Układ klimatyzacji to już nie luksus, a podstawowe wyposażenie ponad 90% pojazdów sprzedawanych na rynkach europejskich. Z naszego artykułu dowiesz się, za co odpowiedzialne są poszczególne elementy układu klimatyzacji. W tym celu prześledzimy cały cykl obiegu czynnika chłodniczego.

Jeden czynnik w trzech stanach skupienia
Zadaniem układu klimatyzacji jest osuszenie oraz zmiana temperatury powietrza pobieranego z zewnątrz i przetransportowanie go do kabiny pojazdu. Cel ten osiągany jest dzięki czynnikowi chłodzącemu, wykonującemu stały cykl pracy. W tym cyklu, czynnik zmienia swój stan skupienia kilkukrotnie, a najistotniejszymi do osiągnięcia celu parametrami są temperatura i ciśnienie.

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 płynem. 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.

Cykl krok po kroku, rozpoczynając od kompresora

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 szeroka.

Zadaniem kompresora jest sprężenie czynnika. Jego ciśnienie znacznie wzrasta, a przy tym podnosi się temperatura. Nie dochodzi tu jednak do zmiany stanu skupienia czynnika, nadal ma on postać gazową.

Kolejnym etapem drogi czynnika jest skraplacz, nazywany także chłodnicą klimatyzacji. Zgodnie z tym, co sugerują obie te nazwy, czynnik zostaje tu schłodzony, a przez to skrapla się, zmieniając swój stan w ciekły. Choć temperatura znacznie spada, nie następuje gwałtowna zmiana ciśnienia, które nadal jest wysokie.

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. Czynnik nadal ma niską temperaturę, jest w stanie ciekłym i jest poddany wysokiemu ciśnieniu.

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 działające nań ciśnienie. Proces prowadzi do gwałtownego spadku temperatury, a czynnik zmienia swój stan w dwufazowy – częściowo jest płynem, a częściowo gazem.

W stan całkowicie gazowy czynnik przechodzi w parowniku. Tu zachodzi kluczowy dla układu klimatyzacji proces, a mianowicie obniżenie temperatury powietrza, które przechodzi przez parownik. Powietrze nie tylko oddaje swoje ciepło do czynnika, ale także osusza się, przez co na ściankach parownika gromadzi się i skrapla para wodna. Czynnik przechodzi w gazowy stan skupienia za sprawą ciepła pobranego z powietrza. Ciśnienie na tym etapie nie zmienia się znacząco i nadal jest niskie. Zwiększy się, gdy czynnik ponownie dotrze do kompresora i rozpocznie kolejny cykl swojej pracy.