Автомобильный кондиционер

1953 года Chrysler Imperial с заводской Airtemp , установленной на багажнике. системой

Автомобильные системы кондиционирования воздуха используют кондиционер для охлаждения воздуха в автомобиле.

История

Компания из Нью-Йорка в США впервые предложила установку кондиционеров для автомобилей в 1933 году. Большинство их клиентов эксплуатировали лимузины и автомобили класса люкс .

7 октября 1935 года Ральф Пео из Houde Engineering , Буффало, Нью-Йорк , подал заявку на патент на «Установку воздушного охлаждения для автомобилей». Патент США № 2099227 был выдан 16 ноября 1937 года.

В 1939 году компания Packard стала первым производителем автомобилей, предложившим дополнительный кондиционер в своих автомобилях 1940 модельного года. Эти громоздкие агрегаты были изготовлены компанией Bishop and Babcock (B&B) из Кливленда , штат Огайо, и были заказаны примерно для 2000 автомобилей. Погодный кондиционер «Бишоп и Бэбкок» также включал обогреватель. Автомобили, заказанные с этой опцией, были отправлены с завода Packard на Ист-Гранд-Бульваре на завод B&B, где была произведена установка. После завершения автомобиль был отправлен местному дилеру для доставки клиентам.

Компания Packard гарантировала и поддержала это преобразование. Однако он не имел коммерческого успеха, потому что:

• Главный испаритель и система воздуходувки занимали половину багажника (хотя это стало меньшей проблемой, поскольку в послевоенный период багажники стали больше).
• В послевоенные годы на смену им пришли более эффективные системы.
• У него не было температурного термостата или запорного механизма, кроме отключения вентилятора. (Холодный воздух по-прежнему иногда попадал в автомобиль при любом движении, поскольку приводной ремень был постоянно подключен к компрессору - более поздние системы использовали муфты с электроприводом, чтобы избежать этого)
• Несколько футов водопровода, проходящего туда и обратно между моторным отсеком и багажником, оказались ненадежными в эксплуатации.
• Цена в 274 доллара (6002 доллара США в долларах 2023 года). ), был не по карману большинству людей в депрессивной/довоенной Америке.

Этот вариант был снят с производства после 1941 года.

Крайслер Эйртемп

1953 года Chrysler Imperial был одним из первых серийных автомобилей за двенадцать лет, предлагающих современный автомобильный кондиционер в качестве опции после предварительных экспериментов Packard в 1940 году и Cadillac в 1941 году. Уолтер Крайслер позаботился об изобретении Airtemp системы кондиционирования воздуха в 1930-х годах для Крайслер-билдинг и предлагал ее на автомобилях в 1941–42 годах, а затем снова в 1951–52 годах.

К 1953 году Airtemp был более совершенным, чем конкурирующие автомобильные кондиционеры. Он управлялся одним переключателем на приборной панели, отмеченным низким, средним и высоким положениями. Будучи самой мощной установкой, доступной в то время, система была способна быстро охлаждать пассажирский салон, а также снижать влажность, пыль, пыльцу и табачный дым. Система потребляла больше наружного воздуха, чем современные системы; таким образом, уменьшая затхлость, связанную с автомобильным кондиционированием воздуха в то время. Вместо пластиковых трубок, установленных на полке заднего стекла, как на автомобилях GM, небольшие воздуховоды направляли прохладный воздух к потолку автомобиля, где он фильтровался вокруг пассажиров, а не дул прямо на них - особенность, которую современные автомобили утратили.

Cadillac, Buick и Oldsmobile добавили кондиционер в качестве опции на некоторые свои модели 1953 модельного года. Во всех этих системах Frigidaire использовались отдельные компоненты, установленные на двигателе и багажнике.

Интегрированная система Нэша

Логотип на автомобиле 1957 года выпуска с установленной на заводе системой кондиционирования AMC.

В 1954 году Nash Ambassador стал первым американским автомобилем, имевшим переднюю часть полностью интегрированной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Корпорация Nash-Kelvinator использовала свой опыт в области холодильного оборудования, чтобы представить первую в автомобильной промышленности компактную и доступную одноблочную систему отопления и кондиционирования воздуха, опциональную для своих Nash . моделей Это была первая система для массового рынка с органами управления на приборной панели и электрическим сцеплением. Эта система также была компактной и удобной в обслуживании: все ее компоненты были установлены под капотом или в районе капота.

Новая система кондиционирования воздуха для автомобилей Нэша, сочетающая в себе отопление, охлаждение и вентиляцию, получила название «Всепогодный глаз». Это последовало за маркетинговым названием « Weather Eye » для автомобильной системы отопления и вентиляции свежего воздуха Нэша, которая впервые была использована в 1938 году. Опция воздушного охлаждения салона Nash с единственным термостатическим регулятором была «хорошей и удивительно недорогой» системой. Система предусматривала подачу холодного воздуха для пассажиров через дефлекторы на приборной панели. Эксклюзивным «выдающимся достижением» Нэша стала не только «сложная» унифицированная система, но и ее цена в 345 долларов, которая превосходила все другие системы.

В большинстве конкурирующих систем использовалась отдельная система отопления и установленный на двигателе компрессор, приводимый в движение коленчатым валом двигателя через ремень, а также испаритель в багажнике автомобиля для подачи холодного воздуха через заднюю полку и потолочные дефлекторы. General Motors предложила переднюю систему кондиционирования воздуха, произведенную ее подразделением Harrison на Pontiac 1954 года с рядным восьмицилиндровым двигателем . Это была очень дорогая и не полностью интегрированная система с отдельными органами управления и воздуховодами для распределения воздуха. Сердечник обогревателя по-прежнему находился в отдельном «Venti-Seat» или под системой передних сидений с собственными органами управления. Единая альтернативная компоновка, впервые предложенная Нэшем, «стала установившейся практикой и продолжает формировать основу современных и более сложных автоматических систем климат-контроля».

Рост применения

Нововведение было быстро принято, и к 1960 году около 20% всех автомобилей в США имели кондиционеры, причем в теплых районах Юго-Запада этот процент увеличился до 80%.

Cadillac представил первую в отрасли систему Comfort Control, которая представляла собой полностью автоматическую систему отопления и охлаждения, регулируемую термостатом с дисковым термостатом для модели 1964 года.

American Motors Corporation (AMC) сделала систему кондиционирования воздуха стандартным оборудованием для всех AMC Ambassador , начиная с 1968 модельного года, что является инновацией для массового рынка, при этом базовые цены на автомобили начинаются от 2671 доллара. В то время кондиционер был стандартным только на лимузинах Cadillac и Rolls-Royce .

К 1969 году 54% отечественных автомобилей были оборудованы кондиционерами — функцией, необходимой не только для комфорта пассажиров, но и для увеличения стоимости автомобиля при перепродаже.

Кондиционеры для автомобилей получили широкое распространение в США начиная с 1980-х годов. В других местах принятие шло медленнее; в 1990 году таким оборудованием было оборудовано менее восьми процентов автомобилей, продаваемых в Европе.

Испарительное охлаждение

Основная статья: Автомобильный холодильник

Автомобильный холодильник

Автомобильный охладитель — это автомобильный испарительный охладитель , иногда называемый болотным охладителем. Большинство из них представляют собой относительно недорогие аксессуары на вторичном рынке, состоящие из внешнего металлического цилиндра, установленного на окне, без движущихся частей, но доступны внутренние блоки под приборной панелью или в центре пола с электрическим вентилятором. Это был ранний тип автомобильного кондиционера. и не используется в современных автомобилях, в которых для охлаждения салона используются холодильные системы.

Для охлаждения воздуха использовалось скрытое тепло (другими словами, охлаждение за счет испарения воды). Вода внутри устройства испаряется и при этом отдает тепло окружающему воздуху. Затем прохладный влажный воздух направляется внутрь автомобиля. Эффект «охлаждения» испарением уменьшается с увеличением влажности , поскольку воздух уже насыщен водой. Следовательно, чем ниже влажность , например, в засушливых пустынных регионах, тем лучше работает система. Автомобильные холодильники были популярны, особенно среди летних туристов, посещающих или пересекающих юго-западные штаты США: Калифорнию, Аризону, Техас, Нью-Мексико и Неваду.

Типы хладагентов для автомобильных кондиционеров

Р-12

R-12, первый хладагент для автомобильных кондиционеров, был изобретен в 1928 году группой ученых, собранной Томасом Мидгли-младшим. Команда ученых намеревалась создать хладагенты, что привело к изобретению хлорфторуглеродов (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродов (ХФУ). ГХФУ). На основе этих двух изобретений были созданы два хладагента: R-12 и R-22. На протяжении многих десятилетий оба этих хладагента обычно можно было найти в домашних хозяйствах и на предприятиях. R-12 также использовался в автомобильных системах кондиционирования воздуха, поскольку это был первый безопасный негорючий хладагент. Этот хладагент был отраслевым стандартом до 1970-х годов, когда ученые обнаружили, что R-12 содержит хлор, разрушающий озоновый слой в земной атмосфере. Когда R-12 выбрасывался в результате утечки в системах или неправильной утилизации загрязненного фреона, газообразный фреон попадал в атмосферу. Молекулы хлора из хладагента разрушали бы молекулы озона в атмосфере, создавая в озоне дыры, что, в свою очередь, способствовало разрушению озонового слоя. R-12 продолжал использоваться до тех пор, пока не был изобретен новый хладагент, имеющий меньше негативных последствий. R-12 использовался в автомобильных системах кондиционирования воздуха до середины 90-х годов, когда правительство запретило его производство и заменило его новым хладагентом R-134a. R-12 все еще можно покупать и продавать, но он больше не производится. Это делает R-12 очень дорогим и его трудно найти. Потенциал глобального потепления R-12 очень велик и составляет около 11 000.

Р-134а

Вторым изобретенным хладагентом для автомобильных кондиционеров стал R-134a. R-134a — гидрофторуглеродный хладагент, содержащий фтор и водород. Преемник R-12, R-134a, был новым хладагентом, который больше не содержал хлора, разрушающего озоновый слой. R-134a является парниковым газом и имеет меньший потенциал глобального потепления, чем R-12. Новые автомобили, выпущенные в начале 1990-х годов, содержали новый хладагент в системах кондиционирования воздуха. Владельцам старых автомобилей с системами R-12 придется либо инвестировать в систему преобразования R-12 в R-134a, либо купить новый автомобиль, либо найти квалифицированного специалиста для перезарядки своей старой системы R-12. R-134a используется в автомобилях уже почти 30 лет. Потенциал глобального потепления R-134a составляет около 1430.

Р-1234yf

Третий и новейший хладагент для автомобильных кондиционеров — R-1234yf. R-1234yf — гидрофторолефиновый хладагент, содержащий водород, фтор, а также элементы углерода. Хладагент был разработан компанией DuPont/Honeywell и стоит дороже за фунт, чем R-134a. R-1234yf можно найти в автомобилях последних моделей, и он несовместим со старыми системами R-134a или R-12. Из трех хладагентов R-1234yf является лучшим для окружающей среды с самым низким показателем потенциала глобального потепления, который составляет около трех.

Принципы работы

См. Также: Холодильный цикл.

Простая стилизованная схема холодильного цикла: 1) змеевик конденсации , 2) расширительный клапан , 3) змеевик испарителя , 4) компрессор.

Заправка кондиционера Форд Фокус

В цикле охлаждения тепло передается из салона в окружающую среду. Холодильник . является примером такой системы, поскольку он переносит тепло из внутреннего пространства в окружающую среду

Циркулирующий пар хладагента (который также переносит смазочное масло компрессора по системе вместе с ним) из испарителя поступает в газовый компрессор в моторном отсеке, обычно в компрессор аксиально-поршневого насоса , и сжимается до более высокого давления, что приводит к более высокому давлению. температура тоже. Горячий сжатый пар хладагента теперь имеет температуру и давление, при которых он может конденсироваться , и направляется через конденсатор , обычно расположенный перед радиатором автомобиля. Здесь хладагент охлаждается воздухом, протекающим по змеевикам конденсатора (поступающим от движения автомобиля или от вентилятора, часто того же вентилятора радиатора охлаждения, если на нем установлен конденсатор), автоматически включающегося при стоянке автомобиля или при движении со скоростью низкие скорости) и конденсируются в жидкость. Таким образом, циркулирующий хладагент выбрасывает тепло из системы, а тепло уносится воздухом.

В системе кондиционирования воздуха с терморасширительным клапаном сконденсированный и находящийся под давлением жидкий хладагент затем направляется через ресивер-осушитель, то есть односторонний осушитель и фильтрующий картридж, который одновременно обезвоживает смесь хладагента и смазочного масла компрессора для удаления остаточной воды. содержимое (которое превратилось бы в лед внутри расширительного клапана и, следовательно, засорило бы его), которое вакуум, созданный перед процессом зарядки, не удалось удалить из системы, и фильтрует его для удаления любых твердых частиц, переносимых смесью, а также действует как резервуар для хранения излишков жидкого хладагента в периоды низкой потребности в охлаждении, а затем через терморасширительный клапан, где происходит резкое снижение давления. Это снижение давления приводит к мгновенному испарению части жидкого хладагента, снижая его температуру. Холодный хладагент затем подается через змеевик испарителя в салоне.

Когда расширительное устройство представляет собой простое фиксированное измерительное отверстие, известное как диафрагменная трубка, ресивер-осушитель вместо этого расположен между выходом испарителя и компрессором, и в этом случае он известен как аккумулятор. В такой системе кондиционирования воздуха аккумулятор также предотвращает попадание жидкого хладагента в компрессор в периоды низкой потребности в охлаждении.

Воздух, часто после фильтрации салонным воздушным фильтром , продувается центробежным вентилятором с регулируемой скоростью через испаритель, в результате чего жидкая часть холодной смеси хладагента также испаряется, что еще больше снижает температуру. Таким образом, теплый воздух охлаждается, а также при этом лишается влаги (которая конденсируется на змеевиках испарителя и выводится за пределы автомобиля). Затем он проходит через матрицу нагревателя , внутри которого циркулирует охлаждающая жидкость двигателя, где он может быть повторно нагрет до определенной степени или даже определенной температуры, выбранной пользователем, а затем доставлен в кабину автомобиля через набор регулируемых вентиляционных отверстий. системы Другой способ регулировки желаемой температуры воздуха, на этот раз за счет холодопроизводительности , заключается в точном регулировании скорости центробежного вентилятора так, чтобы только строго необходимый объемный расход испаритель охлаждал воздуха. Пользователю также предоставляется возможность закрыть внешние воздушные заслонки автомобиля, чтобы добиться еще более быстрого и сильного охлаждения за счет рециркуляции уже охлажденного воздуха внутри салона в испаритель. Наконец, всякий раз, когда компрессору можно дать команду работать с уменьшенным рабочим объемом, температуру выпускного отверстия также можно контролировать, воздействуя на рабочий объем компрессора.

Замерзание испарителя, приводящее к прекращению прохождения воздуха через ребра испарителя, можно предотвратить различными способами. Температурный переключатель или термистор могут контролировать температуру поверхности змеевика испарителя, а переключатель давления или чувствительный элемент могут контролировать давление всасывания (которое зависит от температуры испарения хладагента). Оба средства управления могут воздействовать (либо непосредственно, либо посредством блока управления, получающего от них данные) на состояние включения муфты компрессора или, в случае компрессора с регулируемой производительностью, на его рабочий объем; кроме того, вторичный клапан, расположенный на стороне всасывания, может дросселировать поток хладагента, чтобы давление на выходе испарителя не падал ниже точного значения во время работы системы.

Для завершения цикла охлаждения пары хладагента направляются обратно в компрессор.

Чем теплее воздух, попадающий в испаритель, тем выше давление паровой смеси, выходящей из него, и, следовательно, тем выше нагрузка на компрессор и, следовательно, на двигатель, обеспечивающий прохождение хладагента через систему. Нагрузка компрессора также пропорциональна температуре конденсации.

Компрессор может приводиться в движение двигателем автомобиля (например, с помощью ремня, часто поликлинового ремня , и муфты с электромагнитным управлением; компрессор с регулируемым рабочим объемом с электронным управлением также всегда может приводиться в движение ремнем напрямую, без необходимости использования какого-либо сцепления и магнита. все) или электродвигателем.

Существуют различные методы ремонта и обслуживания трубных соединений, обеспечивающих холодильный цикл. Обычные методы, такие как пайка или сварка, приводят к увеличению времени и возникновению проблем с загрязнением. Соединение Lokring, основанное на сжатых фитингах, просто в использовании и, следовательно, экономит время.

Техническое обслуживание, гигиена и чистка

Техническое обслуживание хладагента

Системы кондиционирования в автомобилях требуют специального обслуживания . Обычно потери хладагента за весь срок службы невелики и не оказывают никакого влияния. Но систему следует проверять на предмет каких-либо потерь каждые два-четыре года; по крайней мере, когда снижается холодопроизводительность.

Гигиенический контроль

Биологический рост в системах кондиционирования воздуха можно уменьшить только на ограниченное время. Гигиенические меры следует применять регулярно. Стандарт 6032 Ассоциации немецких инженеров (VDI) содержит обзор гигиенического обслуживания систем кондиционирования транспортных средств в соответствии с современным уровнем техники. Регулярная профессиональная гигиеническая проверка системы кондиционирования автомобиля включает в себя проверку линий слива конденсата, ежегодную очистку испарителя системы кондиционирования и замену салонного воздушного фильтра (пылевого фильтра). В частности, должен быть обеспечен беспрепятственный отвод конденсата из испарителя системы кондиционирования, иначе влага останется внутри системы и возникнут неконтролируемые гнезда биологической колонизации.

Из-за физических условий конструкции, принудительного отделения конденсированной воды, испарители кондиционеров в автомобилях выполняют очень важную санитарную и гигиеническую функцию. Поэтому регулярная очистка испарителя кондиционера должна гарантировать прерывание биологической колонизации поверхности и безопасное удаление иногда токсичных продуктов распада бактерий (эндотоксинов) или метаболитов плесени (микотоксинов) из системы ламелей.

Чистка кондиционера автомобиля.

Гигиеническая чистка кондиционера.

Необходимость регулярной гигиенической очистки систем вентиляции транспортных средств не только логически понятна, но и описана в технической директиве и стандарте VDI 6032 Ассоциации немецких инженеров . Такие частицы, как пыль, волосы (животных) и/или грибки, перхоть и т. д., остаются на стержне пыльцевого фильтра и окружающих стенках. Кондиционер быстро превращается в источник грязи и микробов. Просто заменить воздушный фильтр системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в рамках проверки недостаточно. Корпус пыльцевого фильтра необходимо чистить профессионально, а испаритель системы кондиционирования воздуха необходимо гигиенично и эффективно промывать чистящими средствами без ароматизаторов (вызывающих аллергию) не реже одного раза в 24 месяца. При профессиональной очистке системы кондиционирования воздуха в соответствии с современным уровнем техники плесень, микробы, бактерии и другие вещества или отложения, образующие запахи, буквально смываются в месте их возникновения. Только так можно обеспечить необходимую гигиену воздуха в помещении автомобиля. Выбор одобренных чистящих средств и методов здесь также имеет решающее значение. Они также были четко описаны VDI в Стандарт 6032 по очистке систем кондиционирования . При этом методе испаритель кондиционера полностью промывается чистящей жидкостью, подаваемой через зонд. В этом случае испаритель становится таким же чистым, как новый компонент, и полностью свободен от отложений или веществ, образующих питательную среду. Только сочетание механической очистки и чистящего средства обеспечивает результат работы. При этом и водитель, и все пассажиры подвергаются невидимому риску для здоровья. «Для достижения качества приточного воздуха, благоприятного для здоровья, систему кондиционирования необходимо… профессионально… регулярно очищать».

Очень поздняя замена воздушного фильтра при биозаросте.

Проблемы с воздушными фильтрами

Воздушные фильтры, которые не заменяются регулярно (один или два раза в год), часто выглядят так, как показано на рисунке, и являются источником микробов, особенно плесени. Пыльца разлагается в фильтре в течение 12 недель. Этот процесс разложения высвобождает настоящий аллерген. Они имеют размер частиц, который не может быть удержан пыльцевым фильтром. через Поток воздуха пыльцевый фильтр приводит к ухудшению качества воздуха внутри автомобиля. Особенно в перегруженных фильтрах, которые использовались в течение длительного времени, размеры частиц не достигают производительности фильтра. Частицы микроорганизмов, пыльцы, микробов и бактерий попадают непосредственно во влажную поверхность испарителя системы кондиционирования воздуха через сторону фильтра для чистого воздуха. Поэтому испаритель кондиционера также следует чистить раз в год.

Неочищенный испаритель кондиционера с биозарастанием.

Проблемы с испарителями кондиционеров

То же самое относится и к испарителю кондиционера, который не подвергается регулярной профессиональной чистке. Бактерии также оседают на его поверхности и приводят к постоянно усиливающемуся биоросту из-за постоянной влажности компонента. Гигиенические проблемы также возникают, если испаритель очищается неправильно или обрабатывается неподходящими чистящими средствами. Слишком агрессивные чистящие средства разрушают или повреждают защитное покрытие конструкции ребер испарителя. Это может изменить угол стекания конденсата и увеличить объем нагнетания на испарителе. В результате образуется неправильно направленный, загрязненный бактериями конденсат, который скапливается в неожиданных местах системы кондиционирования.

Владелец транспортного средства должен лично обеспечить проведение в мастерской гигиенической очистки системы кондиционирования химико-механическим процессом, рекомендованным VDI . в рамках техосмотра или предстоящей замены воздушного фильтра. Поскольку описанный метод еще не прижился в повседневной мастерской практике, в настоящее время большой популярностью пользуется использование так называемых «банок одного щелчка». Не только потому, что на них напечатано с припиской «очиститель кондиционера». Большая часть содержимого этих банок хаотично распределяется по транспортному средству и оседает там. Та часть, которая действительно могла быть засосана системой вентиляции вместе с циркулирующим воздухом, попадает на воздушный фильтр салона. При этом методе на испаритель ничего не попадает. Благодаря баллончикам Click в автомобиле распространяются только запахи и ароматы. Только сочетание механической промывки под давлением и подходящего чистящего средства непосредственно на испарителе приводит к желаемому результату.

Потребляемая мощность

Хотя кондиционеры потребляют значительную мощность, сопротивление автомобиля с закрытыми окнами меньше, чем если бы окна были открыты для охлаждения пассажиров. Было много споров о влиянии кондиционера на топливную экономичность автомобиля. необходимо учитывать такие факторы, как сопротивление ветра , аэродинамика, мощность двигателя и вес Чтобы определить истинную разницу между использованием системы кондиционирования воздуха и ее неиспользованием при оценке фактического расхода топлива , . На двигатель могут повлиять и другие факторы, а общее повышение температуры двигателя может повлиять на систему охлаждения автомобиля.

В современном автомобиле система кондиционирования будет использовать около 4 лошадиных сил (3,0 кВт) мощности двигателя , тем самым увеличивая расход топлива автомобиля.

Устойчивое автомобильное кондиционирование воздуха

Экологичное автомобильное кондиционирование воздуха является предметом дебатов, также известных как « холодная война следующего поколения », о хладагенте для автомобильных кондиционеров . Правозащитная группа « Альянс за CO ₂ решения проблем » поддерживает использование диоксида углерода (CO ₂ ) в качестве хладагента в легковых автомобилях, а химическая промышленность разрабатывает новые химические смеси.

Альянс по решениям проблем CO ₂ предлагает автомобильной промышленности заменить более неэкологичные химические вещества природными хладагентами , такими как диоксид углерода (CO ₂ , R744 / R-744), при охлаждении и обогреве автомобилей. Они утверждают, что это приведет к сокращению выбросов от новых автомобилей на 10%, что потенциально снизит глобальные выбросы парниковых газов на 1%.

Противники правозащитной группы заявляют, что технология охлаждения CO ₂ не является ни экономически эффективной, ни безопасной, и вместо этого поддерживают разработку новых смесей химических хладагентов.

Фон

Дебаты возникли из-за решения Европейского Союза о поэтапном отказе от использования нынешнего хладагента HFC-134a, вызывающего глобальное потепление, в автомобильных кондиционерах с января 2011 года. Чтобы соответствовать законодательству, автопроизводителям приходится принимать решение о новых хладагентах, поскольку на разработку и внедрение новой автомобильной платформы, включая новую систему кондиционирования воздуха, обычно требуется от 3 до 4 лет.

Аргументы

Аргументы в пользу CO ₂

Альянс за решения проблем CO ₂ и его сторонники согласны с тем, что хладагент CO ₂ :

• Более экологически чистый и имеет самый низкий потенциал глобального потепления (ПГП) среди всех используемых в настоящее время и предлагаемых хладагентов. CO ₂ не разрушает озоновый слой . Поскольку углекислый газ, используемый в автомобильных кондиционерах, представляет собой переработанные промышленные отходы, он является экологически нейтральным решением. Альянс утверждает, что использование системы кондиционирования воздуха, работающей на CO2 _, сократит общие выбросы автомобилей на 10%, тем самым избавив планету от 1% выбросов парниковых газов.
• Более технически подготовлены, поскольку модели CO ₂ были разработаны и протестированы во всех климатических условиях и теперь готовы к массовому производству. Они быстрее нагревают и охлаждают автомобиль и демонстрируют превосходные характеристики более чем в 90% всех условий движения.
• Более экономически эффективно, поскольку CO ₂ сам по себе является хладагентом и доступен по всему миру. Обслуживание систем CO ₂ будет менее дорогостоящим и менее сложным, чем обслуживание нынешних систем. Для потребителя общая стоимость владения будет самой низкой при использовании CO ₂ , поскольку это позволит значительно сократить расход топлива устройством кондиционирования воздуха. Производители автомобилей должны сделать первоначальные инвестиции в размере 20 евро за единицу без каких-либо дополнительных затрат после того, как технология CO ₂ будет запущена в массовое производство.
• Может использоваться в тепловых насосах, поскольку по крайней мере одна разрабатываемая система CO ₂ может действовать как тепловой насос, обеспечивая обогрев салона и размораживание лобового стекла еще до того, как двигатель прогреется.
• Хотя Альянс может и не упоминать об этом, поскольку CO ₂ настолько дешев и относительно безвреден для окружающей среды, в резервуарах таких систем может храниться дополнительная жидкость R744, чтобы поддерживать охлаждение автомобиля, даже когда двигатель (или компрессор) не работает.
• Технология давно разработана. В ходе проекта RACE с 1994 по 1997 год, финансируемого ЕС на сумму около 2 миллионов евро, основные производители автомобилей согласились разработать автомобильные системы кондиционирования воздуха на CO ₂ . См . [1] . В результате автомобильные системы кондиционирования для небольших автомобилей с выбросами CO ₂ стоят на 45 % дороже, чем агрегаты HFKW, а для класса люкс дополнительные затраты не имеют значения. Имеется финальная презентация Проекта, содержащая эти данные.

Аргументы против CO ₂

Технология CO ₂ требует разработки совершенно новых систем высокого давления, тогда как так называемые «встраиваемые решения» (адаптация существующих систем к новым веществам) потенциально более эффективны с точки зрения затрат.

Однако Альянс по решениям CO ₂ утверждает, что первоначальные затраты на системы CO ₂ будут примерно на 5 евро выше, чем у готовых решений, и что в течение жизненного цикла автомобиля системы кондиционирования воздуха CO ₂ будут более экономичными, чем любые другие системы кондиционирования воздуха, работающие в настоящее время. использованные или предложенные новые химические смеси. (см. Аргументы в пользу CO ₂ ).CO ₂ отнесен к классу безопасности A1 (малотоксичный, негорючий хладагент) Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). – максимально возможный класс безопасности. Поскольку загрузка CO ₂ в системы кондиционирования очень мала (200-400 г), реальной опасности для пассажиров нет даже в случае случайного выброса.

не содержащих CO ₂ Аргументы в пользу хладагентов,

• Хладагенты, такие как разработанный Гринписом « Greenfreeze », основанный на очищенных смесях бутана и пропана , являются полностью «натуральными» и благодаря повышенной эффективности по сравнению с такими хладагентами, как R134a , позволяют использовать очень небольшие количества хладагента.
• Использование чистых углеводородных хладагентов, которые «обратно совместимы» даже с ранними автомобильными системами кондиционирования воздуха с фреоном (R-12), позволило бы легко переоборудовать эти системы (без модификации), повысив их эффективность и предотвратив дальнейший выброс вредных веществ. R-134a и R-12 в атмосферу.

не содержащих CO ₂ Аргументы против хладагентов,

Бутан и пропан — очень легковоспламеняющиеся нефтепродукты; они используются в качестве топлива для газовых грилей для барбекю , одноразовых зажигалок и т. д. Как и бензин, с которым он химически тесно связан, пропан имеет тенденцию взрываться, если его смешать с кислородом и воспламенить в закрытом контейнере.

Использование легковоспламеняющихся углеводородных газов, таких как бутан и пропан, в качестве автомобильных хладагентов вызывает серьезные проблемы с безопасностью. Агентство по охране окружающей среды, оценивая заменители CFC-12 (фреон или R-12) для систем кондиционирования автомобилей в рамках своей программы SNAP, классифицировало как «Неприемлемые заменители» другие «Огнеопасные смеси углеводородов » из-за «недостаточных данных для продемонстрировать безопасность». Агентство по охране окружающей среды определяет «неприемлемо» в этом контексте как «незаконное использование в качестве заменителя CFC-12 в автомобильных кондиционерах». Все хладагенты, одобренные Агентством по охране окружающей среды для использования в автомобилях вместо CFC-12 (по состоянию на 28 сентября 2006 г.), содержат не более 4% общего количества легковоспламеняющихся углеводородов (бутана, изобутана и/или изопентана). Таким образом, по соображениям безопасности маловероятно, что Агентство по охране окружающей среды одобрит использование «Greenfreeze» или аналогичных хладагентов на основе углеводородов для использования в автомобилях.

История

В сентябре 2007 года Немецкая ассоциация автомобильной промышленности (VDA) официально объявила о своем решении использовать CO ₂ в качестве хладагента в системах кондиционирования воздуха нового поколения. Рабочая группа Европейской ассоциации автопроизводителей (ACEA) предложила разработать общую позицию для всей отрасли. Позже в сообщениях утверждалось, что члены VDA будут избегать соблюдения директивы ЕС, используя юридические лазейки.

Позиции

• Немецкая экологическая помощь – пресс-релиз от 6 сентября 2007 г.
• Гринпис Германии – Пресс-релиз от 6 сентября 2007 г.
• Альянс за решения по выбросам CO2 – пресс-релиз, 6 сентября 2007 г.
• Альянс за решения по выбросам CO2 – пресс-релиз от 30 июля 2007 г.
• Альянс за решения по выбросам CO2 – пресс-релиз от 13 июня 2007 г.
• Немецкая экологическая помощь – пресс-релиз от 13 июля 2007 г.
• Федеральное агентство по охране окружающей среды Германии (Umweltbundesamt) – пресс-релиз от 8 мая 2007 г.

Освещение в СМИ

• Spiegel-Online.de (06/09/2007)
• Отчет ЭСДН Европа – августовский выпуск
• «Немецкая автомобильная промышленность прекратит исследования экологически вредных охлаждающих агентов» . Интернэшнл Геральд Трибьюн . 31 июля 2007 г. Архивировано из оригинала 14 марта 2008 г.

Внешние ссылки

• R744.com Веб-сайт, посвященный _{CO 2} технологии
• Shecco.com
• «DENSO разрабатывает первый в мире автомобильный кондиционер, работающий на CO2» . Автоканал. 4 декабря 2002 г. Проверено 19 июля 2008 г.
• «Кондиционеры для вашего автомобиля» . Популярная наука . Том. 194, нет. 4. Апрель 1969 г., стр. 117–132, включает подробные рисунки . Проверено 31 марта 2023 г. - через Google Книги.