Climatización de vehículos: el frío se queda fuera

21-11-2018 | Publicado por Principia

Últimamente se han puesto de moda las series de televisión en plataformas de pago. Casi nadie es ajeno a ellas. Y en algunas se pasa realmente mal. Por ejemplo, viendo Fargo, cuya acción transcurre en Minnesota y, casualidad, normalmente en invierno, hace un frío que pela. Volutas de vapor escapan de la boca de todos los personajes, y los coches tienen siempre una capa de escarcha, si no hielo, prácticamente en cada escena.

Viene esto a cuento de que los fabricantes de vehículos han de afanarse para que los sistemas de climatización de los mismos funcionen correctamente, independientemente de las condiciones climatológicas y los diferentes patrones de uso, en función de la región geográfica y la estación del año, sobre todo si ese funcionamiento afecta a la seguridad en la conducción.

Así que los ingenieros de diseño han de apañárselas para que los sistemas de climatización (HVAC) de los vehículos funcionen en condiciones de frío extremo (las de Minnesota): a -20ºC de temperatura ambiente, en un vehículo que circula por autopista, la humedad causada por la respiración de los pasajeros puede empañar el parabrisas y las ventanillas, dificultando la visibilidad del conductor y pudiendo ser la causa de un accidente.

Los sistemas de climatización han de diseñarse tanto para deshacerse de la fina película de escarcha formada, como para evitar que vuelva a formarse. Obviamente, la solución a este problema no pasa por probar físicamente diferentes sistemas HVAC en Minnesota hasta dar con el que lo resuelve, ni por generar varios prototipos para someterlos a ensayos en un túnel de viento climatizado; esas soluciones conllevan demasiado tiempo, complejidad y gasto.

Es mucho más sencillo simular las diversas condiciones climáticas y, a través de un gemelo digital del sistema HVAC, evaluar los principales factores de diseño del climatizador, tales como la velocidad y dirección del flujo de aire caliente, el rendimiento del compresor, el comportamiento del pre-calentamiento y el calefactor, o las características de ventilación del habitáculo. Y este análisis puede iterarse tantas veces como sea necesario antes de construir el primer prototipo viable.

Para los ingenieros de diseño, la posibilidad de simular digitalmente todos estos factores es de gran ayuda para detectar problemas potenciales en el diseño que pueden llevar a un rendimiento ineficiente, incluso visualizando mediante animaciones cómo se va eliminando la capa de escarcha del parabrisas y las ventanillas en función de las opciones seleccionadas.

La simulación virtual es siempre una solución mucho más rápida, sencilla y económica que los prototipos tradicionales para detectar problemas en las fases tempranas de diseño.

Y ahora sí, ya podemos ir a Fargo (Minnesota) en pleno invierno, sabiendo que vamos a pasar un mal rato por el frío pero, al menos, el parabrisas no se empañará.