーマ

車内への太陽輻射熱の実測結果
カーエアコンのシステム改善必要性の提言

  ● 太陽輻射熱の影響(実測の結果)
  実測の結果、車の「窓から入射する太陽輻射熱」は、
  車の冷房負荷全体の、約70%も占めるほど大きい
  ことが分かりました。
(データ下記)


   ● 太陽輻射熱を防いでいない、と言う問題
  ところが、現状の車冷房システムには、
  この「窓からの太陽輻射熱」(冷房負荷の約70%)
  を、前もって防いだり、抑制したり、あるいは除去
  するなどせずに、全受熱量を、そのままカーエアコン
  で冷房しています。
  つまり、「冷房エネルギーのもったいない使い方」の
  問題が、現在有るわけです。
  
  

   ●
夏期における燃費(EV車の航続距離)の悪化
  
夏期、冷房時には、太陽輻射熱などのため、車の
   走行時エネルギー消費量は、30〜40%も増加し
  ます。
(ガソリン車の場合)
   
  EV車の場合は、その比率は、10%程度です。
   
(ヒートポンプを採用するので、冷房効率が大きいためです)
  それでも、
その分、電池消費量が増大し、
結果的に、
  航続距離を10%以上縮めてしまいますので、
  対応が必要です。

 太陽輻射熱受熱量の実測
  上記のような問題意識の下、今回、車の窓からの
  太陽輻射熱の受熱量を、実際の車を使って測定し、
  明らかにしました。
  なお、当HPでは、測定結果を基として、別項で、解決
  策の具体的提起も行っています。
  

  


 

        実測結果…太陽輻射熱の車内受熱量…冷房外部熱負荷

1.車内への日射流入熱量の部位別比率

外部よりの車内流入熱量(主に日射)を測定し、流入部位別比率で表わしました(下図)
[測定条件]
   ・測定に使用した車:1500
ccクラス・セダンタイプ
    ・窓から日差しを受ける箇所の水平面の総面積:約2.4m2
   ・測定時期:6月 関東地区 晴の日(ダッシュボードに日差しが当たっているとき)
   
    [測定方法]
   
下段に説明しています。

    [実測の結果]
    

 [上記測定結果のデータ…説明]
@日射による全流入熱量(車全体…窓部、天井、側面ドア、床などからの)
   2.5kw(3.4 馬力)になります。 
A その内の、窓部(前部、側面、後部)からの流入熱量:
   1.8kw(2.5 馬力)になります。
        …車全体の流入熱量の73%に相当。
            


2.窓部からの流入熱量の大きさの問題(上図の説明)

 
 ● 「前部窓」
   前部窓
からの太陽輻射受熱量が、車表面全受熱量の40%と、
   最も大きい。

 ● 「全ての窓」
   全ての窓
(前部+側面+後部)から流入する太陽輻射熱の合計は、
     車全体の総流入熱量の73%、と大きな比率を占める。

              注) 残りは、「天井」、「側面ドア(窓部除く)」、「床」の順。


 

 

 

 

 

 

3.問題の本質と解決策の提言


 ●太陽輻射熱の大きさ
  窓からの流入熱総量 1.8kwの大きさは、車走行中に、例えば、
  車内に約18m
2のソーラーパネルを設置して暖房し続け、
  車内温度を上げているのと同じ大きさの熱量になります。


 ●現状のカーエアコンの冷却システム上の問題
   つまり、現在の冷房システムは、車内を「温め」ながら、
  同時にカーエアコンで「冷やし」ているとも言えます。
  大変「もったいない車燃料(電池)の使い方」となっていて、
  EV車の場合は、夏期に、航続距離を大きく縮めています。

 ●冷房負荷の大きさ
  カーエアコンで冷却すべき熱量は、
    太陽輻射熱 2.5kw+その他の熱量 0.5kw=3kw
    エアコンの出力は3kwを超えます。(ガソリン車の場合)

  EV車の場合は、冷房を効率の良いヒートポンプ方式として、
  走行時の出力を10kwとしますと、冷房時、電池消耗率は、
  10%程度増加することになります。
  つまり、航続距離は、10%ほど減少します。

 ●解決策の提言
  窓から流入する太陽輻射熱は、除去・軽減すると、
  EV車の航続距離を、大きく改善出来ることが分かります。


 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



注)上記の冷房外部負荷の算定方法…説明


     下記の2種類の方式にて計算(測定)しています。

方式1:「表面温度による方式」‥この計算方法を基本としている。

・車内内装材の表面温度を測定。
・そのときの車内空気温度を測定。
・各内装材の温度に基づく熱伝達率を決める。
・両者の温度差より、内装材の表面から車内空気への熱伝達量
 (入熱量)を求める。

方式2:「日射能による方式」‥上記の「表面温度による方式」を
                       この方式で補完。

・太陽輻射能を1kw/m2とする。
・窓ガラスの熱透過率を決める。
・車内に入射する太陽輻射熱を求める。
・内装材から、窓ガラスを通して車外へ再放射する熱量を求める。
・その差により、車内に留まる熱量(入熱量)を求める。



 

このページのトップに戻る
燃費の大幅向上策(EV車に効果大)を見る 
トップページに戻る