手作り工作・発明教室   車のエアコンの省エネ   08/8/05,08/08/31

炎天下の運転で、街路樹の木陰で信号待ちをすると急に涼しくなると感じたことはありませんか? 駐車で温度上昇を防ぐには、木陰と同じような環境にするのが一番省エネ効果がある! 

日よけ日よけ 
 炎天下に2時間ぐらい駐車すると車内の温度が65度ぐらいになります。(下記「やまかいの四季」参照) カーナビ液晶が故障したり、スプレィが液漏れを起こしたりする不具合が発生します。これを防ぐため上記写真のように、フロントガラスとサイドガラスの窓の外に日除けを作りました。100%日射を遮断します。
 市販されている車内につける大きな日除けを探して、改造して作りました。
日よけ  風で吹き飛ばされないように4隅をゴムひもで車に止めています。左の写真のように、車には強力な両面粘着テープでフックを取り付けています。サイドミラーもフックの代わりに使います。
 材料費 合計1400円 日除け購入費:2枚で800円、パンチ穴補強用パッチ105円、化粧ネジ:20個で220円、ゴムひも:105円、強力両面粘着テープ:200円。

操作時間 通常フロントガラス用(上辺130cm、底辺160cm、高さ100cmの扇型)1枚とサイドガラス用(上辺50cm、底辺80cm、高さ60cm)2枚で計1分以内
 フロントガラス用:取り付け30秒、取り外し30秒。ゴムバンド4箇所
 サイドガラス用: 取り付け20秒、取り外し20秒。ゴムバンド5箇所

窓から入る直射日光熱量による温度上昇の計算 2008/08/24
(問題)窓の面積を2m2とする。車内の空気を2m3とする。太陽熱が全て車内の空気を暖めるのに使われると1秒間に何度上昇するか?
(解答)空気の重さは1.24x2=2.48kg。1kgの空気を1度上昇させるためには717ジュール必要。2.48kgなら1778ジュール。一方、太陽熱は1秒間に2000ジュール入ってくる。したがって2000/1778=1.1度/秒の上昇
 ●実際にはダッシュボード、座席などを輻射伝導で瞬時に暖め始め、これらが温まった後、対流で空気の温度が上昇するので、車内の温度は徐々に上昇する。
 ●またダッシュボード、座席などは熱容量が大きく、潜熱として蓄えられるので、エアコンで温度を下げるのに時間がかかる。

車内に吸盤で取り付ける場合との比較実験 同じ環境で実験するのは難しい
◎ 温度上昇がはるかに少ない。日除けを取り外してすぐ運転できる。
  8月17日 晴れ 9時20分 気温30.6度。
  日除けを車外につけた車、32度。日除けを従来とおり車内につけた車、34度。
 感想 
 (1)三角窓の両側に同時に日除けを付けられるように、三角窓用の日除けをもう一つ作る。
 (2)天井の温度が上がっている。
 (3)温度計に日光を当てると急に表示温度が上がる。

8月31日は、朝から快晴!  放射温度計で日除けなしで温度を測った。 
 東南向きに駐車していた車の温度を14:00測定をしました。気温:34.3度。表面温度:放射温度計
 ダッシュボード:80度、ハンドル:73度、カーナビ用液晶面:69度。
 前座席 日向:79度、日陰部分:56度。後部座席 日向:71度、日陰部分:58度。
 ガラス(車外から測定) フロント:61度、サイド(日向):61度。その他ガラス:50度。
 天井:73度。(高温に驚いた。車内の気温によるか、座席の温度によるか、屋根からの熱か不明)。
 車内の空気温度:床は40度、サイドボードの高さで43度、天井近くの温度は測れなたった。理由は従来の温度計を使っていて反応がおそいため。16:00 天井から吊るして最高最低温度計で測定したら47度あった。持っている温度計は50度以下なので50度以上の温度は測定できない。室内の空気の温度を測ることは中止する。

やまかいの四季 NO.101 山梨高理科教室に実験データがある。
 10分あまりで20度温度が上昇。急激な温度上昇
  助手席のシートの上温度65度、後部座席のシートの上温度53度。
  木陰が一番温度上昇が少ない。温度上昇が10度あまり。
  フロントガラスを遮光し、窓開放した場合、温度上昇は15度。(窓を開放するのは安全上問題あり)。