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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

6. Sommerbetrieb

verfasst von : Holger Großmann, Christof Böttcher

Erschienen in: Pkw-Klimatisierung

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Zwischen dem Tagesgang der Sonneneinstrahlung, der Fahrtrichtung des Pkw sowie der Anordnung und Ausführung der Scheiben bestehen komplexe Zusammenhänge. Diese werden nachstehend beschrieben.

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Fußnoten
1
Bezeichnungen nach VDI-3789 (2001).
 
2
s. auch Kettner und Okura (1991).
 
3
In der Literatur für Astronomie werden das Azimut und der Stundenwinkel meistens wie folgt definiert: Ost = −90°, Süd = 0° und West = 90°.
 
4
Bezeichnung E in ISO 9488 (1999).
 
5
In der Ingolstädter Tageszeitung „Donau Kurier“ wurde 05:24 Uhr genannt.
 
6
Siehe auch Kettner und Okura (1991).
 
7
Der Gesetzgeber schreibt für die Frontscheibe im sichtbaren Bereich (Wellenlänge 400 bis 760 nm) eine Transmission von mindestens 75 % vor. Sichtbare Strahlung 380 bis 780 nm, infrarote Strahlung zwischen 780 nm und 1 mm nach ISO 9488:1999 Solar energy – Vocabulary, Genf.
 
8
Siehe CIE (1989) Solar Spectral Irradiance (Solare spektrale Bestrahlungsstärke) und VDI 3789, Blatt 3 (2001).
 
9
0/8 bedeutet keine und 8/8 eine vollständige Bewölkung.
 
10
Meistens werden ebene Glasproben mit den Abmessungen 30 × 30 cm verwendet.
 
11
Für beliebige Oberflächen des Bodens (grau, weiß, reflektierend etc.) und Gläser (Dicke, spektrale Eigenschaften etc.) sind erhebliche Erweiterungen der Gleichungen erforderlich.
 
12
0/8 bedeutet keine und 8/8 eine vollständige Bewölkung.
 
13
Sie fasst unterschiedliche Oberflächentemperaturen von Flächen zusammen, die Strahlung austauschen.
 
14
Sonnensimulator, Sonnenstrahlungssimulator nach ISO 9488:1999.
 
15
Die reflektierte Strahlung ist in den Weltraum gerichtet. Daher wird häufig eine Strahlungstemperatur von -53 °C angenommen, vgl. Michejew (1964, S. 167). Die damit ermittelten Oberflächentemperaturen sind mit dieser Annahme zu niedrig.
 
16
Siehe Recknagel et al. (2013, S. 211, 217) und Recknagel et al. (1985) S. 119.
 
17
Die Aufheizung ist die Differenz zwischen der mittleren Lufttemperatur in Kopfhöhe und der Außenlufttemperatur. Die Bezeichnung „Aufheizung im Kopfraum“ ist Fachjargon.
 
18
Diese Aufgabe wurde einem Skriptum „Wärmeübertragung, Aufgaben – Lösungen“ entnommen (um 1970). Autoren und Verlag unbekannt. 1 [kcal/m² h] = 1,1630 [W/m²].
 
19
Zum Beispiel eine Kollektion von BMW.
 
20
Nachstehend wird der Begriff „Sommerluftaufheizung“ für die Aufheizung der Außenluft bis zum Eintritt in den Fahrgastraum verwendet. Es sei darauf hingewiesen, dass im Fahrgastraum eine weitere Aufheizung infolge der Sonneneinstrahlung (Treibhauseffekt) stattfindet.
 
21
Bei der konstruktiven Ausführung der Luftansaugung sind die Anforderungen an den Fußgängerschutz zu beachten.
 
22
Temming J (2003) Fahrzeugklimatisierung und Verkehrssicherheit, Auswirkungen sommerlichen Klimas in Kfz auf die Leistungsfähigkeit der Fahrer. FAT Bericht, Frankfurt, S. 95.
 
23
Dies ist die Sommerluftaufheizung. Der zweite Teil ist die Aufheizung im Fahrgastraum.
 
24
Zahlenwerte nach Michejew (1964), S. 347.
 
25
Überlagerung der freien und erzwungenen Konvektion nach Recknagel et al. (2013) S. 217, erzwungene Konvektion siehe S. 211. Freie Konvektion nach Recknagel et al. (1985) S. 119.
 
26
Emissionsvermögen und Strahlungstemperatur einer Sonnenlichtsimulation können erheblich voneinander abweichen. Dies hängt u. a. von der konstruktiven Ausführung und der Betriebsart ab. Das gesamte Emissionsvermögen zwischen Sonnensimulation und Motorhaube lautet bei paralleler Anordnung:
$$ \varepsilon \approx \frac{1}{\displaystyle{\frac{1}{{\varepsilon_{{{\text{Sonnensim}} .}} }} + \frac{1}{{\varepsilon_{{{\text{Motorh}} .}} }} - 1}} $$
 
27
Bauart: s. Abb. 11.​1
 
28
Die ständigen Spiegelungen der weißen Schalttafeloberseite in der Frontscheibe und der Hutablage im Rückspiegel waren bei den Versuchen außerordentlich störend.
 
29
Messungen in der Natur ergaben im Monat Mai in Ingolstadt bei gleicher dunkler Innenausstattung (schwarze Schalttafel und Hutablage) eine Differenz der Lufttemperatur in Kopfhöhe von 4 K. Bewölkung 0/8, maximale direkte Sonnenstrahlung 780 W/m².
 
30
Der Wasserdampfgehalt wird bei der sensiblen Wärme hier nicht berücksichtigt.
 
31
Die Lufttemperatur darf wegen einer möglichen Vereisung des Verdampfers 2 °C nicht unterschreiten.
 
32
Die von der Sonne aufgeheizte Hutablage überträgt Wärme an die aus dem Fahrgastraum abströmende Luft. Daher kann die Abluft wärmer sein als die Außenluft. Mit den Ansätzen für den Außenluftbetrieb einer Heizung lässt sich dies nicht beschreiben.
 
33
Siehe hierzu Chiou (1986), Großmann (1992, 2005) und Watzlawick et al. (1992).
 
34
Alternativ werden auch mehrere kleine Lüfter, die im Solardach integriert sind, betrieben.
 
35
Bereits ab 1991 hat die Audi AG, beginnend mit dem Audi Coupé, Solardächer mit Fotovoltaik-Modulen als Sonderausstattung angeboten.
 
Literatur
Broda W (2007) Astronomischer Berechnungs-Cocktail. Oculum-Verlag, Erlangen
Chiou JP (1986) Application of solar-powered ventilator in automobiles. SAE-Paper 860585, Warrendale, Pa.: SAE
CIE (1989) Solar spectral irradance (Solare spektrale Bestrahlungsstärke)
DIN 1946-2 (1994) Raumlufttechnik – Gesundheitstechnische Anforderungen (VDI Lüftungsregeln)
DIN 1946-3 (2006) Klimatisierung von Pkw und Lkw. Beuth Verlag, Berlin
Grigull U (1963) Grundgesetze der Wärmeübertragung. Springer-Verlag, Berlin, Göttingen, Heidelberg, S 369
Großmann H (1992) Solarzellenbetriebene Standbelüftung für Pkw. Entwicklungs- und Markterfahrungen. In: Reichelt J (Hrsg). C. F. Müller Verlag, Karlsruhe S 37–49
Großmann H (2005) Heizung, Lüftung, Klimatisierung von Pkw. In: Hucho WH (Hrsg) Aerodynamik des Automobils, 5. Aufl. Vieweg, Wiesbaden
ISO 9488 (1999) Solar energy – Vocabulary
Keller HU, Karkoschka E (2012) Kosmos Himmels Jahr 2013. Frank-Kosmos-Verlag, Stuttgart
Kettner D, Okura E (1991) The development of a calculation model to estimate the heat flow by heat transfer and sun Radiation into passenger cars. SAE Technical Paper Series 911932, Warrendale USA
Michejew MA (1964) Grundlagen der Wärmeübertragung. 3. Aufl. VEB Verlag Technik, Berlin
Recknagel H, Hönmann W, Sprenger E (1985) Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik. 63. Aufl. Oldenbourg-Verlag, München, Wien S 119
Recknagel H et al. (2013) Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik. Schramek E R (Hrsg), 76. Aufl. Oldenbourg Industrieverlag, München
Temming J (2003) Fahrzeugklimatisierung und Verkehrssicherheit; Auswirkungen sommerlichen Klimas auf die Leistungsfähigkeit der Fahrer. FAT Schriftenreihe Nr. 177 Frankfurt a. M.
VDI 2078 (1990) Berechnung der Kühllast klimatisierter Räume
VDI 3789, Blatt 3 (2001) Umweltmeteorologie, Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Oberflächen. Berechnung der spektralen Bestrahlungsstärken im solaren Wellenlängenbereich
Watzlawick R, Danzl M, Weißbrich A, Ganz T (1992) Umweltfreundliches Klimamanagement von Webasto. ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 94, Heft 10
Metadaten
Titel
Sommerbetrieb
verfasst von
Holger Großmann
Christof Böttcher
Copyright-Jahr
2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Pkw-Klimatisierung

Print ISBN: 978-3-662-59615-9

Electronic ISBN: 978-3-662-59616-6

Copyright-Jahr: 2020

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-59616-6_6

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