Der Kältemittelkreislauf im Auto
„Air conditioning“, das Klimatisieren von Fahrzeugen, ist zu einem Faktor der aktiven Sicherheit geworden. Wissenschaftliche Untersuchungen haben ergeben, dass Konzentrations- und Reaktionsfähigkeit bei Belastung stark nachlassen. Hitze ist eine solche Belastung. Die beste Temperatur für den Fahrer liegt bei etwa 22°C, dem Behaglichkeitsbereich. Intensive Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug kann die Innentemperatur mehr als 15°C über die Außentemperatur bringen – insbesondere im Kopfbereich. Die Körpertemperatur steigt an, ebenso die Herzfrequenz. Das Gehirn bekommt zu wenig Sauerstoff. Mit steigender Temperatur kann das für den Körper schon zu einer Überbelastung führen. Verkehrsmediziner nennen diesen Effekt „Klimastress“.
Soll gekühlt werden, muss Wärme abgegeben werden. Dazu wird in den Fahrzeugen eine Kompressionskälteanlage eingesetzt. Ein Kältemittel zirkuliert im geschlossenen Kreislauf und wechselt ständig zwischen flüssigem und gasförmigem Zustand. Es wird gasförmig komprimiert, durch Wärmeabgabe kondensiert und durch Druckminderung unter Wärmeaufnahme verdampft. Es wird also keine Kälte produziert, sondern der in das Fahrzeug geförderten Luft Wärme entzogen.
Dazu saugt der Klimakompressor kaltes, gasförmiges Kältemittel mit niedrigen Druck an. Das Kältemittel wird im Kompressor verdichtet und erhitzt sich dabei. Es wird in den Kreislauf gepumpt, d. h. in den Kondensator (Verflüssiger). Das Kältemittel ist gasförmig und steht unter hohem Druck bei hoher Temperatur.
Dem verdichteten, heißen Gas wird jetzt im Kondensator durch die durchströmende Luft (durch Fahrtwind und Gebläse) Wärme entzogen. Bei Erreichen des vom Druck abhängigen Taupunktes kondensiert das Kältemittelgas und wird flüssig.
Das flüssige Kältemittel fließt weiter zu einer Engstelle – dem Expansionsventil. Dort wird es in den Verdampfer eingesprüht, wobei ein Druckabfall erfolgt. Im Verdampfer entspannt sich das flüssige, eingesprühte Kältemittel und verdampft. Die dazu notwendige Verdampfungswärme wird der durch die Verdampferlamellen streichenden, warmen Frischluft entzogen, die sich dabei abkühlt. Im Fahrzeug wird es schön kühl. Das nun wieder gasförmige Kältemittel tritt aus dem Verdampfer aus. Es wird vom Kompressor wieder angesaugt, um den Kältekreislauf erneut zu durchlaufen. Somit ist der Kältemittelkreislauf geschlossen.
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