Die Fahrzeugklimaanlage

 

Die Fahrzeugklimaanlage ist nichts anderes als eine Wärmepumpe. Sie pumpt Wärme aus der Fahrgastzelle nach außen, damit es innen kühl wird. Dafür besitzt die Klimaanlage zwei Wärmetauscher. Einen inneren Wärmetauscher (Verdampfer), der unter der Armaturentafel sitzt und die Wärme aufnimmt und einen äußeren Wärmetauscher (Kondensator / Verflüssiger) im Frontbereich des Fahrzeuges, der die Wärme an die Umgebungsluft abgibt.

Das aufnehmen bzw. abgeben der Wärme übernimmt das Kältemittel. Damit das Kältemittel zwischen den beiden Wärmetauschern zirkulieren kann, benötigt man eine Pumpe. Diese Pumpe ist der Klimakompressor.

Das Funktionsprinzip:

Flüssigkeiten können durch Wärmezufuhr zum Kochen und zum Verdampfen gebracht werden. Andersrum kann Dampf bzw. Gas durch Wärmeabgabe (Kühlung) wieder verflüssigt werden. Bei dieser Änderung des Aggregatzustandes wird mit wenig Flüssigkeit viel Wärme aufgenommen bzw. abgegeben. Dieses Prinzip wird in der Klimaanlage genutzt. Wobei das Kältemittel eine Flüssigkeit ist, die bei geringen Druck, bei sehr niedriger Temperatur kocht und verdampft.

Daher kann folgender Zyklus beschrieben werden:

  • Das Kältemittel wird über ein Druckminderer (Expansionsventil) mit einem geringen Druck (1-3 bar) in den inneren Wärmetauscher (Verdampfer) eingespritzt. Gleichzeitig wird warme Luft mit dem Innenraumgebläse von außen dem inneren Wärmetauscher (Verdampfer) zugeführt. Die warme Luft bringt das Kältemittel bei geringen Temperaturen zum Kochen und Verdampfen. Dabei entzieht das Kältemittel der Luft die Wärme und kühlt sie ab.

 

 

  • Der kalte Dampf, der im inneren Wärmetauscher (Verdampfer) entsteht, wird von einer Pumpe (Klimakompressor / Verdichter) abgesaugt und verdichtet. Durch die Verdichtung steigen Druck und Temperatur des Gases an.
  • Das unter hohe Druck stehende heiße Gas wird in einen zweiten äußeren Wärmetauscher (Kondensator / Verflüssiger) gepresst. Durch diesen Wärmetauscher strömt kühler Fahrtwind, der das heiße Gas abkühlt und dadurch zur Verflüssigung bringt. Der Fahrtwind nimmt dabei die Wärme vom Kältemittel auf und gibt sie anschließend an die Umgebungsluft ab.
  • Wie hoch der Verflüssigungsdruck im äußeren Wärmetauscher (Kondensator) ist, ist abhängig von der Kühlung. Je besser durch den Fahrtwind gekühlt wird, desto geringer ist der Druck. Je schlechter gekühlt wird, desto höher ist der Druck. Daher variiert der Verflüssigungsdruck zwischen 7 und 20 bar je nach Kühlung.
  • Das unter hohem Druck verflüssigte Kältemittel wird anschließend über den Druckminderer (Expansionsventil) in den Verdampfer eingespritzt und der Zyklus beginnt erneut.
© 2018 LAMMY & PartneR