Cooling Car Seats by Redesigning the Standard Air Conditioning System

Abstract

For a safe journey, not only vehicle safety systems but also the thermal comfort of the human body should be considered. In addition to the passengers during the journey, it is extremely important for the driver to feel comfortable while driving. In this study, some modifications have been made to a conventional vehicle air conditioner by considering the thermal comfort of the human body. It has been calculated that a more comfortable driving experience can be achieved with a more effective air conditioning system. For this purpose, experimental studies were carried out by redesigning the driver's seat of a car. As a result of the studies, the best results in cooling processes were obtained for average revolutions. The obtained findings have been supported and interpreted with graphic outputs.

Keywords

• Thermal comfort in automobiles
• air-assisted car seat
• cooling car seat.

Standart Klima Sistemini Yeniden Dizayn Ederek Otomobil Koltuklarının Soğutulması

Abstract

Güvenli bir yolculuk için araç güvenlik sistemleri kadar insan vücudunun ısıl konforu da dikkate alınmalıdır. Seyahat esnasında yolcuların yanı sıra özellikle sürücünün araç kullanırken kendini rahat hissetmesi güvenlik açısından son derece önemlidir. Bu çalışmada insan vücudunun ısıl konforu dikkate alınarak konvansiyonel bir araç kliması üzerinde bazı değişiklikler yapılmıştır. Bu sayede daha etkili bir iklimlendirme ile daha konforlu bir sürüş gerçekleştirilebileceği hesaplanmıştır. Bunun için bir otomobilin sürücü koltuğu yeniden dizayn edilerek deneysel çalışmalar yapılmıştır. Çalışmalar sonunda soğutma proseslerinde en iyi sonuçlar ortalama devirler için elde edilmiştir. Elde edilen bulgular grafik çıktılarla desteklenmiş ve yorumlanmıştır.

Keywords

• Otomobillerde ısıl konfor
• klima destekli otomobil koltuğu
• otomobil koltuğunun soğutulması.

References

1. Bode, F., Burnete, N. V., Fechete Tutunaru, L., & Nastase, I. (2023). Improving electric vehicle range and thermal comfort through an innovative seat heating system. Sustainability, 15,(6) 5534. https://doi.org/10.3390/su15065534
2. Kipp, M., Rolle, A., & Bengler, K. (2021). An Innovative Seat Ventilation Concept: Does the Seat Provide Overall Thermal Comfort in Autonomous Vehicles? In: Black, N.L., Neumann, W.P., Noy, I. (eds) Proceedings of the 21st Congress of the International Ergonomics Association (IEA 2021), Lecture Notes in Networks and Systems, 221, 701-709, Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-74608-7_85
3. Dehne, T., & Westhoff, A. (2020). Efficient Cooling of a Generic Car Cabin by Novel Ventilation Systems. In: Dillmann, A., Heller, G., Krämer, E., Wagner, C., Tropea, C., Jakirlić, S. (eds) New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics XII. DGLR 2018. Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design, 142, 416-426, Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-25253-3_40
4. Babalık, F. C., & Cengiz, T. G. (2009). Klimalı otomobil sürücü koltuğunda termal konfor üzerine deneysel bir çalışma. Mühendis ve Makine, 45, 539.
5. Babalık, F. C., & Cengiz, T. G. (2005, 26-28 Aralık). Klimalı koltuklarda koltuk sürücü temas noktalarındaki ölçümlerle konfor araştırması. 11. Ulusal Ergonomi Kongresi İTU, İstanbul, www.11uek.org.
6. Esen, D. Ö., & Hoşöz, M. (2006). R12 ve R134a Soğutucu akışkanları kullanan otomobil iklimlendirme sisteminin deneysel performans analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 21(4), 703-709.
7. Kılıç, M., & Akyol, Ş. M. (2009). Otomobil kabinlerinin ısıtılmasında farklı hava yönlendiricileri kullanılmasının ısıl konfora etkisi. Journal of Thermal Science and Technology, 29(1), 25-36.
8. Yiğit, A., & Atmaca, İ. (2008, 12-14 Mayıs). Isıl konfor PMV İndeksinin deneysel değişiminin incelenmesi ve ampirik sonuçlarla karşılaştırılması. TTMD VIII. Uluslararası Yapıda Tesisat Teknolojisi Sempozyumu, CD kayıt. http://ttmd.org.tr/

9. Solmaz, Ö. (2013). Investigation of dynamic performance of a vehicle air-conditioning system driven by solar energy (PV). [Doktora tezi, Selçuk Üniversitesi].
10. Ünal, Ş., Yımaz, T., Cihan., E., & Büyükalaca, O. (2013). Enjektörlü klima sisteminde soğutma etkinliğinin kütlesel debi oranı ile değişimi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 28(1), 61-76.
11. Fanger, P. O. (1970). Thermal Comfort, Analysis and Applications in Environmental Engineering, Danish Technical Press, Copenhagen.
12. ASHRAE handbook – Fundamentals, Chapter 8, (1989). Atlanta: American Society of Heating Refrigeration and Air-Conditioning.
13. ASHRAE handbook – Fundamentals, Chapter 8, (1993). Atlanta: American Society of Heating, Refrigeration and Air-conditioning Engineers.
14. Solmaz, O., Ozgoren, M., & Aksoy M. H. (2014). Hourly cooling load prediction of a vehicle in the southern regionof Turkey by Artificial Neural Network. Energy Conversion and Management, 82, 177-187 https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.03.017
15. Öngel, K., & Mergen, H. (2009) Isil konfor parametrelerinin insan vücudundaki etkilerine yönelik literatür taramasi. Medical Journal of Suleyman Demirel University, 16(1), 21-25.