PŘÍLOHA

METODIKA PRO URČENÍ SNÍŽENÍ EMISÍ CO2 TECHNOLOGIÍ ZÁSOBNÍKU TEPELNÉ ENERGIE.

1.   ÚVOD

Aby bylo možné určit snížení emisí CO2, které lze přičíst použití technologie zásobníku tepelné energie (systém EST – Enthalpy Storage Tank), je třeba stanovit:

a)	zkušební postup pro určení křivek ochlazování základního vozidla (vozidla vybaveného deaktivovaným zásobníkem tepelné energie) a vozidla vybaveného ekologickou inovací;

b)	zkušební postup pro určení emisí CO2 při různých teplotách chladicí kapaliny motoru při startu;

c)	zkušební postup pro určení teoretické teploty motoru po vyprázdnění systému EST;

d)	zkušební postup pro určení přínosu teplého startu (Hot Start Benefit);

e)	vzorce pro určení snížení emisí CO2;

f)	vzorce pro určení statistické chyby a statistické významnosti výsledků.

2.   SYMBOLY A ZKRATKY

Latinské symboly

BTA	–	emise CO2 vozidla za podmínek schválení typu [g CO2/km]
	–	snížení emisí CO2 [g CO2/km]
CO2	–	oxid uhličitý
CO2 (Tk)	–	aritmetický průměr emisí CO2 vozidla měřený pomocí cyklu NEDC, při okolní teplotě 14 °C a teplotách chladicí kapaliny motoru při startu Tk [g CO2/km]
deng	–	koeficient poklesu teploty křivky chlazení chladicí kapaliny motoru [1/h]
dEST	–	koeficient poklesu teploty křivky chlazení zásobníku tepelné energie [1/h]
EST	–	zásobník tepelné energie
K	–	účinný poměr tepelné setrvačnosti [–]
m	–	počet měření na vzorek
NEDC	–	nový evropský jízdní cyklus
	–	potenciál normalizované spotřeby paliva při teplotě chladicí kapaliny motoru při startu pro vybrané doby parkování ti [–]
pt	–	doba parkování [h]
Teng	–	teplota chladicí kapaliny motoru během doby parkování [°C]
Tengmod	–	teoretická teplota chladicí kapaliny motoru po vyprázdnění systému EST [°C]
TEST	–	teplota chladicí kapaliny zásobníku tepelné energie během doby parkování [°C]
Tcold	–	teplota studeného startu [°C] odpovídající 14 °C
Thot	–	teplota teplého startu [°C], jež odpovídá teplotě chladicí kapaliny, které dosáhne na konci cyklu NEDC
SOC	–	stav nabití
SVSpt	–	podíl na rozdělení doby parkování [%] uvedený v tabulce 6
WFti	–	váhový koeficient pro dobu parkování ti [%] uvedený v tabulce 3

Dolní indexy

Index ti se vztahuje k vybraným dobám parkování uvedeným v tabulce 1

Index j se vztahuje k měřením vzorku

Index k se vztahuje k teplotám chladicí kapaliny motoru při startu

3.   URČENÍ KŘIVEK OCHLAZOVÁNÍ A TEPLOT

Křivky ochlazování se pro chladicí kapalinu základního vozidla a pro chladicí kapalinu vozidla vybaveného ekologickou inovací určují experimentálně. Tytéž křivky se použijí pro varianty vozidla se stejnou tepelnou kapacitou, stejným uspořádáním motorového prostoru, stejnou tepelnou izolací motoru a stejným systémem EST. Experimentální zkoušky zahrnují nepřetržité měření reprezentativních teplot chladicí kapaliny motoru a chladicí kapaliny obsažené v systému EST pomocí termočlánků při konstantní teplotě okolí nejméně 14 °C po dobu 24 h. Motor se před vypnutím zahřeje dostatečným počtem po sobě jdoucích zkoušek NEDC na maximální teplotu chladicí kapaliny. Po předzahřátí vozidla se vypne zapalování a vytáhne klíček ze zapalování. Kapota automobilu musí být zcela uzavřena. Všechny umělé ventilační systémy uvnitř zkušební místnosti musí být vypnuty.

Výsledné naměřené konvergující křivky ochlazování se převedou do matematických výpočtů popsaných ve vzorci 1 pro motor a vzorci 2 pro systém EST.

Vzorec 1

Vzorec 2

Pro vytvoření příslušných křivek se použije metoda nejmenších čtverců. Z důvodu atypického chování teploty chladicí kapaliny po vypnutí chladicího systému se proto nepřihlíží k údajům získaným z měření teploty v prvních nejméně 30 minutách po vypnutí motoru.

Teplota motoru za specifických podmínek doby parkování () se vypočítá podle vzorce 1 a uvede se v tabulce 1.

Tabulka 1

Teplota motoru za vybraných podmínek doby parkování

Vybraná doba parkování (ti)	t1	t2	t3
pt [h]	2,5	4,5	16,5
[°C]

4.   URČENÍ EMISÍ CO2 PŘI RŮZNÝCH TEPLOTÁCH CHLADICÍ KAPALINY PŘI STARTU

Emise CO2 a spotřeba paliva vozidla se musí měřit v souladu s přílohou 6 předpisu EHK/OSN č. 101 (metoda měření emisí oxidu uhličitého a spotřeby paliva u vozidel poháněných výhradně spalovacím motorem). Postup by měl být upraven podle těchto faktorů:

1.	Teplota okolí ve zkušební místnosti musí být nižší než 14 °C;

2.	Pět teplot chladicí kapaliny motoru při startu musí být: Tcold, Thot, , a .

Testy lze provádět v jakémkoli pořadí. Mezi zkouškami je možné provést jednu nebo dvě zahřívací zkoušky NEDC. Je nezbytné zajistit a doložit (například s použitím signálu sítě řídících jednotek CAN), že stav nabytí (State of Charge, SOC) startovací baterie je po každé zkoušce v mezích 5 %.

Celý zkušební postup se opakuje nejméně dvakrát (tj. m ≥ 3). Aritmetický průměr výsledků měření CO2 při každé teplotě chladicí kapaliny motoru při startu (Tk) se vypočítá podle vzorce 3 a uvede se v tabulce 2.

Vzorec 3

přičemž k = 1, 2, …, 5

T1=Tcold

T2=Thot

Tabulka 2

Emise CO2 při různých teplotách chladicí kapaliny motoru při startu

Teplota chladicí kapaliny motoru při startu Tk	Tcold	Thot
CO2 (Tk) [g CO2/km]

5.   URČENÍ TEORETICKÉ TEPLOTY MOTORU PO VYPRÁZDNĚNÍ SYSTÉMU EST

Na základě výsledků zkoušek vymezených v odstavci 4 a uvedených v tabulce 2 se potenciál normalizované spotřeby paliva NP() za vybraných podmínek doby parkování uvedených v tabulce 1 vypočítá podle vzorce 4.

Vzorec 4

Potom se podle vzorce 5 vypočítá teoretická teplota chladicí kapaliny motoru po vyprázdnění systému EST za vybraných podmínek doby parkování .

Vzorec 5

Podle vzorce 6 se určí příslušný poměr tepelné setrvačnosti Kti za vybraných podmínek doby parkování.

Vzorec 6

Výsledný účinný poměr tepelné setrvačnosti K se vypočítá podle vzorce 7 vážením tří výsledků Kti podílem zastavení vozidla.

Vzorec 7

přičemž

WFti

–

Váhový koeficient pro dobu parkování ti [–] uvedený v tabulce 3

Tabulka 3

Váhový parametr pro výpočet faktoru K

WFt1 [%]	63,4
WFt2 [%]	14,0
WFt3 [%]	22,6

Teoretická teplota motoru po vyprázdnění systému EST za vybraných podmínek doby parkování pt se vypočítá podle vzorce 8.

Vzorec 8

Výsledky výpočtů se uvedou v tabulce 4

Tabulka 4

Teoretická teplota motoru po vyprázdnění systému EST pro různé doby parkování

pt [h]	0,5	1,5	2,5	3,5	4,5	5,5	6,5	7,5	8,5	9,5	10,5	11,5
[°C]
pt [h]	12,5	13,5	14,5	15,5	16,5	17,5	18,5	19,5	20,5	21,5	22,5	23,5
[°C]

6.   URČENÍ PŘÍNOSU TEPLÉHO STARTU

Přínos teplého startu (HSB) vozidla vybaveného technologií se určuje experimentálně pomocí vzorce 9. Tato hodnota vyjadřuje rozdíl v emisích CO2 mezi zkouškou NEDC se studeným startem a zkouškou NEDC s teplým startem v porovnání s výsledkem studeného startu.

Vzorec 9

7.   URČENÍ SNÍŽENÍ EMISÍ CO2

Před zahájením úřední zkoušky typu I, která se provádí v souladu s nařízením (ES) č. 692/2008, schvalovací orgán ověří, že teplota chladicí kapaliny, a to i uvnitř zásobníku tepelné energie, je v rozmezí ±2 K teploty v místnosti. Pokud není této teploty dosaženo, nelze v případě zásobníku tepelné energie metodiku pro určení snížení emisí CO2 použít.

Ověření lze provádět buď měřením uvnitř zásobníku tepelné energie (například pomocí termočlánku), nebo vypnutím systému EST před stabilizací, aby v zásobníku nebyla zahřátá chladicí kapalina. Teplota v zásobníku tepelné energie se zaznamenává do zkušebního protokolu.

Příslušný potenciál snížení emisí CO2 pro různé doby parkování se vypočítá podle vzorce 10.

Vzorec 10

Výsledky výpočtů se uvedou v tabulce 5

Tabulka 5

Příslušný potenciál snížení emisí CO2 pro různé doby parkování

pt [h]	0,5	1,5	2,5	3,5	4,5	5,5	6,5	7,5	8,5	9,5	10,5	11,5
ΔCO2(pt) [%]
pt [h]	12,5	13,5	14,5	15,5	16,5	17,5	18,5	19,5	20,5	21,5	22,5	23,5
ΔCO2(pt) [%]

Snížení emisí CO2 vážená dobami parkování (pt) se vypočítá podle vzorce 11.

Vzorec 11

přičemž:

SVSpt

–

podíl na rozdělení doby parkování [%] uvedený v tabulce 6

Tabulka 6

Rozdělení doby parkování (podíl zastavení vozidla)

pt [h]	0,5	1,5	2,5	3,5	4,5	5,5	6,5	7,5	8,5	9,5	10,5	11,5
SVSpt [%]	36	13	6	4	2	2	1	1	3	4	3	1
pt [h]	12,5	13,5	14,5	15,5	16,5	17,5	18,5	19,5	20,5	21,5	22,5	23,5
SVSpt [%]	1	3	3	2	1	1	1	1	1	1	1	1

8.   VÝPOČET STATISTICKÉ CHYBY

Ve výsledcích zkušební metodiky je nezbytné vyčíslit statistické chyby způsobené měřeními. Pro každou zkoušku provedenou při různých teplotách chladicí kapaliny motoru při startu se podle vzorce 12 vypočítá směrodatná odchylka aritmetického průměru.

Vzorec 12

přičemž k = 1, 2, …, 5

T1=Tcold

T2=Thot

Směrodatná odchylka snížení emisí CO2 se vypočítá podle vzorce 13.

Vzorec 13

přičemž

9.   STATISTICKÁ VÝZNAMNOST

Pro každý typ, variantu a verzi vozidla vybaveného systémem EST je třeba prokázat, že chyba ve snížení emisí CO2 vypočtená podle vzorce 13 není vyšší než rozdíl mezi celkovým snížením emisí CO2 a minimálním limitem snížení emisí uvedeným v čl. 9 odst. 1 nařízení (EU) č. 725/2011 (viz vzorec 14).

Vzorec 14

přičemž:

MT	:	minimální limit [gCO2/km], který činí 1 gCO2/km
	:	opravný koeficient pro emise CO2 způsobený zvýšením hmotnosti v důsledku vybavení systémem EST. Pro se použijí údaje z tabulky 7.

Tabulka 7

Opravný koeficient pro emise CO2 kvůli hmotnosti navíc

Druh paliva	Opravný koeficient pro emise CO2 kvůli hmotnosti navíc () [g CO2/km]
Benzin	0,0277 · Δm
Nafta	0,0383 · Δm

V tabulce 7 Δm je hmotnost navíc v důsledku vybavení systémem EST. Jedná se o hmotnost systému EST zcela naplněného chladicí kapalinou.

10.   SYSTÉM EST K MONTÁŽI DO VOZIDEL

Schvalovací orgán certifikuje snížení emisí CO2 na základě měření, která budou provedena u systému EST za použití zkušební metodiky stanovené v této příloze. Pokud je snížení emisí CO2 pod limitem uvedeným v čl. 9 odst. 1, použije se čl. 11 odst. 2 druhý pododstavec nařízení (EU) č. 725/2011.