Jak działają klimatyzowane siedzenia

Cadillac SRX to tylko jeden z wielu nowych pojazdów, które oferują klimatyzowane siedzenia. © GM Corp.

Jeśli nie mieszkasz za kołem podbiegunowym, prawdopodobnie myślisz, że klimatyzator jest niezbędnym dodatkiem do twojego samochodu, szczególnie w te upalne sierpniowe dni, kiedy jesteś uwięziony w wolno poruszającym się korku, a nawet opuszczasz okna, aby wpuścić wiatr nie zapewniają ulgi od upału. Ale klimatyzacja samochodowa ma poważne wady. Klimatyzatory zużywają energię i jeśli nie prowadzisz samochodu elektrycznego, energia ta ostatecznie pochodzi z silnika twojego samochodu. Chłodzenie wnętrza samochodu kosztuje dodatkową benzynę i generuje emisje dwutlenku węgla, które prowadzą do smogu i zmian klimatycznych. Rządowe badanie z 2005 roku oszacowało, że używanie klimatyzacji zmniejszyło zużycie paliwa przez samochód o 21 do 24 procent i może zwiększyć emisję dwutlenku węgla w samochodach nawet o 120 procent w stosunku do normalnego poziomu [źródło: Lustbader]. Dlatego za każdym razem, gdy włączasz klimatyzator w samochodzie, kosztujesz więcej pieniędzy i uwalniasz szkodliwe zanieczyszczenia do środowiska. Tak, są chwile, kiedy klimatyzacja jest absolutnie niezbędna, ale nie powinno być lepszego sposobu na utrzymanie chłodnego wnętrza samochodu?

Jedną z alternatyw oferowanych obecnie przez kilku producentów samochodów są klimatyzowane siedzenia. Ograniczając schłodzone powietrze bezpośrednio do miejsca, w którym siedzi gorący kierowca (lub pasażer), fotele z klimatyzacją zużywają energię wydajniej niż klimatyzatory chłodzące całe wnętrze samochodu. Nie eliminują całkowicie zużycia paliwa i zanieczyszczeń, ale je minimalizują. Klimatyzowane siedzenia oferują kilka ważnych zalet w porównaniu ze zwykłymi klimatyzatorami. W samochodach, w których klimatyzacja fotela może być uruchamiana zdalnie, eliminują przypalenia siedzące na przegrzanej, nagrzanej słońcem tapicerce podczas pierwszego wejścia do samochodu. Pozwalają także kierowcy i pasażerowi na dostrojenie klimatyzacji do własnych potrzeb i chronią Twoje ubrania przed kłopotliwymi plamami potu. Niektórzy ludzie po prostu lubią, gdy schłodzone powietrze jest podawane bezpośrednio na ich przegrzane ciała. To nie jest tak przyjemne, jak wskoczenie do basenu w upalny dzień, ale zbliża się.

Jak działają klimatyzowane fotele? Czy nadal używają centralnego klimatyzatora samochodowego, czy też klimatyzator znajduje się w samym siedzeniu? W jaki sposób powietrze wydostaje się z siedzenia, aby ochłodzić siedzącą na nim osobę? Czy można kupić klimatyzowane fotele do samochodów, które ich nie mają? Na te i inne pytania odpowiemy na kolejnych stronach.

Lexus GS 460 oferuje również chłodzone siedzenia. Dzięki uprzejmości Lexusa, Oddziału Toyota Motor Sales

Różni producenci samochodów na różne sposoby wdrażają klimatyzowane siedzenia. Jednak standardowy model klimatyzowanych siedzeń, opracowany przez naukowców z Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) Departamentu Energii, działa w następujący sposób: Tkanina fotelika samochodowego to porowata siatka, przez którą może przepływać powietrze. Wiele wentylatorów wewnątrz fotela zapewnia cyrkulację powietrza, które przepływa przez warstwę dyfuzyjną, która rozprowadza efekt chłodzenia po całym siedzeniu i na zewnątrz poprzez siatkę, chłodząc powierzchnię. Powietrze to może być schłodzone lub nie. Nawet nieochłodzone powietrze jest ważne, aby zapewnić Ci chłód w foteliku samochodowym. Standardowy fotelik samochodowy blokuje wbudowany układ chłodzenia organizmu. Zwykle wyrzucasz ciepło przez swoje pory w postaci pary wodnej, która niewidocznie przenosi ciepło do powietrza. Siedzisko naciskające na plecy i pośladki zapobiega ucieczce tej pary wodnej, powodując jej skraplanie się w lepki pot. To jak noszenie kurtki w czasie upałów. Ale porowate pokrycie klimatyzowanego siedzenia umożliwia naturalnemu systemowi chłodzenia ciała działanie nawet podczas siedzenia i utrzymuje chłód poprzez cyrkulację powietrza na skórze. Poruszające się powietrze odprowadza ciepło twojego ciała.

Ale niektóre klimatyzowane foteliki samochodowe używają również elementu chłodzącego. Podobnie jak większość klimatyzatorów, działają one w cyklu sprężania, kondensacji i rozprężania. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Jak działają klimatyzatory. Krótka wersja jest taka, że ​​klimatyzacja działa na bardzo prostej zasadzie: kiedy gaz (w tym przypadku nazywany jest chłodziwo) jest ściśnięty, staje się cieplejszy, a gdy się rozszerza, staje się chłodniejszy. Tę zasadę można wykorzystać do odprowadzenia ciepła z pomieszczenia, samochodu, a nawet fotelika samochodowego i przeniesienia go w inne miejsce. Do niedawna gazem najczęściej stosowanym jako czynnik chłodniczy w układach klimatyzacji był Freon, nazwa handlowa dla chlorofluorowęglowodór (CFC) wyprodukowany przez firmę DuPont. Stwierdzono jednak, że CFC są destrukcyjne dla atmosfery ziemskiej, tworząc dziury w warstwie ozonowej i przyczyniając się do globalnego ocieplenia, i są obecnie uważane za zbyt niebezpieczne do ogólnego użytku. Tak więc freon został w dużej mierze zastąpiony w klimatyzatorach samochodowych przez wodorofluorowęglowodór HFC-134a.

W klimatyzatorze gaz ten przepływa przez urządzenie zwane a kompresor. Następnie przechodzi przez plik skraplacz gdzie schładza się do postaci cieczy, odprowadzając przy tym ciepło. (Rozproszone ciepło jest uwalniane na zewnątrz kabiny samochodu). Na koniec schłodzona ciecz jest przepuszczana przez zawór rozprężny, gdzie zamienia się z powrotem w gaz. Ekspansja gazu sprawia, że ​​jest jeszcze chłodniejszy. Proces ten odbywa się w zamkniętej pętli składającej się ze zwiniętych rurek, dzięki czemu można go wielokrotnie powtarzać. Powietrze jest przepychane przez część pętli zawierającej zimny gaz i zostaje schłodzone. Do sprężania gazu potrzebny jest stały dopływ energii, dlatego klimatyzacja zużywa tak dużo paliwa.

Klimatyzowane fotele, które wykorzystują schłodzone powietrze, albo zawierają mały element chłodzący działający na tej zasadzie, albo wykorzystują powietrze pompowane z głównego elementu chłodzącego układu klimatyzacji samochodu. Ponieważ chłodzona przestrzeń jest ograniczona do jednego siedzenia, potrzeba stosunkowo mało energii w porównaniu z normalną klimatyzacją samochodową. W przypadku foteli klimatyzowanych bez układu chłodzenia, gdzie kierowca lub pasażer jest chłodzony cyrkulacją nieschłodzonego powietrza, cały proces wymaga mniej energii niż zużywa się na zasilenie typowej żarówki.

Jeśli Twój samochód nie jest wyposażony w chłodzone siedzenia, kilku producentów z przyjemnością sprzedaje Ci klimatyzowane poduszki na siedzenia. Poduszki te mają wbudowane wentylatory, a czasem urządzenia chłodzące i są podłączane do zasilania elektrycznego samochodu. To tani i łatwy sposób na zachowanie chłodu, gdy utkniesz w korku - i uratowanie ziemskiej atmosfery w ramach okazji.

Powiązane artykuły

• Jak działają reflektory adaptacyjne
• Jak działają alarmy samochodowe
• Jak działają tempomaty
• Jak działają wykrywacze radarów
• Jak działa OnStar
• Jak działają elektryczne zamki do drzwi
• Jak działa Power Windows
• Jak działają klimatyzatory
• Jak działają lodówki

Więcej świetnych linków

• Klimatyzowana poduszka siedzenia
• Jak działają klimatyzatory - cykl mechaniczny
• Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej

Źródła

• Bharathan, D.., et al. „Przegląd testów i analiz pojazdu na podstawie badań nad redukcją zużycia paliwa w układzie klimatyzacji firmy NREL”. Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej. (9 września 2011) http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/ancillary_loads/pdfs/41155.pdf
• BMW.com. „Aktywna wentylacja siedzenia”. (09 września 2011) http://www.bmw.com/com/en/insights/technology/technology_guide/articles/active_seat_ventilation.html
• Lustbader, Jason A. „Ocena zaawansowanych siedzeń samochodowych w celu poprawy komfortu cieplnego i oszczędności paliwa”. Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej. (9 września 2011) http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/ancillary_loads/pdfs/37693.pdf