Ventajas de la gestión eficaz del calor
Los motores de automóvil y los sistemas auxiliares generan una cantidad enorme de calor que es necesario eliminar para que todo funcione correctamente. El aire acondicionado y la climatización son una parte importante del sistema de gestión del calor de cualquier vehículo. La gestión del calor inteligente puede reducir la necesidad de utilizar refrigeración con alimentación eléctrica y a la vez mantener el motor funcionando con eficiencia. Ambos elementos sirven para reducir las emisiones asociadas. Las numerosas innovaciones introducidas por el proyecto «Thermal systems integration for fuel economy» (TIFFE) , financiado por la Unión Europea, sirvieron para reducir de forma importante el coste del sistema de gestión del calor y aumentar el ahorro de combustible en un 15 %. Los científicos se centraron en cuatro elementos clave. Se diseñaron bucles separados de aire acondicionado para transferir la potencia frigorífica y rechazar el calor, lo cual debería ayudar a mantener el confort térmico incluso mientras el motor está apagado y reducir la necesidad de rearrancar el motor en vehículos híbridos o con arranque y parada del motor. Un sistema dual de rechazo del calor permitió eliminar por separado el calor de zonas de alta y baja temperatura. El primero procede principalmente del calor residual del motor y el segundo se debe a la refrigeración local de los sistemas auxiliares del vehículo. La eliminación del calor con temperatura dual mejoró la eficiencia del motor y la combustión, además de los sistemas auxiliares. El sistema térmico integrado del vehículo se completó con un diseño innovador de intercambiador de calor y nuevos refrigerantes basados en nanofluidos, junto con un frontal más aerodinámico. Los investigadores desarrollaron una herramienta sencilla de evaluación del impacto ambiental en Excel con el fin de calcular el aumento real de consumo de combustible debido a la refrigeración y calefacción del habitáculo. Se compararon distintos sistemas de aire acondicionado a lo largo de un año utilizando datos del tiempo detallados y los resultados de simulaciones en un algoritmo de interpolación basado en un escenario de conducción semanal especificado por el usuario. El sistema TIFFE superó a los sistemas de referencia. La tecnología se mostró y validó en dos prototipos, un automóvil diésel de pasajeros con función de arranque y parada y un vehículo comercial diésel ligero. La gestión energética y del calor a bordo se está convirtiendo rápidamente en un factor crucial para reducir las emisiones de dióxido de carbono. TIFFE ha proporcionado una solución integrada con resultados demostrados.
Palabras clave
Gestión del calor, consumo de combustible, aire acondicionado, sistemas auxiliares, rechazo del calor, calor residual de motores, intercambiador de calor, refrigerantes, nanofluidos, algoritmo de interpolación, prototipos
