Λύσεις — Σύστημα Κλιματισμού (σελ. 243) – ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ ΙΙ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Σύστημα Κλιματισμού

Λύσεις στις 5 ερωτήσεις του κεφαλαίου: βασικός κύκλος ψύξης, μέρη κλιματιστικής συσκευής, ψυκτικό υγρό και περιβάλλον, ηλεκτρονικά ελεγχόμενος κλιματισμός E.C.C.

Βασικός κύκλος ψύξης

Ερώτηση: Ποιος είναι ο βασικός κύκλος ψύξης;

Απάντηση:

• Ποιος είναι ο βασικός κύκλος ψύξης;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο βασικός κύκλος ψύξης, τον οποίο ακολουθούν όλα τα κλιματιστικά συστήματα ώστε να λειτουργούν οικονομικά με το ίδιο ψυκτικό μέσο διαρκώς, αποτελείται από τέσσερις διαδοχικές διεργασίες σε ένα κλειστό κύκλωμα: συμπίεση, συμπύκνωση, εκτόνωση και αεριοποίηση. Το ψυκτικό εισέρχεται στον συμπιεστή ως αέριο χαμηλής πίεσης, συμπιέζεται και βγαίνει ως αέριο υψηλής πίεσης, ρέοντας προς τον συμπυκνωτή, όπου συμπυκνώνεται σε υγρό αποβάλλοντας θερμότητα στον εξωτερικό αέρα. Το υγρό αυτό κινείται υπό υψηλή πίεση προς την εκτονωτική βαλβίδα, όπου η πίεσή του χαμηλώνει, και κατευθύνεται προς τον ατμοποιητή (εβαπορέτα), όπου απορροφά τη θερμότητα του αέρα του κλιματιζόμενου χώρου και μετατρέπεται από υγρό σε αέριο· υπό μορφή ζεστού αερίου χαμηλής πίεσης επιστρέφει στον συμπιεστή και ο κύκλος επαναλαμβάνεται συνεχώς. Με αυτόν τον τρόπο, το ίδιο ψυκτικό χρησιμοποιείται για να μεταφέρει θερμότητα από μία περιοχή (τον κλιματιζόμενο χώρο) σε μια άλλη (το εξωτερικό περιβάλλον), προκαλώντας έτσι την ψύξη της πρώτης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Συμπίεση → συμπύκνωση (αποβολή θερμότητας) → εκτόνωση → αεριοποίηση στον ατμοποιητή (απορρόφηση θερμότητας) → επιστροφή στον συμπιεστή, σε κλειστό κύκλωμα

Μηχανισμοί-εξαρτήματα κλιματιστικής συσκευής

Ερώτηση: Ποιοι βασικοί μηχανισμοί-εξαρτήματα αποτελούν μια κλιματιστική συσκευή;

Απάντηση:

• Ποιοι βασικοί μηχανισμοί-εξαρτήματα αποτελούν μια κλιματιστική συσκευή;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μια ψυκτική συσκευή κλειστού κυκλώματος, όπως αυτή που χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητα, αποτελείται από τέσσερα βασικά μέρη: (α) τον μηχανικό συμπιεστή, ο οποίος αναρροφά το ψυκτικό αέριο και το συμπιέζει αυξάνοντας την πίεσή του, τιθέμενος σε λειτουργία μέσω ηλεκτρομαγνητικής σύμπλεξης και ιμάντα από τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα, (β) τον συμπυκνωτή (ένα δεύτερο ψυγείο, τοποθετημένο μπροστά από το ψυγείο του κινητήρα), όπου το συμπιεσμένο αέριο ψύχεται και υγροποιείται, (γ) την εκτονωτική βαλβίδα, τοποθετημένη κοντά στον ατμοποιητή, η οποία μειώνει απότομα την πίεση του υγρού ψυκτικού, και (δ) τον ατμοποιητή (εξατμιστή), όπου το ψυκτικό εξατμίζεται απορροφώντας θερμότητα από τον αέρα που τον περιβάλλει, ψύχοντας έτσι τον εσωτερικό χώρο του αυτοκινήτου. Επιπλέον, στο κύκλωμα παρεμβάλλεται ένα φίλτρο αφύγρανσης, συνήθως μεταξύ συμπυκνωτή και εκτονωτικής βαλβίδας, για την απομάκρυνση της υγρασίας από το ψυκτικό μέσο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Μηχανικός συμπιεστής, συμπυκνωτής (ψυγείο), εκτονωτική βαλβίδα, ατμοποιητής (εξατμιστής) — και φίλτρο αφύγρανσης

Πότε το ψυκτικό υγρό γίνεται επικίνδυνο για το περιβάλλον

Ερώτηση: Πότε το ψυκτικό υγρό γίνεται επικίνδυνο για το περιβάλλον;

Απάντηση:

• Πότε το ψυκτικό υγρό γίνεται επικίνδυνο για το περιβάλλον;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το ψυκτικό υγρό γίνεται επικίνδυνο για το περιβάλλον όταν διαφεύγει στην ατμόσφαιρα, κάτι που ισχύει ιδιαίτερα για το παλαιότερο ψυκτικό υγρό R12 (χημικός τύπος CF2Cl2), το οποίο ανήκει στην κατηγορία των χλωροφθορανθράκων, γνωστών για τη δυσμενή τους επίδραση στην καταστροφή του όζοντος της ατμόσφαιρας. Παρόλο που οι συσκευές κλιματισμού είναι κλειστού κυκλώματος και θεωρητικά το ψυκτικό δεν επικοινωνεί με το περιβάλλον, με τη συνήθη χρήση μικρές ποσότητες χάνονται φυσιολογικά, και το πρόβλημα ρύπανσης προκαλείται κυρίως από τα εργοστάσια παρασκευής του R12 και άλλων ψυκτικών υγρών, όταν μεγάλες ποσότητες χλωροφθορανθράκων εκλύονται στην ατμόσφαιρα. Για τον λόγο αυτόν έχει παρασκευαστεί το ψυκτικό R134a, το οποίο δεν έχει επιπτώσεις στο περιβάλλον και χρησιμοποιείται πλέον υποχρεωτικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Όταν διαφεύγει στην ατμόσφαιρα (ιδίως το παλιό R12, χλωροφθοράνθρακας που καταστρέφει το όζον) — γι' αυτό αντικαταστάθηκε υποχρεωτικά από το R134a

Κλασικό Α/C vs ηλεκτρονικά ελεγχόμενος κλιματισμός

Ερώτηση: Ποιες διαφορές υπάρχουν ανάμεσα στο κλασσικό Α/C και στον ηλεκτρονικά ελεγχόμενο κλιματισμό;

Απάντηση:

• Ποιες διαφορές υπάρχουν ανάμεσα στο κλασσικό Α/C και στον ηλεκτρονικά ελεγχόμενο κλιματισμό;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο κλασικό σύστημα κλιματισμού (A/C) ο οδηγός ρυθμίζει χειροκίνητα, με τα χειριστήρια στο ταμπλό, την ένταση της ψύξης και την κατανομή του αέρα, χωρίς το σύστημα να «γνωρίζει» με ακρίβεια την πραγματική θερμοκρασία του χώρου των επιβατών. Αντίθετα, ο ηλεκτρονικά ελεγχόμενος κλιματισμός E.C.C. (Electronic Climate Control) είναι ένας σύνθετος μηχανισμός με δικό του υπολογιστή, ο οποίος ρυθμίζει αυτόματα και με ακρίβεια την προεπιλεγμένη από τον οδηγό θερμοκρασία, συνδυάζοντας τη λειτουργία των συσκευών ψύξης και θέρμανσης και διατηρώντας σταθερή τη θερμοκρασία του χώρου επιβατών, χωρίς να επηρεάζεται από τις μεταβολές των εξωτερικών συνθηκών. Ο υπολογιστής του E.C.C. επεξεργάζεται συνεχώς τη θερμοκρασία του αέρα στο εσωτερικό, στους αεραγωγούς και στο εξωτερικό περιβάλλον, μέσω κατάλληλων αισθητήρων, και σε συνδυασμό με τα καταχωρημένα στη μνήμη του χαρακτηριστικά του αυτοκινήτου (όγκος, γυάλινη επιφάνεια, μόνωση) καθορίζει αυτόματα την ποσότητα, τη θερμοκρασία και την κατανομή του αέρα, ενώ διαθέτει και ενσωματωμένο σύστημα αυτοδιάγνωσης που εμφανίζει κωδικό σφάλματος σε περίπτωση προβλήματος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Το κλασικό A/C ρυθμίζεται χειροκίνητα· το E.C.C. έχει υπολογιστή/αισθητήρες που ρυθμίζουν αυτόματα και με ακρίβεια την προεπιλεγμένη θερμοκρασία, ανεξάρτητα από εξωτερικές συνθήκες, με αυτοδιάγνωση

Ψυκτικά υγρά σήμερα και διαφορές από τα παλιά

Ερώτηση: Ποια ψυκτικά υγρά χρησιμοποιούνται σήμερα και ποιες οι διαφορές τους από τα προηγούμενα;

Απάντηση:

• Ποια ψυκτικά υγρά χρησιμοποιούνται σήμερα και ποιες οι διαφορές τους από τα προηγούμενα;

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι πρώτες ψυκτικές συσκευές χρησιμοποιούσαν αμμωνία, η οποία όμως ήταν πολύ τοξική και επικίνδυνη σε περίπτωση διαρροής, οπότε αντικαταστάθηκε από χλωροφθοριωμένα παράγωγα του μεθανίου και του αιθανίου, γνωστά με το εμπορικό όνομα FREON, με πιο διαδεδομένο το R12 (χημικός τύπος CF2Cl2). Το R12, αν και δεν είναι τοξικό για τον άνθρωπο, ανήκει στην κατηγορία των χλωροφθορανθράκων, που είναι γνωστό ότι καταστρέφουν το όζον της ατμόσφαιρας, αποτελώντας έτσι το βασικό περιβαλλοντικό μειονέκτημα του κλιματισμού. Σήμερα, αντί του R12, χρησιμοποιείται υποχρεωτικά το ψυκτικό R134a (χημικός τύπος C2H2F4), το οποίο δεν έχει επιπτώσεις στο περιβάλλον/όζον· η υποχρεωτική του χρήση από τους κατασκευαστές ισχύει από το έτος 2000, με βάση τη συνθήκη του Τορόντο. Επιπλέον, όλα ανεξαιρέτως αυτά τα ψυκτικά μέσα (τόσο τα παλιά όσο και το σημερινό) γίνονται προβληματικά όταν υπάρχει υγρασία στο κύκλωμα, γιατί διασπώνται σε υδροχλώριο και υδροφθόριο που καταστρέφουν τις κολλήσεις και τα λιπαντικά, γι' αυτό και σε όλα τα συστήματα παρεμβάλλεται φίλτρο αφύγρανσης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Παλιά: αμμωνία (τοξική) → FREON/R12 (καταστρέφει το όζον)· σήμερα υποχρεωτικά το R134a (δεν βλάπτει το περιβάλλον, από το 2000 με τη συνθήκη του Τορόντο)