태양광에 태양광 자동차를 주차하는 것이 실내 온도와 에어컨 부하에 미치는 영향

포르투갈 리스본 대학의 과학자들이 실시한 연구에서는 광전지(PV) 모듈을 통합한 차량과 관련된 중요한 문제, 즉 충전을 위해 태양광에 주차하는 것이 미치는 영향과 그에 따른 실내 온도 상승을 밝혀냈습니다. . 온도가 상승하면 에어컨(AC) 시스템이 운전자에게 편안한 수준에 도달하기 위해 더 많은 전력이 필요합니다.

 

연구원들은 이러한 '주차 딜레마'를 인식하고 일반적인 여름철 조건에서 승용차의 열적 특성을 이해하기 시작했습니다. 그들의 목표는 햇빛에 주차했을 때 차량의 열 성능을 조사하는 것이었습니다.

 

실험을 수행하기 위해 과학자들은 밝은 회색 외부와 검은색 가죽 내부를 갖춘 중형 자동차인 Alfa Romeo 156을 사용했습니다. 그들은 맞춤형 일사량 측정 장비를 자동차 지붕에 설치했고 적외선 온도계를 기어 변속 콘솔에 배치하여 실내 온도를 측정했습니다.

 

연구원들은 하루 중 다양한 시간대에 다양한 그늘 조건에서 실외 조도와 실내 및 실외 온도에 대한 데이터를 수집했습니다. 이들은 오전 7시부터 정오쯤까지 그늘에 차를 주차한 뒤, 정오부터 오후 8시까지 직사광선에 노출시켰다.

 

실험 II에서는 자동차가 그늘에 주차되어 있는 동안 팬과 전기 히터를 사용하여 자동차 실내를 가열하는 방법을 사용했습니다. 실험은 히터를 평균 500W로 설정한 상태에서 약 1시간 동안 진행되었습니다.

 

초기 객실 및 외부 온도는 21.5°C였습니다. 연구원들은 시간이 지남에 따라 객실 온도가 선형적으로 증가하는 것을 관찰했으며, 온도를 3°C 높이려면 총 390Wh가 필요했습니다. 데이터 포인트를 맞춘 후 약 4°C/시간의 기울기가 얻어졌습니다.

 

두 실험의 결과를 사용하여 연구원들은 태양열 취득과 열 취득을 고려하여 차량의 단순화된 열 모델을 개발했습니다. 그들은 일련의 방정식을 사용하여 주차 시간이 PV 발전 및 추가 에어컨 부하에 미치는 영향을 분석했습니다.

 

이 연구에서는 PV 설치 용량이 낮은 차량의 경우 에어컨 부하에 미치는 영향이 상당하다는 사실이 밝혀졌습니다. PV 발전이 추가 공조 부하를 초과하는 데 필요한 최소 시간을 나타내는 임계 주차 시간은 0.5kW PV 시스템의 경우 약 2시간인 것으로 나타났습니다.  그러나 설치 용량이 0.8kW 이상인 시스템의 경우 햇빛에 주차하는 것이 지속적으로 차량 주행 거리에 긍정적인 영향을 미쳤습니다.

 

연구원들은 특히 차량 통합형 PV(VIPV) 시스템이 장착된 실제 차량에 대해 이 개념을 추가로 탐구할 필요성을 강조합니다.  또한 태양열 버스의 개념을 검토하여 PV 통합의 이점을 대중교통으로 확장할 수 있는 기회를 제시할 것을 제안했습니다.

 

결론적으로, 이 연구는 태양광 아래에 PV 구동 자동차를 주차하는 것이 실내 온도와 그에 따른 에어컨 부하에 미치는 영향을 고려하는 것이 중요하다는 점을 강조합니다. 이러한 역학을 이해하면 차량 내 PV 시스템의 설계 및 구현에 대한 정보를 얻을 수 있으며 궁극적으로 성능과 주행 범위를 향상할 수 있습니다.