Klimabediengeräte - Climate Control

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aktualisiert am: 20.11.2019 - 12:53:57
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Was ist Climate Control? Definition:

Ein Klimabediensystem besteht aus einem Klimabediengerät, oder Bedienteil, meist im Armaturenbrett oder der Mittelkonsole eines Fahrzeuges untergebracht. Über Programmwahltasten, Regler und (Dreh-)Schalter ist die Klimatisierung des Innenraums eines Fahrzeuges ein zu stellen. Temperatur, Heizung, Kühlung und Masse der zugeführten Luft (Ansteuerung der Lüfterräder) sind regelbar.

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Einsatzgebiete

Das Bedienteil enthält ebenfalls Anzeigen zu Temperatur und Lüftungsintensität. Meist sind separate Zonen für Fahrer und Beifahrer, messbar und regelbar. Temperatursensoren sind im Fahrzeug verbaut um permanent den Ist-Zustand des Klimas im Fahrzeug zu ermitteln. Eine Steuerungs- und Regelelektronik reagiert entweder automatisch auf eingestellte Temperaturen oder auf manuelle Eingabe durch den Nutzer und stellt dann den gewünschten Regelzustand her.

Ein Klimakompressor sorgt für die Kühlung der zugeführten Luft im Innenraum eines Fahrzeuges. Warmluft wird aus dem Kühlwasserkreislauf des Fahrzeuges über einen Wärmetauscher gewonnen. Moderne Fahrzeuge verfügen über eine Klimaautomatik, der Nutzer stellt die gewünschte Temperatur ein und die Klimaautomatik stellt deren Einhaltung sicher. Hierzu im Innenraum über Sensoren kontinuierlich die Temperatur gemessen und die Regelelektronik des Systems entscheidet ob, wie viel und wie lange warme und/oder kalte Luft dem Innenraum zugeführt werden soll. Hierbei werden üblicherweise Lüfter verwendet um den Sensoren die Temperatur des Innenraumluft zu übermitteln. Lüfter sind jedoch unerwünschte Geräuschquellen im Innenraum des Fahrzeuges. Der lüfterlose Temparatursensor schafft hier Abhilfe.

Klimabediengeräte (Climate Control) bestehen aus mehreren Komponenten, daher spricht man auch von einem Klimabediensystem:

  • Klimabedienteil, Klimabediengerät mit Tasten, Drehstellern und Anzeigen
  • Temperatorsensoren (Fahrzeuginnen- und Außentemperatur)
  • Regelelektronik um Betriebszustände zu regeln
  • Software für Klimatisierung

Grundlagen der Klimatisierung im Fahrzeug

Klimasysteme

Es gibt zwei verschiedene Klimasysteme: der manuell regelbaren Klimaanlage und der selbstregelnden Klimaautomatik. Bei der manuellen Variante kühlt die Anlage nur in der jeweils eingestellten Stufe. Kühlt der Fahrzeuginnenraum nun im Betrieb zu weit ab, muss manuell nachjustiert werden. Auch können wechselnde Umgebungsverhältnisse (z. B. Tunnelfahrt oder sich ändernde Sonnenstrahlung) eine manuelle Anpassung der Kühlstufe erforderlich machen. Bei der Klimaautomatik hingegen stellt der Bediener die gewünschte Temperatur ein, und die Technik sorgt (z. B. mit Hilfe von Temperatursensoren im Innenraum) für das Erreichen und das Beibehalten dieser Temperatur durch automatische Regelung der Kühlleistung. Detektieren Sensoren eine Abweichung von der eingestellten Temperatur, wird die Kälteleistung automatisch angepasst. Durch die Funktionsart arbeitet eine Klimaautomatik meist effizienter, was zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs führt: Nur die jeweils erforderliche Leistung wird von der Anlage abgerufen, der (häufig) unnötige Dauerbetrieb wird vermieden. Moderne Klimaanlagen regeln neben der Innenraumtemperatur auch die Luftmenge (durch automatische Wahl der Gebläsestufe) und die Luftverteilung (durch Ansteuern der verschiedenen Luftauslässe im Fußbereich, Personenanströmer oder die der Fensterscheibe). Einige Anlagen nutzen für eine verbesserte Regelung einen Sonnenstandssensor (auch: Solarsensor). Dieser ermittelt Einstrahlrichtung und -stärke der Sonnenstrahlung und führt zu einer Abkühlung der betroffenen Seite des Fahrzeugs oder des gesamten Fahrzeuginnenraums, um den Wärmeeintrag durch die Sonne zu kompensieren. Manche Fahrzeuge besitzen eine automatische Umluftfunktion, die bei schlechter Außenluft aktiviert wird oder schalten bei Einlegen des Rückwärtsgangs vorübergehend auf Umluftbetrieb, um das Ansaugen der eigenen Abgase zu vermeiden. Eine erweiterte Variante stellt vor allem in hochklassigeren Fahrzeugen die Mehrzonen-Klimaanlage dar: Sie ermöglicht eine separate Einstellung für Fahrer und Beifahrer, bei einigen können auch für den Fondbereich separate Einstellungen vorgenommen werden.

Klimaanlagen

Eine Kompressionsklimaanlage funktioniert wie ein Kühlschrank: Eine verdampfende Flüssigkeit erzeugt Verdampfungskälte (ähnlich der Verdunstungskälte) oder ein expandierendes Gas erzeugt Expansionskälte. Mit diesem kontinuierlich erzeugten Kühlungsprozess wird über einen Wärmetauscher das Sekundärmedium Innenraumluft abgekühlt. Im Alltagsgebrauch ist dieser Effekt bspw. beim Leeren einer Sprühdose erlebbar, wobei die entstehende Verdampfungskälte des Treibmittels der Sprühdose Wärme entzieht und diese dadurch abkühlt. Dieser Effekt wird in der Klimaanlage mit Hilfe eines Kältemittels (innerhalb eines geschlossenen Systems) kontinuierlich erzeugt. Das danach gasförmige bzw. ausgedehnte Kältemittel muss im Kreislauf wieder komprimiert und verflüssigt werden, wobei Hitze entsteht (mehr als der Kühlleistung im Innenraum entspricht; siehe Wärmepumpe). Diese Hitze wird vom Innenraum ferngehalten und an die Außenluft abgegeben.

Klimaregelung

Fahrzeuge mit Klimaautomatik verfügen heute meist auch über eine Außentemperaturanzeige mit Frostwarner. Der von Fahrtwind, Motorabwärme und direkter Sonneneinstrahlung entkoppelt verbaute Temperatursensor versorgt auch die Klimaanlagensteuerung mit der Außentemperatur. Aus der Differenz zwischen der einstellbaren Sollkabinentemperatur (meist +16 °C bis +30 °C) und der gemessenen Außentemperatur wird automatisch zwischen Heiz- und Kühlbetrieb umgeschaltet sowie auch die anzufordernde Heiz- und Kälteleistung bestimmt.

Hersteller lüfterloser Klimabediengeräte

Preh

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