Kliimaseadmed (2)

Kliimaseaded
Soojustehnika põhimõisted
Suhteline õhuniiskus
Soe õhk seob endaga rohkem niiskust kui külm õhk. Temperatuuri mille juures õhus sisalduv veeaur kondenseeruma hakkab kastepunktis on suhteline õhuniiskus 100%. Inimesele soodsaim õhuniiskus on 40-60%. Üle 70% tunneb inimene ennast ebamugavalt.
Rõhk
Rõhk on pinnaühikule risti mõjuv jõud. Rõhu ühik on 1 bar = 100 kilo paskalit.
Baromeetriline
Õhurõhk on maakera ümbritsevast õhu kaalust tingitud rõhk. Keskmine õhurõhk on 1.01325 bari.
Temperatuur
0 Kelvinit = - 273o C
Soojushulk
Soojushulk iseloomustab molekulide soojusliikumise energia kandumist ühelt kehalt teisele. Soojushulk sõltub liikuvate molekulide arvust mis omakorda on võrdeline aine massiga e. kogusega.
Soojushulga mõõtühik on: dzaul J
Sageli kasutatakse ühikut kalor . 1 kalor on soojushulk, mis kulub 1 kilogrammi vee soojendamiseks 1o võrra.
Soojuse levik
Soojuslevib loomulikul teel ainult kuumemalt kehalt külmemale. Keha kuumeneb, kui temale kandub kusagilt soojusenergiat või temas muudetakse soojuseks muud liiki energiat.
Soojus võib levida kolmel moel:

Soojusjuhtivus puhul levib soojus keha osakeste vahetu kontakti teel, seda eeskätt tahkete kehade puhul

Soojusülekanne e. konvektsiooniks nimetatakse soojuse levikut, mis tekib vedeliku või gaasiosakeste edasiliikumise või segunemise tulemusel.

Soojuskiirgus esineb kõikidel absoluutsest nullist soojematel kehadel ja on seda suurem mida kõrgem on keha temperatuur. Soojus muutub kiirgusenergiaks ja levib elektromagneetilise lainetusena, mis muundub neeldumisel uuesti soojuseks.

Aine agregaat oleku muutus ehk siis faasi siire . Kõigiks agregaat oleku muutusteks (sulamiseks, tahkumiseks , aurustumiseks, peab aine kas soojust juurde saama või ära andma. Jää soojendamisel tõuseb selle temperatuur kuni 0o edasisel soojenemisel tekib esialgu jää ja vee segu, hiljem muutub kogu jää veeks kuid temperatuur on ikka 0 kraadi. Aine temperatuur püsib muutumatuna kogu agregaat oleku muutuse ajal.
Soojusmahtuvus
Soojusmahtuvuseks nimetatakse soojushulka, mis on vajalik temperatuuri tõstmiseks 1o võrra. Mida suurem on aine soojusmahtuvus, seda rohkem suudab ta soojust siduda. Nt: vesi seob tunduvalt rohkem soojust, kui alumiinium . Et alumiiniumil on hea soojusjuhtivus, aga väike soojusmahtuvus, siis valmistataksegi kliimaseadmete aurustid ja kondensaatorid tavaliselt alumiiniumist.
Rõhumõju
Gaasi kokkusurumisel ehk komprimeerimisel maht väheneb, temperatuur ja rõhk suurenevad. Gaasi paisumisel maht suureneb ja temperatuur ning rõhk langevad.
Aurustumine
Vedeliku keemistemperatuur oleneb vedeliku keemilistest omadustest ja välis rõhust. Koosvälis rõhu suurenemisega suureneb ka vedeliku keemistemperatuur. Küllastunud aur suletud anumas vedeliku keetmisel hakkab rõhk anumas ja koos sellega keemistemperatuur suurenema. Ühel hetkel saavutatakse kriitiline olek, kus uue auru tekkimine on võimatu ilma, et osa aurust ei muutuks vedelikuks tagasi. Peale seda, kui koguvedelik on aurustunud aga anumat endiselt kuumutatakse hakkab auru temperatuur suurenema. Auru, mille temperatuur on suurem küllastunud auru temperatuurist nimetatakse ülekuumenenud auruks.
Kondenseerumine
Kompressoris surutakse külmutusaine aur kõrge rõhuall kokku, mistõttu aine kuumeneb. Kuum külmutusaine aur juhitakse kondensaatorisse, mida läbiv välisõhk jahutab auru seda võrd, et külmutus aine veeldub ja veeldumisel ehk kondenseerumisel vabaneva soojuse viib kaasa kondensaatorit läbib välisõhk. Kondensaator asub sõiduki mootori jahutusradiaatori ees.
Aurustamine
Veeldunud, kõrge rõhu all olev külmutusaine annustatakse täpselt reguleerklapiga ja pihustatakse aurustisse. Kiire rõhu langus seal põhjustab külmutusaine aurustumise. Seejuures neelab külmutusaine soojust ja autusti temperatuur langeb. Läbi külma aurusti siugtoru loogete puhutav sie ühk loovutab soojust aurustile ja jahtub. Siseventilaator puhub jaheda õhu auto sõitjateruumi.
Kolbkompresorid
Kolb kompressori kolbe liigutab edasi tagasi võllile kinnitatud kaldketas. Silindreid on mitu, kolbid teevad neis üksteise järel imi ja surve käike. Klapid asuvad silindripea kaanes. Imi takti ajal imetkse külmutusaine aur läbisisselaske klapi alamrõhu poolelt silindrisse. -5o C, 2 bar. Survetakti ajal surub kolb silindris oleva külmutusaine kokku, mistõttu rõhk ja temperatuur tõusevad. Avaneb väljalase klapp , millest algab ülemrõhu pool ja kuum külmutusaine aur liigub kondensaatorisse. Sellise kompressori tootlikust saab muuta vaid sisse ja välja lülitamisega.
Muutuva kolvi käiguga kompressor
Muutuva kolvi käiguga kompressor kohandab ise kliimaseadme töökoormusele ja mootori töösageduse muutusega kaldenurka. Kaldketta kaldenurka muudetakse 2-100% piires.
Rootorkompressor
Kompressori võll on rootor, mille piludes vabalt liikuvad plaatjad siibrid moodustavad koos staaturi kõvera sisepinnaga mitu töökambrit. Sisselaske avade juures töökamnbrid suurenevad ja tekkiva hõrenduse toimel imetakse külmutusaine sisse. Väljalaskeklappide juures töökambrid kahanevad ja külmutusaine surutakse õli püüdurisse. Rootorkompressor vajab rohket õlitust, sest siibrite ja staatori vahelised pilud tihendatakse õli ja tsentrifugaal jõu toimel. Kompressori otsa kaanes surve poolel asub õlipüüdur, mille ülesanne on piirata õli sattumist külmutusainesse.
Spiraal kompressor
Tööelemendid on 2 lindi kujulist spiraali . Üks neist on kinnitatud staatori otsa seina külge, teist aga ringitab esimese keerdude vahel võllile eksentriliselt ketasrootor. Spiraali liikudes töökambri maht esialgu suureneb ja seal tekib hõrendus, mis tõttu külmutusaine tungib avatud välisotste vahelt sisse.
Külmutusained
Tänapäeval kasutatakse külmutusainet R-134a. R134a keemistemperatuur avatud anumas atmosfääri rõhul on umbes -25-30 kraadi. R134 kasutamine kliimaseadmetes muutus kohustuslikuks 1996 aastast. Enamik autotootjaid läksid sellele üle.
Seguneb sünteetiliste õlidega. Auruna hüdroskoopne.
Õlid
Kliimaseadmete kompressorit määritakse just kasutatava külmutusainega sobiva õliga. Varem kasutusel olnud külmutusaine R12 juures kasutati mineraalõlisid. R134 vajab sünteetilisi õlisid. Kliimaseadmetes koos külmutusainega ringleb õli. Lekke kohtade leidmiseks võib külmutusaine õlile lisada värv ainet mis muutub nähtavaks ultraviolett valguses. Uuematel autodel lisatakse värv aine juba tehastes.