Como funcionam os assentos com ar condicionado

O Cadillac SRX é apenas um dos muitos veículos novos que oferecem assentos com ar-condicionado. © GM Corp.

A menos que você more dentro do Círculo Polar Ártico, provavelmente acha que um ar-condicionado é um acessório necessário para o seu carro, especialmente naqueles dias tórridos de agosto, quando você se vê preso em um trânsito lento e até mesmo baixando as janelas para deixar a brisa entrar fornecem alívio do calor. Mas o ar condicionado de automóveis tem algumas desvantagens sérias. Os condicionadores de ar usam energia e, a menos que você esteja dirigindo um carro elétrico, essa energia, em última análise, vem do motor do seu carro. Refrigerar o interior do seu carro custa gasolina adicional e gera emissões de carbono que levam à poluição e às mudanças climáticas. Um estudo do governo de 2005 estimou que o uso de ar-condicionado diminuiu a eficiência de combustível de um carro em 21 a 24 por cento e poderia aumentar as emissões de carbono automotivo em até 120 por cento acima dos níveis normais [fonte: Lustbader]. Portanto, toda vez que você liga o ar-condicionado do seu carro, está gastando mais dinheiro e liberando poluentes prejudiciais ao meio ambiente. Sim, há momentos em que o ar condicionado é absolutamente essencial, mas não deveria haver uma maneira melhor de manter o interior do seu carro fresco?

Uma alternativa agora oferecida por vários fabricantes de automóveis são os assentos com ar-condicionado. Ao confinar o ar resfriado diretamente no local onde o motorista (ou passageiro) quente está sentado, os assentos com ar-condicionado usam a energia de maneira mais eficiente do que os condicionadores de ar que resfriam todo o interior do carro. Eles não eliminam completamente o uso de combustível e a poluição, mas os minimizam. E os assentos com ar-condicionado oferecem algumas vantagens importantes sobre os condicionadores de ar comuns. Em carros onde o ar-condicionado do assento pode ser ativado remotamente, eles eliminam a queimadura ao se sentar em um estofamento superaquecido e aquecido pelo sol quando você entra no carro pela primeira vez. Eles também permitem que o motorista e o passageiro ajustem o ar-condicionado de acordo com suas próprias necessidades e podem proteger suas roupas de manchas de suor embaraçosas. E algumas pessoas simplesmente gostam de ter ar resfriado aplicado diretamente em seus corpos superaquecidos. Não é tão bom quanto pular em uma piscina em um dia quente, mas chega perto.

Como funcionam os assentos com ar-condicionado? Eles ainda usam um ar condicionado central do carro ou o ar condicionado está localizado no próprio assento? Como o ar sai do assento para que possa resfriar a pessoa sentada nele? Você pode comprar assentos com ar-condicionado para carros que não os têm embutidos? Responderemos a essas perguntas e muito mais nas páginas a seguir.

O Lexus GS 460 oferece bancos refrigerados também. Cortesia da Lexus, uma divisão da Toyota Motor Sales

Diferentes fabricantes de automóveis implementam assentos com ar-condicionado de maneiras diferentes. No entanto, o modelo padrão para assentos com ar-condicionado, desenvolvido por cientistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) do Departamento de Energia, funciona assim: o tecido do assento do carro é uma malha porosa, de modo que o ar pode fluir por ele. Diversos ventiladores dentro do assento produzem circulação de ar, que passa por uma camada de difusão que espalha o efeito de resfriamento por todo o assento e para fora através da tela, resfriando a superfície. Este ar pode ou não ser refrigerado. Mesmo o ar não refrigerado é importante para mantê-lo fresco no assento do carro. Um assento de carro padrão bloqueia o sistema de resfriamento interno do seu corpo. Normalmente, você ejeta calor pelos poros na forma de vapor d'água, que carrega o calor de maneira invisível para o ar. Ter um assento pressionado contra suas costas e nádegas impede que o vapor d'água escape, fazendo com que se condense em suor pegajoso. É como usar uma jaqueta no calor. Mas a cobertura porosa de um assento com ar-condicionado permite que o sistema de resfriamento natural do seu corpo funcione mesmo quando está sentado e mantém você fresco, circulando o ar em sua pele. O ar em movimento leva o calor do seu corpo para longe.

Mas alguns assentos de carro com ar-condicionado também usam um elemento de refrigeração. Como a maioria dos condicionadores de ar, eles funcionam em um ciclo de compressão, condensação e expansão. Para obter mais detalhes, consulte Como funcionam os condicionadores de ar. A versão resumida é que o ar condicionado opera em um princípio muito simples: Quando um gás (neste caso referido como um refrigerante) é comprimido, fica mais quente e quando se expande, fica mais frio. Este princípio pode ser usado para remover o calor de uma sala, um carro ou mesmo uma cadeira de carro e transportá-lo para outro lugar. Até recentemente, o gás mais comumente usado como refrigerante em sistemas de ar condicionado era Freon, o nome comercial de um clorofluorocarbono (CFC) fabricado pela DuPont. No entanto, descobriu-se que os CFCs são destrutivos para a atmosfera terrestre, criando buracos na camada de ozônio e contribuindo para o aquecimento global, e agora são considerados perigosos demais para uso geral. Portanto, o Freon foi amplamente substituído em condicionadores de ar de automóveis pelo hidrofluorocarbono HFC-134a.

Em um ar condicionado, esse gás é executado através de um dispositivo chamado compressor. Em seguida, ele passa por um condensador onde esfria em um líquido, dissipando seu calor no processo. (O calor dissipado é liberado para fora da cabine do carro.) Finalmente, o líquido resfriado é passado por um válvula de expansão, onde ele se transforma novamente em um gás. A expansão do gás torna ainda mais frio. Este processo ocorre dentro de um circuito fechado que consiste em tubos em espiral, de modo que pode ser repetido indefinidamente. O ar é forçado a passar pela parte do circuito que contém o gás frio e se torna resfriado. A entrada constante de energia é necessária para comprimir o gás, razão pela qual o ar condicionado consome tanto do seu combustível.

Os assentos com ar condicionado que usam ar refrigerado contêm um pequeno elemento de resfriamento baseado neste princípio ou usam ar bombeado do elemento de resfriamento principal do sistema de ar condicionado do carro. Como o espaço que está sendo resfriado é limitado a um único assento, é necessária relativamente pouca energia em comparação com o ar condicionado normal de um carro. No caso de assentos com ar condicionado sem unidade de resfriamento, onde o motorista ou passageiro é resfriado pela circulação de ar não refrigerado, todo o processo requer menos energia do que a usada para acionar uma lâmpada típica.

Se o seu carro não vier com assentos refrigerados, vários fabricantes ficarão felizes em lhe vender almofadas com ar condicionado. Essas almofadas têm ventiladores embutidos e, às vezes, unidades de resfriamento e se conectam à alimentação elétrica do carro. É uma maneira barata e fácil de manter a calma enquanto está preso no trânsito - e de salvar a atmosfera da Terra com a barganha.

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Mais ótimos links

• Almofada de assento com ar condicionado
• Como funcionam os condicionadores de ar - o ciclo mecânico
• Laboratório Nacional de Energia Renovável

Fontes

• Bharathan, D., et al. "Uma Visão Geral do Teste e Análise de Veículos da Pesquisa de Redução do Uso de Combustível A / C do NREL." Laboratório Nacional de Energia Renovável. (9 de setembro de 2011) http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/ancillary_loads/pdfs/41155.pdf
• BMW.com. "Ventilação ativa do assento." (9 de setembro de 2011) http://www.bmw.com/com/en/insights/technology/technology_guide/articles/active_seat_ventilation.html
• Lustbader, Jason A. "Avaliação de bancos automotivos avançados para melhorar o conforto térmico e economia de combustível." Laboratório Nacional de Energia Renovável. (9 de setembro de 2011) http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/ancillary_loads/pdfs/37693.pdf