Jeden czynnik, trzy stany, czyli cykl pracy klimatyzacji

Ponad 90 procent samochodów sprzedawanych na rynkach europejskich wyposażonych jest w układ klimatyzacji. Każdy wie, do czego klimatyzacja służy i że coraz trudniej się bez niej obejść, ale nie wszyscy wiedzą jak działa ten układ termodynamiczny. Aby to zrozumieć, najlepiej prześledzić cały cykl obiegu czynnika chłodniczego.

Zadaniem układu klimatyzacji jest obniżenie temperatury, a przy okazji także osuszenie, powietrza pobieranego z zewnątrz i kierowanego do kabiny pojazdu. Cel ten osiągany jest dzięki czynnikowi chłodzącemu, wykonującemu stały cykl pracy, podczas którego zmienia swój stan skupienia kilkukrotnie, a najistotniejszymi do osiągnięcia celu parametrami są temperatura i ciśnienie.

Droga czynnika

Trzy stany czynnika chłodniczego w układzie klimatyzacji to: ciekły, gazowy i dwufazowy. Ten ostatni oznacza, że czynnik na pewnym etapie częściowo jest gazem, a częściowo cieczą. Punkty, w których zmienia się stan skupienia są jednocześnie miejscami, w których zachodzi wymiana energii. Dzieje się to w skraplaczu i parowniku, za sprawą pracy kompresora oraz zaworu rozprężnego. Prześledźmy ten cykl krok po kroku, rozpoczynając od kompresora.

1. W poprawnie działającym układzie klimatyzacji, czynnik zostaje przetransportowany do kompresora w stanie w 100% gazowym. Jego ciśnienie oraz temperatura są niskie. Średnica przewodu transportującego czynnik jest tu stosunkowo duża.
2. Zadaniem kompresora jest sprężenie czynnika. Jego ciśnienie znacznie wzrasta, co sprawia, że podnosi się temperatura. Nie dochodzi tu jednak do zmiany stanu skupienia czynnika, nadal ma on postać gazową.
3. Kolejnym etapem drogi czynnika jest skraplacz, nazywany także chłodnicą klimatyzacji. Zgodnie z tym, co sugerują obie te nazwy, sprężony czynnik oddaje tu ciepło do otoczenia, a przez to skrapla się, zmieniając swój stan w ciekły. Choć temperatura znacznie spada, nie następuje gwałtowna zmiana ciśnienia, które nadal jest wysokie.
4. Czynnik w fazie ciekłej przechodzi przez filtr-osuszacz. Tutaj separowane są krążące w układzie klimatyzacji cząsteczki wody oraz zanieczyszczenia. Separowanie wody zapobiega zamarzaniu elementów układu w fazie rozprężania czynnika. W tym miejscu, poza filtracją nie zachodzi żaden ważny proces. Ciekły czynnik ma obniżoną temperaturę i jest nadal pod wysokim ciśnieniem.
5. Następnym, niezwykle ważnym elementem układu klimatyzacji jest zawór rozprężny. I znów, jak sugeruje nazwa, dochodzi tu do rozprężenia czynnika, co oznacza, że znacznie zmniejsza się jego ciśnienie. Proces prowadzi do spadku temperatury, a czynnik zmienia swój stan w dwufazowy – częściowo jest cieczą, a częściowo gazem.
6. W stan całkowicie gazowy czynnik przechodzi w parowniku, gwałtownie obniżając swoją temperaturę. Powietrze opływające parownik jest schładzane, ponieważ ciepło odbierane jest z powietrza przez parujący czynnik. Dochodzi przy tym do osuszenia powietrza, bo zawarta w nim wilgoć skrapla się na ściankach parownika. Ciśnienie na tym etapie nie zmienia się znacząco i nadal jest niskie. Zwiększy się dopiero wtedy, kiedy czynnik ponownie dotrze do kompresora i rozpocznie kolejny cykl swojej pracy.

Domowe szkolenia

Zdaniem ekspertów firmy Valeo, warsztaty które zamierzają rozwijać swoją działalność w kierunku obsługi układu klimatyzacji w pojazdach mają przed sobą dobrą przyszłość. Klimatyzacja stała się podstawowym elementem wyposażenia samochodów. Oznacza to, że w sektorze usług, konserwacji i napraw tego układu tkwi olbrzymi potencjał. Nie zostanie on powstrzymany nawet przez okresowe problemy np. związane ze wzrostem cen czynników chłodniczych.

Właściwa obsługa układów klimatyzacji wymaga profesjonalnego podejścia oraz dysponowania wiedzą zarówno teoretyczną, jak i praktyczną. Można zdobywać ją na szkoleniach, a obecnie jest to możliwe nawet bez wychodzenia z domu. Firma Valeo przygotowała pakiet szkoleń online, tzw. webinarów, dostępnych w języku polskim, z których można skorzystać całkowicie za darmo, po uprzedniej rejestracji.

Wśród webinarów znajduje się m.in. szkolenie poświęcone budowie i zasadzie działania układu klimatyzacji, a także dotyczące kompresorów klimatyzacji. Można znaleźć również kursy dotyczące innych elementów dostarczanych przez Valeo: sprzęgieł, kół dwumasowych, czy wycieraczek.