DIN 1946-3-2006 Ventilation systems - Part 3 Airconditioning of passenger cars and commercial vehicles《通风系统 第3部分 客车和商用车辆的空调》.pdf

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1、Juli 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Kraftfahrzeuge (FAKRA) im DINPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 43.040.60!,iH“9703757www.din.deDDIN 1946-3Ra

2、umlufttechnik Teil 3: Klimatisierung von Personenkraftwagen und LastkraftwagenVentilation systems Part 3: Airconditioning of passenger cars and commercial vehiclesSystme de ventilation Partie 3: Climatisation des vhicules particulires et vhicules utilitairesAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verla

3、g GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 1946-3:1962-06www.beuth.deGesamtumfang 17 SeitenDIN 1946-3:2006-07 2 Inhalt Seite 1 Anwendungsbereich.4 2 Normative Verweisungen .4 3 Grundlagen und Kurzbeschreibung5 3.1 Komfort und Sicherheit 5 3.2 Auen- und Umluftbetrieb5 4 Klimaphysiologie 6 4.1 Randbedingungen.6

4、 4.2 Wrme- und Wasserdampfabgabe des Menschen 10 4.3 Wrmebeurteilungsindex .10 5 Richtwerte und Hinweise fr die Klimatisierung von Fahrzeuginnenrumen10 5.1 Allgemeines .10 5.2 Definition der Lufttemperaturen im Fahrzeuginnenraum .11 5.3 Luftmassenstrme, Heiz- und Khlleistungen.11 5.4 Aufheizung des

5、Fahrzeuginnenraums13 5.5 Abkhlung des Fahrzeuginnenraums bei Einsatz einer Klteanlage14 5.6 Lufttemperatur am Eintritt in den Fahrzeuginnenraum; .15 Sommerbetrieb ohne bzw. mit ausgeschalteter Klteanlage.15 5.7 Luftgeschwindigkeit im Fahrzeuginnenraum.15 5.8 Beeintrchtigung durch Zugluft 15 5.9 Geru

6、sche der Klimaanlage im Fahrzeuginnenraum16 5.10 Luftdruck im Fahrzeuginnenraum.16 Literaturhinweise17 DIN 1946-3:2006-07 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Normenausschuss Kraftfahrzeuge (FAKRA) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. ausgearbeitet. DIN 1946 Raumlufttechnik besteht aus: Teil 1:

7、 Terminologie und graphische Symbole (VDI-Lftungsregeln) Teil 2: Gesundheitstechnische Anforderungen (VDI-Lftungsregeln) Teil 3: Klimatisierung von Personenkraftwagen und Lastkraftwagen Teil 4: Raumlufttechnische Anlagen in Krankenhusern (VDI-Lftungsregeln) Teil 6: Lftung von Wohnungen, Anforderunge

8、n, Ausfhrung, Abnahme (VDI-Lftungsregeln) Teil 7: Raumlufttechnische Anlagen in Laboratorien (VDI-Lftungsregeln) nderungen Gegenber DIN 1946-3:1962-06 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Der Geltungsbereich wurde von Fahrzeugen aller Art, zu Land, zu Wasser und in der Luft auf Personen-kraftwa

9、gen und Lastkraftwagen reduziert; b) Gestrichen wurde Abschnitt 2.22 Auenluftrate; c) Gestrichen wurde Abschnitt 2.3 Reinigung der Luft und auf die DIN 1946-2 und VDI 6032 verwiesen; d) Beim Abschnitt 2.5.2 Zugfreiheit wurde auf Zahlenwerte verzichtet. Bild 1 ist entfallen; e) Der Katawert A als Kli

10、masummengre wurde gestrichen. Verwendet werden der Wrmebeurteilungs-index PMV (Predicted Mean Vote) nach DIN EN ISO 7730; f) Tabellen 1 und 3 wurden aktualisiert; g) Gestrichen wurde Abschnitt 3 Bauliche Gesichtspunkte; h) Die Abstze Einleitung, Anwendungsbereich, Normative Verweisungen, Grundlagen

11、und Kurz- beschreibung sind neu; i) Den Gebieten Klimaphysiologie und Richtwerte und Hinweise fr die Klimatisierung von Fahrzeuginnen-rumen wurden eigenstndige Abschnitte gewidmet; j) Im Abschnitt Richtwerte und Hinweise fr die Klimatisierung von Fahrzeuginnenrumen werden die Luft-temperaturen im Fa

12、hrzeuginnenraum definiert und typische maximal notwendige Luftmassenstrme sowie Heiz- und Khlleistungen genannt. Beschrieben werden hier detailliert Prfungen an Fahrzeugen fr den Sommer- und Winterbetrieb. Genannt werden auch zulssige Druckdifferenzen zwischen Fahr-zeuginnenraum und Umgebung. Frhere

13、 Ausgaben DIN 1946-3: 1962-06 DIN 1946-3:2006-07 4 Einleitung In der vorliegenden Norm wird von der Fahrzeugklimatisierung gesprochen, obwohl dies nach DIN 1946-1 keine exakte Bezeichnung fr Raumlufttechnische Anlagen mit thermodynamischen Luftbehandlungsfunktio-nen (Heizen, Khlen, Entfeuchten und B

14、efeuchten) ist. Diese Bezeichnung hat sich bei Fahrzeugen durch-gesetzt und wird deshalb hier verwendet. Zur Klimatisierung von Pkw und Lkw finden Lftungsanlagen fr die Heizung und Khlung Verwendung. Diese umfassen Lftungsanlagen zum Heizen und Lftungsanlagen zum Heizen und Khlen (Trocknen). Der Nut

15、zer ist in der Lage, sich sein gewnschtes Klima in gewissen Grenzen einzustellen. Die Klimatisierung von Fahrzeugen muss ber den gesamten Geschwindigkeitsbereich betrieben werden knnen und die notwendige Sicht aus dem Fahrzeuginnenraum ermglichen. Dabei sind die Hinweise in der Betriebsanleitung der

16、 betreffenden Fahrzeuge zu beachten. In der Hauptsache wird zwischen manuell und automatisch gesteuerten bzw. geregelten Anlagen unterschieden. Bei der manuellen Anlage knnen am Bediengert vom Nutzer die Parameter Luftverteilung, Luftmenge je Zeiteinheit, Temperatur sowie teilweise der Betrieb mit U

17、mluft und Auenluft eingestellt werden. Bei der Automatik ist das Bediengert zustzlich mit einer speziellen Regelungssoftware fr hohen Komfort ausgestattet. Bei Bedarf kann die Automatik aus-geschaltet und die Anlage wie eine manuelle Anlage betrieben werden. Der Begriff Fahrzeuginnenraum um-fasst hi

18、er die gesamte Fahrzeugkabine und damit den Raum fr den Fahrzeugfhrer und die Fahrgste. Der Anwendungsbereich dieser Norm beschrnkt sich bei Lastkraftwagen damit auf die Fahrerkabine. Fr Last-kraftwagen, die zum Transport von Lebensmitteln usw. im Laderaum vorgesehen sind, gelten entsprechend gesond

19、erte Regelungen fr die Klimatisierung des Laderaums. Die Lastkraftwagen werden zum Teil fr lngere Strecken mit entsprechend lngeren Fahrzeiten eingesetzt, wobei Ruhe- und bernachtungspausen fr den Fahrer notwendig sind. Darber hinaus treten bei Lastkraft-wagen unterschiedliche Belastungsgrade fr den

20、 Fahrer in Abhngigkeit von der Fahrzeuggre und dem Aktivittszustand des Fahrers auf. Die Inhalte dieser Norm sind Richtwerte und gelten fr Neuentwicklungen, deren Konzeptphase (Lftungs-technik) nach Verffentlichung des Weidruckes beginnt, nicht jedoch fr die zum Zeitpunkt der Verffent-lichung bereit

21、s laufenden Entwicklungen und Produktionen. 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr die Klimatisierung der Fahrzeuginnenrume von Pkw und Lkw. Tangierend geltende Vor-schriften wie z. B. fr die Scheibenenteisung und Entfeuchtung (78/317/EWG, FMVSS 103, ADR 15 usw.) werden hier nicht beschrieben. Gleic

22、hes gilt auch fr Richtlinien wie z. B. Hygiene-Anforderungen an die Lftungstechnik in Fahrzeugen zur Personenbefrderung (VDI 6032). Die Mindestanforderungen an die Lftung, Heizung und Klimatisierung von Fahrzeugkabinen werden wegen der unterschiedlichen Bauarten der Fahrzeuge gegebenenfalls getrennt

23、 spezifiziert. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Ver-weisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich al

24、ler nderungen). DIN 1946-2, Raumlufttechnik Gesundheitstechnische Anforderungen (VDI-Lftungsregeln) DIN EN ISO 7730, Gemigtes Umgebungsklima Ermittlung des PMV und des PPD und Beschreibung der Bedingungen fr thermische Behaglichkeit DIN ISO 5128:1984-11, Akustik Innengeruschmessungen in Kraftfahrzeu

25、gen DIN EN 563, Sicherheit von Maschinen Temperatur berhrbarer Oberflchen Ergonomische Daten zur Festlegung von Temperaturgrenzwerten fr heie Oberflchen DIN 1946-3:2006-07 5 DIN EN 13202, Ergonomie der thermischen Umwelt Temperaturen berhrbarer Oberflchen Leitfaden der Temperaturgrenzwerte von heien

26、 Oberflchen in Produktnormen unter Anwendung von DIN EN 563 E DIN EN ISO 13732-3, Ergonomie des Umgebungsklimas Berhren von kalten Oberflchen Teil 3: Er-gonomische Daten und Leitfaden fr die Anwendung ADR 15: Australian Design Rule, Dimisting of Windscreen1)CIE 85:1989, Solare spektrale Bestrahlungs

27、strke 78/317/EEC: Richtlinie des Rates vom 21. Dezember 1977 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mit-gliedstaaten ber die Entfrostungs- und Trocknungsanlagen fr die verglasten Flchen von Kraftfahrzeugen FMVSS 103: Federal Motor Vehicle Safety Standard; Windschutzscheibenentfeuchtung und Besch

28、lagent-fernung; Personenwagen, Mehrzweckpersonenwagen, Lastwagen und Omnibusse1)VDI 2078: Berechnung der Khllast klimatisierter Gebude bei Raumkhlung ber gekhlte Raum- umschlieungsflche2)VDI 6032: Hygiene-Anforderungen an die Lftungstechnik in Fahrzeugen zur Personenbefrderung (VDI- Richtlinie)2)3 G

29、rundlagen und Kurzbeschreibung 3.1 Komfort und Sicherheit Bei allen Betrachtungsweisen der Heizung, Khlung und Lftung steht der Mensch im Mittelpunkt. In den Fahrzeugen mit ihren kleinen Innenrumen und groen Scheibenflchen soll bei allen Umgebungsbedin-gungen, wie Hitze mit Sonnenstrahlung und Feuch

30、te, extreme Klte, Regen und Schneefall ein komfortables Klima erzeugt werden. Bei instationren Vorgngen, wie Aufheizen, Scheibenenteisung und Entfeuchtung im Winter sowie Abkhlen, z. B. einer in der Sonne aufgeheizten Fahrzeugkabine, mssen eine mgliche Verkehrsgefhrdung sicher vermieden und Komfortb

31、eeintrchtigungen minimiert werden. Eine Beibehaltung der Kondition und Konzentrationsfhigkeit von Fahrer und Fahrgsten soll durch richtig ausgelegte und abgestimmte Heizungs- und Klimaanlagensysteme untersttzt werden. Nur bei Scheiben mit freier und klarer Sicht knnen Fahrzeuge sicher gefhrt werden.

32、 Deshalb mssen diese schnell enteist werden und beschlagfrei bleiben. Dabei sind insbesondere die gesetzlichen Vorschriften zu beachten. 3.2 Auen- und Umluftbetrieb 3.2.1 Allgemeines Es werden Auen- und Umluftbetrieb beschrieben. Dabei sind Fahrzeuginnenrume gegenber ihrer Umgebung nicht vollstndig

33、luftdicht ausgefhrt. Es erfolgt ein zustzlicher Luftaustausch mit der Umgebung durch ffnungen (Spalte, Durchfhrungen usw.) der Karosserie. Dieser Luftaustausch wird von der Fahr-geschwindigkeit sowie sonstigen Betriebs- und Umgebungsbedingungen beeinflusst. 1) Zu beziehen bei: Dokumentation Kraftfah

34、rwesen e.V. (DKV), Ulrichstrae 14, 74321 Bietigheim-Bissingen 2) Nachgewiesen in der DITR-Datenbank der DIN Software GmbH, zu beziehen bei: Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin (Hausanschrift: Burggrafenstrae 6, 10787 Berlin). DIN 1946-3:2006-07 6 3.2.2 Auenluftbetrieb Auenluft strmt durch das Belftungss

35、ystem in den Fahrzeuginnenraum. Deren Wassergehalt ist im Winter sehr gering, so dass im Fahrzeuginnenraum die Luftfeuchte abgesenkt wird. Zum Aufheizen der Auenluft sind jedoch erhebliche Heizleistungen erforderlich. Im Sommer ist der Wassergehalt der Auenluft oft hoch. An der Oberflche des Verdamp

36、fers kondensiert bei Abkhlung der Luft unter den Taupunkt ein Teil dieses Wassergehaltes aus. Die hierfr notwendigen Khlleistungen sind ebenfalls betrchtlich. Hinsichtlich der Bedeutung der Filterung der Zuluft gelten 4.1.10 und die VDI 6032. 3.2.3 Umluftbetrieb Luft strmt berwiegend bis nahezu voll

37、stndig von dem Fahrzeuginnenraum in das Belftungssystem und von dort aus wieder in den Fahrzeuginnenraum. Umluftbetrieb wird angewendet, um z. B. ein in der Sonne aufgeheiztes Fahrzeug schnell mit einer Klteanlage abzukhlen oder um Geruchsbelstigungen von auen zu vermeiden. Bei niedrigen Auentempera

38、turen kann im Umluftbetrieb effizienter geheizt werden, jedoch knnen die Scheiben, ohne zustzliche Trocknungsmanahmen, von innen beschlagen. Die erforderlichen Heiz- und Khlleistungen knnen bei Umluftbetrieb gegenber Auenluftbetrieb auf bis zu 50 % reduziert werden, was sich positiv auf den Kraftsto

39、ffverbrauch des Fahrzeugs auswirken kann. 4 Klimaphysiologie Siehe 1 und 2 unter Literaturhinweise. 4.1 Randbedingungen 4.1.1 Allgemeines Im Klima des Fahrzeuginnenraums wirken folgende Gren auf den Menschen: Lufttemperatur (inhomogenes Temperaturfeld im Fahrzeuginnenraum), Luftgeschwindigkeit (inho

40、mogenes Strmungsfeld im Fahrzeuginnenraum), Luftfeuchte, Oberflchentemperatur der Umschlieungsflchen (Strahlungsaustausch), direkte Sonnenstrahlung, Lufthygiene, Gerusch, Luftdruck im Fahrzeuginnenraum, Schwingungen. Die notwendigen Parameter fr ein gewnschtes Innenraumklima werden hufig in Tabellen

41、 und Diagrammen dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass einheitliche objektive physiologische Bewertungen noch nicht vorhanden sind. Zur Absicherung sind deshalb subjektive Beurteilungen durch Testfahrten unumgnglich. DIN 1946-3:2006-07 7 4.1.2 Innenraumlufttemperatur Die Definition der mittler

42、en Innenraumlufttemperatur erfolgt in 5.2.3. Eine fr Behaglichkeit bliche Raumluft-temperatur betrgt nach DIN 1946-2 in geschlossenen Rumen von Gebuden etwa 22 C. In Fahrzeug-innenrumen kann die notwendige Lufttemperatur nicht mit einer konstanten Gre beschrieben werden. Die als komfortabel empfunde

43、ne Lufttemperatur in Fahrzeuginnenrumen kann je nach Luftstrmung, Auen-temperatur, Luftfeuchte, Sonnenstrahlung, Fahrzeugdesign, Bekleidung, Aktivittsgrad usw. unterschiedlich sein. Die Abhngigkeit der mittleren Lufttemperatur im Fahrzeuginnenraum von der Auenlufttemperatur zeigt beispielhaft Bild 1

44、. Bild 1 Mittlere Lufttemperatur im Fahrzeuginnenraum in Abhngigkeit von der Auenlufttemperatur Bei tiefen Auenlufttemperaturen ist die notwendige Innenraumlufttemperatur hher als 22 C, um z. B. die an die Umschlieungsflchen abgegebene Wrmestrahlung zu kompensieren. Zustzliche aktive und passive Man

45、ahmen wie Wrmedmmung, Sitzheizungen usw. knnen die in Bild 1 dargestellten Werte reduzieren. Bei hohen Auenlufttemperaturen ist die als komfortabel empfundene Lufttemperatur in dem Fahrzeuginnen-raum ebenfalls hher als 22 C. Hier mssen aber zustzlich die von den umschlieenden Flchen an den Menschen

46、abgegebene Wrmestrahlung und die direkte Sonneneinstrahlung ausgeglichen werden. Deshalb wird hier die mittlere Lufttemperatur im Kopfraum (siehe 5.2.2) kleiner als 22 C sein. In dem Diagramm steigt jedoch die mittlere Innenraumlufttemperatur aufgrund der ansteigenden Furaumlufttemperatur an. Dies l

47、iegt daran, dass die Wrmestrme wie Sonneneinstrahlung, Konvektion und Wrmeleitung z. B. im Umluftbetrieb durch den Furaum vom Klimagert angesaugt werden. Je nach Betriebsweise und Jahreszeit kann die in den Fahrzeuginnenraum eintretende Luft, mit der sich Fahrer und Passagiere anblasen lassen knnen,

48、 khler oder wrmer als die Luft in dem Fahrzeuginnenraum sein. 4.1.3 Lufttemperaturschichtung Die Luft sollte im Kopfraum 2 K bis 12 K khler sein als im Furaum. Dies wird als Lufttemperaturschichtung im komfortablen Beharrungszustand bezeichnet. Sie ist der Betrag der mittleren Furaumlufttemperatur abzglich der mittleren Kopfraumlufttemperatur. 4.1.4 Kontakttemperatur Lngerer Kontakt mit Bauteilen kann bei Klte und Hitze mit Sonneneinstrahlung als unangenehm oder gar schmerzhaft empfunden werden. Anzustreben sind daher Kontakttemperaturen, die der Hauttemperatur