​MAN Lion's City E s účinnou a ekologickou technologií klimatizace

5.2. - MAN se zavázal, že do roku 2030 výrazně sníží emise oxidu uhličitého u prodávaných vozidel. Jako jedno z opatření k dosažení tohoto cíle společnost po intenzivní vývojové fázi implementovala do vozidla MAN Lion's City E klimatizační systém CO2 . Kromě šetrnosti k životnímu prostředí se tento systém vyznačuje také působivou účinností.

Téma udržitelnosti je ve společnosti MAN Truck & Bus klíčovým tématem. Společnost si stanovila cíl výrazně snížit emise CO2 z prodávaných vozových parků. Do roku 2030 je cílem snížit emise skleníkových plynů na ujetý kilometr prodaných nákladních vozidel, autobusů a dodávek o 28 % ve srovnání s rokem 2019. Nejpozději do roku 2050 chce MAN dosáhnout neutrality z hlediska emisí skleníkových plynů - jinými slovy nulových čistých emisí v celém hodnotovém řetězci. Pro splnění tohoto cíle MAN prosazuje elektrifikaci pohonů v různých modelových řadách - a také používání udržitelných chladiv pro klimatizační systémy. Systémy HVAC (Heating, Ventilation & Air Conditioning) založené na syntetickém chladivu R134a jsou ve všech segmentech autobusů stále do značné míry běžné. Toto chladivo však může zesilovat skleníkový efekt kvůli své vysoké hodnotě GWP (potenciál globálního oteplování) 1430.

Konverze systémů HVAC vyžaduje velké množství vývojových a ověřovacích prací. Proto byly ve společnosti MAN Truck & Bus SE provedeny intenzivní vědecké analýzy, které měly určit budoucí strategii pro chladivo. Na základě rozdělení na přírodní a syntetická chladiva tyto analýzy zkoumaly přírodní chladiva R744 (CO₂) a R290 (propan), jakož i syntetické chladivo R1234yf, které se nyní v automobilovém průmyslu široce používá. Kromě ekologické šetrnosti chladiva se analýzy zaměřily zejména na zvýšení účinnosti systému HVAC. Zejména u autobusů má technologie HVAC velký vliv na to, jak efektivně lze vozidlo provozovat. Velký vnitřní objem elektricky poháněných autobusů znamená, že spotřeba energie klimatizačního systému v režimu vytápění a chlazení je pro dojezd rozhodující.

Analýza různých chladiv - výsledky získané odborníky společnosti MAN

Syntetické chladivo R1234yf lze obecně považovat za nástupce R134a, ale jeho použití pro MAN Lion's City E by nepřineslo žádné významné výhody ani z hlediska šetrnosti k životnímu prostředí, ani z hlediska účinnosti. Kromě toho není v současné době jistá budoucí životaschopnost tohoto chladiva kvůli možným právním požadavkům. Z dnešního pohledu je proto jeho použití účelné pouze jako dočasná alternativa k chladivu R134a - pokud by v budoucnu došlo k výraznému zvýšení ceny R134a. Protože však společnost MAN vidí jasný dlouhodobý trend směrem k přírodním chladivům a také jej prosazuje, syntetické chladivo R1234yf nebylo podrobněji analyzováno.

Přírodní chladivo propan však bylo intenzivně analyzováno. Fyzikální vlastnosti tohoto chladiva obecně slibují vysokou účinnost v zimě i v létě díky poměrně nízkému tlaku v systému a nízkému GWP 3. Při bližším zkoumání se však objevily některé problémy související se systémem: propan je například klasifikován jako A3, a je tedy vysoce hořlavý. V důsledku toho je nutné provést některé úpravy systému, aby bylo dosaženo schválení německou agenturou pro technickou kontrolu (TÜV). Z dnešního pohledu však lze tyto výzvy rozhodně technicky vyřešit. Při optimální implementaci by se tak za několik let mohla vyvinout další možnost HVAC s přírodním chladivem. V současné době však není k dispozici dostatečně výkonný propan-butanový systém pro autobusy MAN, a proto zatím není možné tento systém nabídnout do sériové výroby. Společnost MAN Truck & Bus však bude ve vývoji této technologie pokračovat.

Technologie CO₂ slibuje výrazné zvýšení účinnosti ve srovnání s konvenčními systémy HVAC

Odborníci společnosti MAN nakonec rozhodli o použití přírodního paliva R744 (CO₂). I u tohoto chladiva je třeba překonat některé problémy, které vyplývají z vysokých tlaků v systému. Ty jsou však nyní zcela kontrolovatelné a odpovídající systémy již úspěšně používají někteří výrobci v oblasti e-mobility. Aby však bylo možné plně využít potenciál tohoto chladiva, zejména v chladnějších měsících roku, spolupracovala společnost MAN se systémovým partnerem na dalším vývoji a zdokonalení technologie systému, jakož i na řídicím systému a integraci do celkového systému. Závěrečné zimní testy na dalekém severu ukázaly, že výkonnost systémové technologie dostupné od května 2022 dokonce překračuje původní cíle projektu, pokud jde o účinnost a zvýšený dojezd. Cílem vývoje bylo vytápět, pokud možno výhradně pomocí vysoce účinného tepelného čerpadla, a to i ve velmi chladných oblastech - a do značné míry se obejít bez podpory elektrických ohřívačů. Výsledkem je, že technologie CO2technology vyžaduje podporu elektrických ohřívačů pouze při velmi nízkých venkovních teplotách, což představuje výrazné zlepšení účinnosti ve srovnání s běžnými systémy HVAC.

Po rozsáhlém sledování vývoje trhu a intenzivní vývojové fázi je nyní MAN Lion's City E k dispozici s klimatizačním systémem CO₂. Kromě přechodu na klimaticky šetrné chladivo CO₂ se nová technologie zaměřuje zejména na následující oblasti:

- Vysoký výkon

Díky vývoji inovativní a vysoce účinné koncepce klimatizačního systému zaručuje MAN Lion's City E optimální výkon ve všech teplotních rozmezích. Systém poskytuje dostatečný topný výkon i v zimních měsících, které jsou pro elektromobily kritické - aniž by to negativně ovlivnilo spotřebu energie, a tím i dojezd.

- Efektivní tepelný management

Kromě prioritního využití účinného tepelného čerpadla klimatizačního systému CO₂ jsou všechny vlivy prostředí využívány pomocí inteligentního řízení s cílem optimalizovat provoz vytápění a chlazení. Za účelem dalšího zvýšení energetické účinnosti byly rovněž testovány a do systému inteligentně integrovány všechny zdroje energie a jejich podíl na energetické bilanci.

- Integrace řídicí jednotky sVF (inteligentní funkce vozidla)

Pomocí řídicí jednotky sVF (funkce chytrého vozidla) se vozidlo přizpůsobuje individuálnímu využití zákazníkem tím, že vypočítá příslušné optimální nasazení energie. První zkušební jízdy tohoto systému již byly zahájeny.

Investovalo se také do vývoje digitálního řídicího systému (over the air - OTA) a inteligence vytápění, větrání a klimatizace. Pro předkondicionování vozidla - jinými slovy ideální řízení teploty v prostoru pro cestující a naplnění okruhu před zahájením jízdy - byly na základě zkoumání mnoha testovacích případů optimalizovány stávající komunikační kanály přes nabíjecí stanice a backend MAN. Cílem všech těchto opatření bylo a zůstává uvést na trh ekologický a zároveň vysoce účinný klimatizační systém. To nyní nabízí na mezinárodním trhu inovativní a oceňované e-busy MAN Lion's City E ve třech délkách. Nicméně celkový systém bude v příštích měsících a letech průběžně vyvíjen, aby se co nejlépe využil potenciál další optimalizace.

(lan)

Foto: MAN