OULU Ilmastointi koetaan Suomessa yhä paljolti ylellisyydeksi, jota ilman tullaan toimeen. Suurimman osan vuotta näin onkin, mutta yksikin helteinen ajomatka ilmastoidulla autolla muuttaa helposti näkemyksen toiseksi.
Perinteinen lämmityslaite ei pysty viilentämään auton sisäilmaa. Lämmityslaitteen poiskytkeminen ja ulkoilman johtaminen suoraan sisätilaan voi ilman liikkeen takia tuntua iholla hieman viileämmältä, mutta ilma itsessään on juuri saman lämpöistä kuin ulkoilma ja myös ilman kosteusprosentti pysyy samana. Niinpä nihkeänkosteat ihon päälle liimautuneet vaatteet ovatkin useammankin pitemmän automatkan näkyvin tulos kesäkuumalla.
Epämukavuus ei kuitenkaan ole kuumuuden ainoa seuraus. Saksalaisten ja ruotsalaisten tutkimusten mukaan kuuma ilma heikentää rajustikin liikenneturvallisuutta. Esimerkiksi Volvon tutkimusten mukaan matkustamon lämpötila nouseminen 21 asteesta 27 asteeseen heikentää selkeästi kuljettajan kykyä tärkeän liikenneinformaation havaitsemiseen ja pidentää reaktioaikaa.
Saksalaisen selvityksen mukaan puolestaan puolentoista tunnin ajo 35 asteisessa autossa heikentää kuljettajan reaktioaikaa peräti 65 prosentilla.
Koska ilmastointilaite myös poistaa ilmasta kosteutta, saavutetaan sen avulla ajomatkan aikana liikennelääkäreiden suositusten mukainen 22-25 asteinen sisälämpötila ja noin 40 prosentin ilmankosteus. Ilmastointi myös puhdistaa ilmaa, sillä sekä laitteistoon yleisesti liitetyt suodattimet että ilmastointilaitteeseen tiivistyvä vesi poistavat sisääntuloilmasta pölyä ja muita epäpuhtauksia.
Ilmastointi on
jäähdytystä
Ilmastointilaitteen käsite on juurtunut suomen kieleen sen verran hyvin, että sen muuttaminen lienee mahdotonta. Tarkalleen ottaen ilmastointilaite ei kuitenkaan ilmastoi, se jäähdyttää. Laitteen toiminnan ymmärtämisen kannalta onkin tärkeää tietää, että laite ei tuota kylmää, vaan johtaa pois lämpöä. Aivan samalla tavalla toimii myös jääkaappi- Eli kun kaapin sisältä poistetaan lämpöä, se viilenee
Auton ilmastointi eli jäähdytinlaite on suljettu järjestelmä, joka toiminta perustuu kiertoprosessiin. Höyrystimessä auton sisäilmasta tai ulkoilmasta tuleva lämpö ja kosteus siirtyy kylmään jäähdytysaineeseen. Jäähdytysaine alkaa tuolloin kiehua ja muuttua kaasuksi, eli se höyrystyy.
Järjestelmään kuuluva kompressori imee kaasun muodossa olevan jäähdytysaineen höyrystimestä. Kompressori tiivistää jäähdytysaineen, jolloin sen paine nousee 12-16 baariin, minkä jälkeen lauhduttimeen johdettu jäähdytysaine siirtää lämmön kylmempään ulkoilmaan samalla kun kaasumainen jäähdytysaine nesteytyy noin 55-65 asteen lämpötilassa.
Tästä jäähdytysneste ohjataan säiliön ja paisuntaventtiilin kautta takaisin höyrystimelle. Samalla sen paineen annettaan laskea 1-2 baariin, jolloin neste taas kaasuuntuu. Tämä aineen olomuodon muutos sitoo voimakkaasti lämpöä, eli jälleen ilman lämpöenergia siirtyy höyrystimessä kylmäaineeseen, josta se johdetaan edelleen kompressorin kautta kautta lauhduttimelle ja niin edelleen.
Järjestelmään kuuluvia osia ovat lisäksi kuivain ja kuristin. Kuivaimen tehtävänä on sitoa järjestelmässä olevaa vettä. ja järjestelmän tyypistä riippuen se on sijoitettu joko korkeapaine- tai matalapainepuolelle. Kuristin puolestaan säätelee höyrystimeen virtaavan jäähdytysnesteen määrää.
Manuaali ja
automaatti
Ilmastointi kondensoi myös läpivirtaavasta ilmasta kosteutta. Tästä syystä myös sisälle tulevan ilman kosteus on olennaisesti pienempi kuin ulkoilmassa. Myös kosteuden putoamisella on viilentävä vaikutus ja se auttaa myös pitämään autot lasit kirkkaina.
Höyrystimen keräämä kondenssivesi johdetaan autosta ulos, joten hellepäivänä ilmastoidun auton alle kertyvä pieni vesilätäkkö ei yleensä ole merkki jonkin auton järjestelmän vuodosta.
Ilmastointilaitteet ovat nykyisin joko manuaalisia tai automaattisia. Manuaali-ilmastointia kutsutaan myös perusilmastoinniksi. Käyttäjä säätää perusilmastointilaitteen jäähdytystehoa suoraan, mutta koska laite ei huomio mitenkään ulkoisia olosuhteita, tehosäätöä voi joutua päivän mittaan korjaamaan esimerkiksi ulkolämpötilan vaihtelujen mukaan.
Automaatti-ilmastoinnissa käyttäjä asettaa laitteeseen haluamansa sisälämpötilan ja laitteisto huolehtii ilmastoinnin ja lämmityslaiteen avulla siitä, että lämpötila pysyy halutussa arvossa. Automaatti-ilmastoinnin rakentaminen vaatii sen verran enemmän erilaisia mitta-antureita, että sen rakentaminen on perusilmastointilaitetta kalliimpaa.
Energiaa ei
synny tyhjästä
Ilmastointilaite on Suomenkin ilmastossa hyödyllinen lähes koko vuoden ajan. Kesällä sen edut ovat ilmeiset. mutta laite toimii hyvin myös esimerkiksi syksyisin, jolloin laitteen käyttö poistaa ohjaamon kosteutta.
Kovilla pakkasilla järjestelmää ei ole syytä pitää päällä ja monet järjestelmistä myös kytkeytyvät automaattisesti pois. Pitkien pakkasjakojenkin aikana laitetta on kuitenkin syytä noin kerran kuukaudessa käyttää muutaman minuutin ajan vaikka autotallissa, jotta järjestelmä pysyisi toimintakunnossa.
Ilmastointilaite vaikuttaa myös auton kulutukseen. Ensinnäkin laitteisto luonnollisesti lisää auton kokonaispainoa ja toisaalta järjestelmä tarvitsee myös virtaa toimiakseen. Onneksi ilmastointijärjestelmien yksittäiset komponentit, kuten kompressorit pystytään nykyisin rakentamaan aikaisempaa kevyemmiksi.
Ilmastoinnin vaikutus kulutukseen on muutamien arvioiden mukaan luokkaa 0,1 litraa / 100 km. Tätä voi osin kompensoida sillä, että nostaa renkaiden ilmanpainetta ohjekirjan suosituksesta 0,1 baaria, mikä tuntuu olevan myös muutamien autonvalmistajien suositus.
Ei enää
freonia
Ilmastointilaitteen toiminnan edellytys on, että siinä voidaan käyttää ainetta, joka kaasuuntuessaan sitoo riittävästi lämpöä oikeassa lämpötilassa. 1990-luvulle asti yleisin jäähdytysaine oli R-12 eli freoni. Tämä kloorin, fluorin ja hiilen yhdiste kuitenkin tuhoaa otsonikerrosta ilmakehään joutuessaan eikä sitä ole saanut käyttää uusissa autoissa vuoden 1995 jälkeen.
Nykyisin käytettävä aine tunnetaan nimellä R-134a eli tetrafluorietaani, joka ei sisällä klooria. Yleensä henkilöauton ilmastointilaitteesta löytyy tätä ainetta hieman alle kilon verran.
Seuraavan sukupolven jäähdytysaineita kuitenkin haetaan jatkuvasti, koska fluoratut hiilivedytkään, joihin R-134a kuuluu, eivät ole ympäristön kannalta ongelmattomia. Kyseeseen voivat tulla esimerkiksi isobutaani tai propeeni tai jopa ammoniakki, jota jo nyt käytetään suurissa teollisuuslaitoksissa kylmäaineena. Joskus tulevaisuudessa kylmäaineena voidaan mahdollisesti käyttää myös hiilidioksidia. Sen energiahyötysuhde kylmäaineena on kuitenkin huono, eli sen käyttäminen tähän tarkoitukseen kuluttaa paljon energiaa.