PROCEDIMIENTO PARA HACER FUNCIONAR UN ELEMENTO DE REFRIGERACIÓN QUE SIRVE PARA REFRIGERAR EL AIRE DE UNA INSTALACIÓN DE AIRE ACONDICIONADO DE UN VEHÍCULO.

Procedimiento para hacer funcionar un elemento de refrigeración que sirve para refrigerar el aire de una instalación de aire acondicionado de un vehículo La invención se refiere a un procedimiento para hacer funcionar un elemento de refrigeración que sirve para refrigerar el aire de una instalación de aire acondicionado de un vehículo con potencia de refrigeración de aire variable del elemento de refrigeración. En los vehículos que están equipados con instalaciones para refrigerar el aire de la cabina del vehículo (instalaciones de aire acondicionado) se seca el aire útil de climatización húmedo durante la refrigeración dependiendo de cada caso, por medio de que éste fluye a través de un elemento de refrigeración. Si la temperatura sobre la superficie del elemento de refrigeración de la instalación de aire acondicionado desciende por debajo de la temperatura del punto de rocío del aire útil de climatización, se condensa agua sobre la superficie de este elemento. Normalmente en las instalaciones de aire acondicionado actuales se usan circuitos refrigeradores sobre la base de un proceso de Carnot. Aquí se expande un medio refrigerador comprimido a través de un elemento de estrangulación y la fase líquida del medio refrigerador se vaporiza en un evaporador. Para la vaporización se necesita una cantidad de energía que se extrae del entorno. Esto se produce específicamente a través de la superficie exterior del evaporador. De este modo puede refrigerarse el aire útil de climatización. En principio la refrigeración es también posible con otros procedimientos. Por ello se utiliza a continuación en lugar del término evaporador el término global elemento de refrigeración. Si se refrigera aire húmedo se produce una caída de agua condensada si se desciende por debajo del punto de rocío del aire. Ésta se precipita sobre el elemento de refrigeración de la instalación de aire acondicionado. Normalmente los elementos de refrigeración (evaporadores) de los circuitos refrigeradores actuales de vehículos de motor, a causa de su construcción fuertemente nervada en el lado exterior para aumentar la superficie, disponen de una determinada capacidad de acumulación de agua condensada. Si se supera la misma se descarga el agua condensada sobrante. Ésta es conducida mediante la caja de aire acondicionado hasta el entorno, por medio de que se descarga hacia abajo. Del documento DE-A-10 2007 007 215 se conoce un procedimiento para determinar la cantidad de agua que permanece en el evaporador (elemento de refrigeración). En los documentos DE-A-197 28 577, EP-A-1 293 367 y EP-A-1 300 266 se describen procedimientos para hacer funcionar una instalación de aire acondicionado en el caso de un elemento de refrigeración seco. Los vehículos con poco uso exigen unas instalaciones de aire acondicionado económicas. El consumo de energía de la instalación de aire acondicionado o del circuito refrigerador depende, aparte del punto de funcionamiento, predominantemente de la potencia de refrigeración de aire necesaria del elemento de refrigeración. Cuanto más intensamente se refrigere una determinada cantidad de aire, más energía se necesita para este proceso. Con ello no sólo juega un papel importante la diferencia de temperatura del aire refrigerado con relación al aire ambiente (es decir, la diferencia de temperatura del aire delante y detrás del elemento de refrigeración), sino predominantemente del grado de secado, ya que para el cambio de fase del vapor de agua al agua se precisa relativamente mucha energía. Aquí es importante saber que el aire en función de su temperatura sólo puede acumular una determinada cantidad de vapor de agua. Esta capacidad de acumulación aumenta conforme sube la temperatura. Cuanto más se enfríe el aire fresco, con más intensidad se seca. Desde hace algunos años se equipan las instalaciones de aire acondicionado automáticas con una regulación deslizante de la temperatura del aire después del elemento de refrigeración (evaporador). Con ello la temperatura del aire se mide después del elemento de refrigeración lo más detrás posible del punto más frío y la potencia del evaporador se regula de forma correspondiente, para mantener la temperatura del aire después del evaporador en un valor nominal. El valor nominal de la temperatura del aire después del elemento de refrigeración varía hoy en día, según la estrategia de regulación, en un margen de aproximadamente 1 a 12 ºC. El límite inferior de aproximadamente 1 ºC no debería superarse, para impedir una congelación del elemento de refrigeración. El límite superior no se suele elevar por encima de los 12 ºC en vehículos sin sensores de humedad. Por una parte se quiere con esto impedir la formación de bacterias y, por otra parte, el aire útil de climatización debería secarse suficientemente, para impedir que se empañen los cristales incluso en casos críticos (por ejemplo pasajeros con prendas húmedas o con el pelo mojado). Sin embargo, energéticamente esta limitación de temperatura no es necesariamente conveniente hacia arriba. Si el algoritmo de regulación decide que la temperatura del aire puede aumentarse después del elemento de refrigeración (por ejemplo porque la prefijación de la temperatura del espacio interior es de forma correspondiente), sería conveniente por motivos de eficiencia energética reducir la potencia de refrigeración del aire. Si con ello es posible aumentar la temperatura del aire después del elemento de refrigeración hasta valores por ejemplo claramente superiores a 12 ºC, pueden producirse efectos secundarios. Si por ejemplo durante el funcionamiento de la instalación de aire acondicionado se reduce con excesiva rapidez la potencia de refrigeración del aire de un elemento de refrigeración previamente humedecido con agua, con la aplicación de una corriente de aire, puede percibirse un chorro de humedad con una inherente formación de olor desagradable del aire 2   útil de climatización. Lo mismo es aplicable si el vehículo se para con el elemento de refrigeración mojado y la potencia de refrigeración del aire, después de una nueva puesta en marcha del vehículo y del circuito refrigerador, no es suficiente para mantener el agua condensada en el elemento de refrigeración (evaporador). Este efecto debe evitarse en cualquier caso, ya que se considera como una pérdida de confort considerable y, a causa del posible empañamiento de cristales, también puede ser importante para la seguridad. En el documento DE-A-10 2004 032 897 se describe cómo mantener siempre húmeda la superficie del evaporador (elemento de refrigeración), para prevenir una formación de olor. Desde el punto de vista energético se produce el requisito de una temperatura del aire lo más elevada posible después del elemento de refrigeración (es decir, una potencia de refrigeración del aire lo más reducida posible), que sea precisamente todavía suficiente para una climatización confortable del espacio interior del vehículo. Existen planteamientos para la detección sensorial de la humectación con agua de superficies (véanse por ejemplo los documentos DE-A 10 2007 039 990, DE-B-101 13 190 y EP-A-0 768 527). De este modo podría detectarse, mediante técnica de medición, si el elemento de refrigeración está (todavía) mojado. La tarea de la invención consiste en establecer la carga de agua del elemento de refrigeración de una instalación de aire acondicionado de un vehículo, en especial mediante cálculos a partir de valores de medición sensorial ya disponibles. Otra tarea prioritaria consiste en que el elemento de refrigeración, para ahorrar energía, pueda hacerse funcionar dentro de un mayor margen de temperatura hasta, en un caso ideal, con la temperatura del aire antes de su entrada en el elemento de refrigeración, y precisamente si un olor o un empañamiento de los cristales que limite el confort. Para solucionar esta tarea se propone con la invención un procedimiento para hacer funcionar un elemento de refrigeración, que sirve para refrigerar el aire, de una instalación de aire acondicionado de vehículo con potencia de refrigeración del aire variable del elemento de refrigeración, en donde en el procedimiento - se influye en la temperatura del elemento de refrigeración y con ello en la temperatura del aire que abandona el elemento de refrigeración activamente mediante la variación de la potencia de refrigeración del aire, - antes de una reducción de la potencia de refrigeración del aire, en especial prefijable mediante un sistema prioritario como por ejemplo un sistema de regulación de temperatura, se establece sí y/o cómo de intensamente el elemento de refrigeración está cargado con agua o si está seco o no, y - al aumentar la temperatura del aire después del elemento de refrigeración mediante la reducción de la potencia de refrigeración... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para hacer funcionar un elemento de refrigeración, que sirve para refrigerar el aire, de una instalación de aire acondicionado de vehículo con potencia de refrigeración del aire variable del elemento de refrigeración, en donde - se influye en la temperatura del elemento de refrigeración y con ello en la temperatura del aire que abandona el elemento de refrigeración activamente mediante la variación de la potencia de refrigeración del aire, - antes de una reducción de la potencia de refrigeración del aire, en especial prefijable mediante un sistema prioritario como por ejemplo un sistema de regulación de temperatura, se establece sí y/o cómo de intensamente el elemento de refrigeración está cargado con agua o si está seco o no, caracterizado porque - al aumentar la temperatura del aire después del elemento de refrigeración mediante la reducción de la potencia de refrigeración del aire, se tiene en cuenta la carga de agua del elemento de refrigeración, de tal modo que con el elemento de refrigeración del aire todavía mojado se reduce más lentamente la potencia de refrigeración del aire para secar el elemento de refrigeración que con el elemento de refrigeración seco, para llegar al valor nominal deseado de la temperatura del aire después del elemento de refrigeración, de tal modo que no puede producirse ningún empañamiento de cristales en el espacio interior del vehículo y/o pueden impedirse molestias por olor, en donde la potencia de refrigeración del aire activa con el elemento de refrigeración seco se reduce para aumentar la temperatura del aire después del elemento de refrigeración, en especial con la velocidad que se desee, en especial de inmediato. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque - se establece la humedad del aire que entra en el elemento de refrigeración, y - se establece la humedad del aire que sale del elemento de refrigeración. 3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el caso de que el elemento de refrigeración esté cargado con agua, la potencia de refrigeración del aire sólo se reduce hasta un punto tal, que aumenta la temperatura del aire y con ello, con el fin de secar el elemento de refrigeración, absorbe humedad del mismo sin que con ello presente sin embargo tanta humedad que se produzca la condensación y con ello el empañamiento sobre superficies internas de la cabina de pasajeros, en especial del parabrisas, y/o molestias por olor. 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde para establecer la carga de agua de un elemento de refrigeración que sirve para refrigerar el aire de una instalación de aire acondicionado de vehículo con potencia de refrigeración del aire variable del elemento de refrigeración, se calcula la carga de agua del elemento de refrigeración en función de (i) la temperatura del aire antes del elemento de refrigeración (temperatura del aire ambiente o exterior temperatura exterior), de la humedad del aire antes del elemento de refrigeración (humedad del aire del aire exterior), de la corriente másica del aire sobre el elemento de refrigeración, de la temperatura del aire después del elemento de refrigeración (temperatura del aire que abandona el elemento de refrigeración), de la humedad del aire después del elemento de refrigeración (humedad del aire que abandona el elemento de refrigeración) y de la carga de agua del elemento de refrigeración al inicio del establecimiento, o se establece mediante sensores o cálculo en función (ii) de la temperatura del aire antes del elemento de refrigeración (temperatura del aire ambiente o exterior temperatura exterior), de la humedad del aire antes del elemento de refrigeración (humedad del aire del aire exterior), de la corriente másica del aire sobre el elemento de refrigeración, de la temperatura del aire después del elemento de refrigeración (temperatura del aire que abandona el elemento de refrigeración), de la potencia de refrigeración del aire activa del elemento de refrigeración y de la carga de agua del elemento de refrigeración al inicio del establecimiento. 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde para establecer la carga de agua de un elemento de refrigeración que sirve para refrigerar el aire de una instalación de aire acondicionado de vehículo con potencia de refrigeración del aire variable del elemento de refrigeración, se estima su carga de agua con base en el desarrollo de temperatura del aire que abandona el elemento de refrigeración y teniendo en cuenta la potencia de refrigeración del aire activa actual y/o del comportamiento de desconexión de la potencia de refrigeración del aire del elemento de refrigeración después de una disminución de la potencia de refrigeración del aire activa.   6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque después de una interrupción del funcionamiento de refrigeración se estima un valor inicial para la carga de agua del elemento de refrigeración. 11