Climatizado en el vehículo

(Gp:) Ambiente climatizado en el vehículo

¿Por qué un climatizador?

El ser humano se siente a gusto si su entorno tiene una determinada temperatura y humedad del aire; siente una reconfortante comodidad.
El bienestar, como una parte integrante de la seguridad activa, ejerce una gran influencia sobre la posibilidad de conducir sin disminución de la capacidad física y mental.
El "ambiente climatizado en el coche" influye directamente sobre el conductor, sobre una conducción exenta de fatiga y sobre la seguridad de la conduccion.

Efectos que ejercen las temperaturas adversas en el habitáculo sobre el ser humano.

La temperatura ideal para el conductor se cifra entre los 20º y los 22ºC.
Equivalen a la carga climatologica A, que viene siendo el margen agradable.
Una radiación solar intensa sobre el vehículo puede elevar la temperatura en el habitáculo a más de 15ºC por encima de la temperatura atmosférica.
Aquí es donde el calor ejerce las influencias más peligrosas.
La temperatura corporal aumenta y la frecuencia cardiaca se intensifica. El cerebro recibe una escasa cantidad de oxigeno (área B).
En el área C significa una sobrecarga para el cuerpo llamándolo "estrés climatológico"
(Gp:) Ambiente climatizado en el vehículo

Para reducir este tipo de cargas se ha creado el climatizador, un sistema que acondiciona el aire en el automóvil a una temperatura agradable, que también puede depurar y deshidratar el aire.
El filtro antipolen y el filtro de carbón activo representan factores complementarios para la depuración del aire.
Esta depuración viene a favorecer especialmente a las personas que padecen de enfermedades alérgicas.
(Gp:) Ambiente climatizado en el vehículo

(Gp:) Aspectos físicos de la técnica de refrigeración

Física aplicada

Hay numerosas sustancias que se conocen en tres estados físicos.
El agua se conoce en los tres estados: sólido, liquido, gaseoso. La refrigeración se orienta por las leyes que rigen a este respecto.
Un primer procedimiento para la refrigeración de productos alimenticios consistió en alojarlos en la "nevera".
El hielo = agua en el estado sólido, absorbe el calor de los productos alimenticios, haciendo que estos se enfríen.
El hielo se derrite por ese motivo, pasando a un estado diferente, transformándose en agua.
Si se siguiera calentando el agua, ésta empezaría a hervir y evaporar. Quedaría alcanzado el estado gaseoso.
La sustancia gaseosa puede volver a ponerse liquida después de un proceso de enfriamiento y, si se sigue enfriando, puede volver a transformarse en una sustancia sólida.

(Gp:) Aspectos físicos de la técnica de refrigeración

Este principio es transmisible a casi todas las sustancias:
– Una sustancia adsorbe calor al pasar del estado liquido al gaseoso.
– Una sustancia entrega calor al pasar del estado gaseoso al liquido.
– El calor fluye siempre de la sustancia más caliente hacia la más fría.

Los efectos del intercambio de calor, con motivo de los cuales una sustancia modifica su estado en determinadas condiciones, se utilizan y ponen en práctica en la técnica de la climatización.
Presión y punto de ebullición.

Si se modifica la presión sobre un liquido, se modifica también su punto de ebullición.
Del agua sabemos que, cuanto más baja es la presión, tanto más bajas son las temperaturas a las que se pone en ebullición, transformándose en vapor.
El proceso de evaporación también se aplica en los climatizadores de los vehículos.
A estos efectos se emplea una sustancia de fácil ebullición.
Se le da el nombre de agente frigorífico.

(Gp:) Aspectos físicos de la técnica de refrigeración

Puntos de ebullición

(Gp:) Agente frigorífico

Es un hidrocarburo fluorado (HCF) compatible con el medio ambiente.
En estado gaseoso es invisible; en estados de vapor y líquido es incoloro como el agua.
Los agentes frigoríficos no se deben mezclar entre sí. Únicamente se debe emplear el agente frigorífico que se especifica para el sistema en cuestión.
Desde 1995 está prohibido vender el agente frigorífico R12 para climatizadores en vehículos. Desde julio de 1998 este agente ya no se debe cargar en los sistemas.
En los climatizadores actuales para vehículos se emplea exclusivamente el agente frigorífico R134a.
– El R134a es un hidrocarburo fluorado sin los átomos de cloro que caracterizan al agente frigorífico R12, los cuales perjudican el estrato de ozono en la atmósfera terrestre al disociarse del conjunto.

(Gp:) Agente frigorífico

– La curva de presión de vapor del R134a es muy parecida a la del R12.
Alcanza el mismo rendimiento frigorífico que el R12.
Los climatizadores que ya no se pueden cargar con el R12 pueden ser transformados con un kit especial para el empleo del R134a (método Retrofit).
Los sistemas transformados de esa forma ya no alcanzan el rendimiento frigorífico original.
El agente frigorífico es gaseoso o líquido, en función de las condiciones de presión y temperatura en el circuito frigorífico.
Compresión en el compresor

Proceso de condensación en el condensador

Expansión

Proceso de evaporación

Curva de temperatura en el punto B

(Gp:) Agente frigorífico

El agente frigorífico y el estrato de ozono

El ozono protege a la corteza terrestre contra las radiaciones UV, a base de absorber su mayor parte.
Los rayos UV disocian el ozono en una molécula de oxígeno y un átomo de oxígeno.
Los átomos y las moléculas de oxígeno procedentes de otras reacciones se vuelven a combinar produciendo ozono.
Este fenómeno se desarrolla en la capa de ozono, perteneciente a la estratósfera; se halla entre los 20 y 50 km de altitud.
El cloro (Cl) es parte integrante de un agente frigorífico CFC como el R12.
Si se maneja de forma inadecuada, la molécula del R12 asciende hasta la capa de ozono, por ser más ligera que el aire.

(Gp:) Agente frigorífico

Con el efecto de la radiación UV se libera un átomo de cloro en el CFC, el cual reacciona con el ozono.
El ozono se separa formando una molécula de oxígeno y un monóxido de cloro, el cual reacciona más tarde con el oxígeno y libera el átomo de cloro. Este ciclo se puede repetir hasta 100.000 veces.
Las moléculas de oxígeno libre no pueden absorber radiaciones UV.
Agente frigorífico y el efecto invernadero

La radiación solar sobre la corteza terrestre se refleja en forma de radiación infrarroja.
Sin embargo, las trazas gaseosas reflejan estas ondas en la troposfera.
Debido a ello aumentan las temperaturas climatológicas, produciendo el "efecto invernadero". Los HCFC participan con un alto porcentaje en la creciente concentración de trazas gaseosas.
1 Kg. de R12 causa el mismo efecto invernadero que 4.000 toneladas de CO2.
El R134a sólo contribuye en pequeña escala al efecto invernadero.
Su potencial de disgregación de ozono es igual a cero.

(Gp:) Agente frigorífico

Aceite para máquinas frigoríficas

Para la lubricación de todas las piezas móviles en el climatizador se necesita un aceite especial, exento de impurezas (azufre, cera y humedad).
Debe ser compatible con el agente frigorífico, porque se mezcla con una parte de éste y lo acompaña en el circuito frigorífico; tampoco debe atacar los elementos de estanqueidad en el sistema.
No se deben emplear otros tipos de aceites, provocan un chapeado de cobre, carbonización/coquización y la producción de residuos. Las consecuencias serían un desgaste prematuro y la destrucción de los componentes móviles.
Para el circuito frigorífico cargado con R134a se utiliza un aceite sintético especial.

Aceite para máquinas frigoríficas cargadas con R134a

Designación: PAG = Poly-Alkylen-Glykol (glicol polialcohilénico)
Características:
– Un alto poder de disolución con el agente frigorífico
– Buenas propiedades lubricantes
– Exento de ácidos
– Intensamente higroscópico (atrae el agua)
– No mezclable con otros aceites
Notas importantes:
– No almacenar abierto, por ser intensamente higroscópico.
– Mantener siempre cerrado el envase del aceite, para protegerlo contra la penetración de humedad
– No utilizar aceite usado para máquinas frigoríficas.
– Desabastecer ecológicamente como residuo especial.
(Gp:) Agente frigorífico