Principios de Climatización Vehicular y Circuitos de Refrigeración

Fuentes de calor que afectan a un vehículo

Un vehículo se ve afectado principalmente por cuatro fuentes de calor externas e internas:

• La radiación del sol: El impacto directo de los rayos solares sobre la carrocería y cristales.
• El calor irradiado por el motor: La energía térmica generada por el funcionamiento mecánico y la combustión.
• El calor irradiado por el terreno: El calor que desprende la superficie por la que circula el vehículo.
• El calor de los pasajeros: El calor metabólico que desprenden los cuerpos de los ocupantes del habitáculo.

Requisitos fundamentales de un sistema de aire acondicionado

Para garantizar un funcionamiento óptimo, un sistema de aire acondicionado debe cumplir con los siguientes cuatro requisitos:

• Confort térmico: Conseguir, en el menor tiempo posible, una temperatura confortable y constante para mantenerla en el vehículo.
• Margen de selección: Ofrecer la posibilidad de seleccionar un margen suficiente de temperatura y el valor necesario para garantizar el confort.
• Grado de humedad: Mantener el justo grado de humedad en el habitáculo.
• Visibilidad: Evitar la formación de condensaciones en el parabrisas.

El concepto de vapor saturado en el circuito

Definición: Al disminuir la temperatura de un vapor, se obtiene vapor saturado, que es una mezcla de líquido y gas. Este fluido se encuentra en una fase intermedia, donde la proporción de líquido y gas depende directamente del estado del enfriamiento.

Ubicación: En el circuito de refrigeración, este estado se localiza habitualmente en las etapas de cambio de fase, específicamente en el evaporador y el condensador.

Características esenciales de un gas refrigerante

Un gas refrigerante debe reunir las siguientes características principales para su uso eficiente:

• Alta temperatura de evaporación: Para lograr una gran absorción de calor empleando pequeñas cantidades de refrigerante.
• Baja inflamabilidad: Para evitar el peligro de incendio en caso de fuga.
• Inercia química: No ser oxidante ni corrosivo para no deteriorar los componentes del sistema.
• Miscibilidad: Fácil de mezclar con lubricantes especiales para lubricar las piezas del sistema.
• Normativa: Adaptarse a las normas medioambientales vigentes.

Tipos de válvulas de expansión en el sistema

Existen diferentes configuraciones de válvulas de expansión según su método de regulación:

Válvula con regulación externa

Consta de una membrana sobre la que actúa, por un lado, la presión P2 del vapor saliente del evaporador y, por la parte superior, la presión P1 que obtiene el fluido volátil existente en el interior de un tubo sonda. Este tubo toma la temperatura que se transmite a la carcasa del lado del conducto de salida del evaporador.

Válvula con regulación interna

Consta de un diafragma accionado por la presión de un fluido volátil contenido en la cápsula situada dentro del conducto de salida del evaporador. El volumen de fluido volátil varía según la temperatura de los vapores que salen del evaporador.

Diferencias entre el circuito europeo y el americano

Aunque comparten principios básicos, existen diferencias estructurales clave entre ambos sistemas:

• En el diseño americano, el filtro deshidratador se sustituye por el depósito colector.
• Asimismo, la válvula de expansión (común en el sistema europeo) se sustituye por un tubo o estrangulador.