مقدمه
امروز سیستم تهویه مطبوع جایگاه ویژه ای در خودرو دارد. سرنشینان خودرویی که از سیستم تهویه مطبوع پیشرفته و مجهزی برخوردار است، احساس آرامش می کنند و چه بسا در شرایط سخت رانندگی در جاده های طولانی، به دلیل داستن این سیستم، سختی های سفر را بر خود هموار سازند و آن را با خاطره ای خوش به پایان رسانند.
سیستم های تهویه مطبوع پس از سال ها سیر تکاملی، به شکل امروزی خود رسیده اند. این سیستم در ابتدا از سرنشینان خودرو در برابر تابش مستقیم نور خورشید یا بادهای شدید محافظت می کرد. پس از مدتی، سیستم گرمایش برای غلبه بر سرما طراحی شد و بالاخره با ساخت کولر، هوایی مطبوع و خنک در اتاق خودرو فراهم آمد. با توجه به جایگاه مهم سیستم تهویه مطبوع، بهتر است با روش و اصول کارکدر آن بیشتر آشنا شویم تا در مراحل گسترده تر، به رفع عیوب این سیستم بپردازیم و با استفاده صحیح از آن، بیشترین بهره را از سیستم تهویه مطبوع ببریم.
تهویه مطبوع در خودرو
تهویه مطبوع در اتومییل ها از نظر کار و طرح با هم شبیه هستند، ولی کارخانجات سازنده خودروها از اجزاء متفاوتی برای بکار انداختن و کنترل اجزاء در محدوده مشخصات خود استفاده می کنند.
عمل سرماسازی (برودت) در سیستم کولر
عمل سرماسازی در سیستم کولر خودرو از گردش گاز 12-R (ماده سرماساز) در یک مدار بسته انجام می گیرد. گاز 12-R به حالت بخار از طرف اواپراتور (تبخیرکننده) بوسیله کمپرسور مکیده می شود و پس از فشردن 14bar در کمپرسور و افزایش دما حدود 80 درجه سانتیگراد بطرف کندانسور (رادیاتور کولر) رانده می شود. در کندانسور گاز داغ و فشرده خنک می شود با خنک شدن گاز تقریباً تبدیل به مایع یعنی تقطیر می گردد. و از آنجا به طرف رطوبت گیر (رسیور) رطوبت و ناخالصی آن گرفته می شود و به صورت مایع کامل بطرف اواپراتور حرکت می کند، قبل از ورود به اواپراتور با عبور از شیرانبساط بواسطه گشاد بودن مسیر فشار آن بشدت کاهش و منبسط می گردد و در اواپراتور به سرعت تبخیر می گردد. سرعت تبخیر سرمای زیادی را ایجاد می نماید که توسط فن کولر تهویه هوای تازه محیط یا هوای محیط اطاق خودرو از اطراف اواپراتور عبور داده می شود به این معنی که حرارت اطاق خودرو را جذب خود می کند و ماده سرماساز بصورت بخار مجدداً بطرف کمپرسور مکیده می شود. این سیکل تا زمانی که کمپرسور کار می کند ادامه دارد در این سیستم کار کمپرسور توسط جریان برق که از کلاچ کمپرسور عبور داده می شود ایجاد میدان مغناطیسی کلاچ با محور کمپرسور درگیر شده و با نیروی موتور که توسط تسمه به پولی کلاچ متصل می باشد حرکت می نماید. در حالتی که اواپراتور زیاد سرد می شود توسط ترموستاتی که به اواپراتور متصل می باشد مسیر گاز را در شیرانبساط مسدودتر می نماید تا از یخ زدن هوای اطراف اواپراتور جلوگیری نماید.
کولر
کولر دستگاهی است که هوای اتاق را سرد می کند و در صورتی که رطوبت هوا زیاد باشد، آن را کاهش می دهد.
قانون عمومی سرمایش
در فصل تابستان گاهی اوقات پس از شنا احساس سرما یا خنکی می کنیم. علت این پدیده آن است که با توجه به گرمای خورشید، آب روی پوست ما تمایل به تبخیر دارد. آب، گرمای تبخیر خود را از پوست بدن می گیرد و با کاهش گرمای روی پوست، احساس سرما به ما دست می دهد. مثال دیگر این است که اگر مقداری الکل روی دستمان بریزیم، به علت تبخیر الکل از روی سطح پوست، احساس سرما می کنیم. از این روش می توان در سیستم های سرمایش استفاده کرد. این روش مبتنی بر قانونی است که می گوید: هر ماده ای برای تبخیر مجبور به جذب حرارت از محیط اطراف خود و در نتیجه سرد کردن محیط است.
در ظرفی که کاملاً نسبت به محیط اطراف عایق بوده و شیر کنترل بخار دارد، اگر مقداری مایع مبرّد بریزیم، این ماده به هنگام تبخیر، گرمای هوای ظرف را جذب خود می کند. با این کار، دمای هوای داخل ظرف از دمای هوای محیط خارج سردتر می شود. همان گونه که در شکل صفحه بعد نشان داده شده است، هنگام باز کردن شیر بخار، بخارات مبرّد به سمت خارج رانده می شوند. تا زمانی که شیر باز نشده باشد، دمای هوای درون ظرف سرد می شود. با این روش می توان در سیستم سرمایش نیز تولید سرما کرد. برای تولید سرما، باید مایع مبرّد را زیاد کنیم که در نهایت این مایع تمام می شود. از این رو استفاده از مایع مبرّد غیراقتصادی است. روش مناسب تولید سرما، تبدیل گاز به مایع و تبخیر مجدد آن است.