Cómo funciona: Sistema de aire acondicionado

El aire acondicionado del coche no es más que un  sistema que se encarga de enfriar el interior del habitáculo de pasajeros a costa de calentar el exterior.

El principio de funcionamiento del sistema está basado en la compresión-expansión de un fluido frigorífico que absorberá las calorías del interior del habitáculo haciendo bajar su temperatura y expulsando éstas al exterior. Aunque resulta muy simple decirlo así, el sistema que logra esos cambios térmicos para el confort de los pasajeros es realmente complejo. Veámoslo…

Un circuito clásico de aire acondicionado está formado por los elementos que se muestran en la imagen siguiente:

Componentes del aire acondicionado

Para entender mejor el ciclo frigorífico realizado, veámoslo por fases.

Fase de aspiración desde el evaporador hasta el condensador

En esta fase el agente frigorífico alojado en el evaporador se encuentra en estado gaseoso, sometido a baja presión y baja temperatura.

Tramo de aspiración del compresor desde el evaporador hacia el condensador

El compresor aspira el agente frigorífico del evaporador en estado gaseoso y lo impulsa hacia el condensador donde aumenta su temperatura y su presión. Hasta aquí el fluido se encuentra en estado gaseoso.

Fase de condensación

El agente frigorífico impelido desde el compresor entra en el condensador en estado gaseoso y sometido a alta temperatura.

Tramo de condensación del agente frigorífico

El aire que atraviesa el condensador (bien como consecuencia del desplazamiento del vehículo o bien por la puesta en funcionamiento del electroventilador) extrae el calor del gas comprimido de manera que éste termina condensándose alcanzando el estado líquido. En este punto el fluido se encuentra sometido a alta presión y temperatura media.

Fase de cambio de estado de líquido a gas

Cuando el fluido durante su trayectoria alcanza la válvula de expansión, se encuentra en estado líquido y a alta presión.

Al atravesar la válvula de expansión pasa al interior del evaporador donde como consecuencia del descenso de presión y la absorción de calor procedente del aire que circula entre las aletas de éste, se produce la evaporación del fluido.

El resultado de todo esto es un descenso de la temperatura del aire del habitáculo.

Asimismo, el fluido ha pasado a estado gaseoso, baja presión y baja temperatura.

Tramo de cambio de estado de líquido a gas desde el condensador hasta el evaporador

A partir de este punto, el agente frigorífico en estado gaseoso alojado en el interior del evaporador está en condiciones de ser nuevamente aspirado por el compresor para iniciar un nuevo ciclo frigorífico.

Compresor

Componentes del sistema

Compresor: Aspira el fluido frigorífico del circuito y lo comprime a alta presión, originándose en el fluido un aumento de temperatura necesario para la evacuación de las calorías que transporta. Es accionado mecánicamente por el cigüeñal mediante un acoplamiento electromagnético.

Evaporador

Condensador: Es un intercambiador de calor (radiador) colocado delante del radiador del motor. Incide en él el aire de la marcha o el originado por el electroventilador del motor. Recibe el agente frigorífico a alta presión y alta temperatura, cediendo calor al ambiente por diferencia de temperatura entre el aire del ambiente y el agente frigorífico. Mientras el agente frigorífico circula por el interior del condensador, va cediendo calorías y pasa de estado gaseoso a estado líquido. En este punto del circuito, se ceden las calorías propias del agente frigorífico causadas por la compresión del mismo y así forzar su cambio de estado.

Condensador

Evaporador: Es un intercambiador de calor colocado en el interior del habitáculo donde incide la corriente de aire creada por la turbina del habitáculo. Recibe el agente frigorífico de la válvula expansora a baja presión y baja temperatura, de forma que, por diferencia de temperaturas, el calor contenido en el aire del habitáculo pasa al agente frigorífico. De esta forma se consigue reducir la temperatura del aire contenido en el interior del habitáculo. El vapor de agua contenido en el aire del habitáculo se condensa sobre las aletas del evaporador, precipitándose por gravedad hacia la parte inferior del evaporador, siendo recogido por un embudo y conducido al exterior del vehículo.

Válvulas de expansión

Válvula de expansión: Recibe el agente frigorífico a alta presión y lo libera controladamente sobre el evaporador para conseguir la evaporación del agente frigorífico. De esta forma, el agente frigorífico absorberá las calorías del aire del interior del habitáculo por diferencia de temperatura entre el agente frigorífico y el propio aire del habitáculo.

Presostato

Presostato: Es un interruptor accionado por la presión del agente frigorífico. Tiene la misión de controlar la conexión-desconexión del compresor del sistema y controlar la activación de las velocidades del electroventilador cuando el climatizador está conectado.

Filtro deshidratador

Filtro deshidratador: Retiene el agua, restos metálicos o de juntas que pueda llevar en suspensión el agente frigorífico. Este agua entra dentro de la instalación de fluido, en forma de vapor de agua con el aire ambiente, si esta permanece abierta al exterior durante una reparación y no se procede a realizar un buen vacío antes de rellenar con agente frigorífico. También amortigua los "golpes de ariete" que provoca el compresor sobre el agente frigorífico.