Sähkölinja-autojen lämmitystekniikan vaikutus kulutukseen

Abstract

Tutkimuksessa tarkasteltiin sähkölinja-autojen lämmitysjärjestelmiä ja kylmäaineita (R134a, R407c, R410a, CO₂) sekä niiden vaikutusta energiankulutukseen, kustannuksiin ja suorituskykyyn eri lämpötilaolosuhteissa. Tavoitteena oli selvittää, miten eri lämmitysjärjestelmät vaikuttivat kulutukseen, miten ulkolämpötila ohjasi energiankäyttöä ja mikä lämmitysratkaisu muodostui kokonaisuutena energiatehokkaimmaksi ja taloudellisesti kestävimmäksi suomalaisessa joukkoliikenteessä.

Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena Koiviston Auto -konsernin sähkölinja-autokalustosta. Määrällisenä aineistona hyödynnettiin kulutusdataa, lämpötilatietoja ja ajosuoritteita useista yksiköistä. Aineistosta laskettiin kilometripainotetut keskiarvot ja vertailtiin eri linja-automalleja kylmäaineen, lämmitysjärjestelmän ja ulkolämpötilan mukaan. Laadullisena aineistona käytettiin kolmen maahantuojan teemahaastatteluja, joissa syvennettiin ymmärrystä lämmitysteknologioiden toiminnasta, järjestelmävalintojen taustoista ja markkinakehityksestä. Haastatteluaineisto analysoitiin ja sitä peilattiin kulutusdatan tuloksiin.

Tuloksissa havaittiin, että suurimmat erot energiankulutuksessa johtuivat kylmäaineesta, lämpöpumpputekniikasta ja ajoneuvon massasta. R410a- ja R407c-lämpöpumput tuottivat leudoissa oloissa selvästi paremmat kulutustulokset kuin R134a-järjestelmät, jotka kuluttivat eniten erityisesti 0…+10 °C lämpötiloissa. CO₂-pohjainen R744-järjestelmä osoittautui haastattelutietojen perusteella teknisesti tehokkaimmaksi vaihtoehdoksi laajalla lämpötila-alueella, mutta järjestelmä ei ollut vielä laajassa käytössä. Ulkolämpötila osoittautui yksittäisistä tekijöistä merkittävimmäksi; kulutus kasvoi jyrkästi nollan alapuolella, ja alle –5 °C keleissä diesel- tai biodiesel-lisälämmitin alkoi dominoida kokonaisenergiankäyttöä. Plussakeleillä kevyet linja-automallit ja tehokas lämpöpumppu mahdollistivat selvästi alhaisemmat kulutuslukemat kuin suuremmat ajoneuvot.