Siamo alle prese con la sua straordinaria efficienza, funzionalità e utilità e, nello stesso tempo semplicità di utilizzo: e ne godiamo appieno, tutto l’anno ormai, sia in periodi caldi che freddi che in quelli di mezzo. Stiamo parlando del condizionatore. Una delle invenzioni migliori dell’uomo, capace di rendere confortevole e gradevole qualsiasi ambiente e di ottimizzare, allo stesso tempo, i costi e l’efficienza.
Il condizionatore è uno degli strumenti tecnologici più amati e apprezzati da chiunque, dovunque, a tutte le latitudini. Ma cosa sappiamo su di loro? In poche parole: come funziona un condizionatore?
E’ questa la domanda clou che spesso non ci facciamo, ma dovremmo, per capirci molto di più e apprezzare, ancor di più, l’efficacia di questi meravigliosi macchinari. Dunque, scopriamo come funziona un condizionatore.
Ecco come funziona un condizionatore: indicazioni generali e specifiche
Partiamo dall’ABC. Il condizionatore è una macchina che usa dei principi fisici dei fluidi per poter riscaldare e rinfrescare l’aria e togliere umidità ad un ambiente.
L’acqua, quale elemento cruciale, sappiamo che può essere liquida oppure gassosa (vapore). Per orientarci su come funziona un condizionatore partiamo pertanto da questo concetto: un fluido che passa da liquido a gassoso assorbe calore dall’ambiente circostante, al contrario quando condensa, cede il calore in pari misura.
Principio basilare per il funzionamento di un condizionatore
Il condizionatore in pratica non fa altro che replicare quello che succede nei corpi umani. Ovvero?
Quando il nostro corpo sente caldo, tramite la sudorazione, una componente della quantità di acqua va sulla pelle e, a contatto con l’aria, evapora. Quando in estate c’e’ troppa umidità, l’acqua che noi sudiamo impiega più tempo e ha maggior fatica ad evaporare perchè l’aria non riesce a contenerla ed e’ per questa ragione che finiamo immersi nel sudore. In pratica il nostro corpo non raffresca a sufficienza. Se invece l’aria e’ secca sudiamo con maggior faciltà e il corpo va a regolare più la nostra temperatura.
Ecco cosa succede nel condizionatore:
Nel condizionatore, invece dell’acqua, si usa un altro fluido, quello che viene chiamato “fluido refrigerante”. Questo fluido, nel condizionatore, si sposta dentro delle tubazioni, e in base a dove si trova viene fatto evaporare (da liquido a gas) o condensare (da gas a liquido). Se dunque vogliamo rinfrescare un ambiente, occorre che il fluido evapori quando si trova dentro il locale.
Come fa il fluido ad evaporare
L’elemento distintivo è la pressione della temperatura. Ovvero:
a seconda della pressione, più o meno temperatura e’ necessaria per poter cambiare di stato. Nell’impianto è stata inserita una componente che interagisce all’interno del circuito del fluido. Tramite essa il fluido avrà una pressione più alta prima e poi andrà calare: in gergo questo meccanismo si chiama strozzatura.
Da li’ in poi il fluido comincia ad evaporare assorbendo calore dalla nostra aria e raffrescandola.
Come funziona il compressore del condizionatore e guida al raffreddamento e riscaldamento
Ecco come procede il processo. Una volta evaporato, il fluido ora gassoso torna al compressore che lo prende e lo comprime: in pratica questo strumento consente di disporre, ora di
un fluido che ha una pressione più alta, ma che e’ ancora gassoso e in quello stato non ci è ancora utile per ottenere il risultato voluto (dal momento che, come detto, e’ il cambio di stato da liquido a gassoso, ad assorbire calore). Quindi occorre che il fluido torni ad essere liquido prima di arrivare alla “strozzatura”.
Ecco dunque che c’e’ bisogno delle unità esterne, dove viene fatto passare il fluido: che a contatto con l’aria esterna cede ad essa il suo calore e cambia di stato, da gassoso a liquido.
Quale tipo di gas si usa
Partendo dal fatto che il condizionatore funziona tramite lo sfruttamento delle leggi della termodinamica applicate all’uso di un particolare tipo di gas, andiamo a scoprire quale tipo di gas.
Il più utilizzato, in quanto capace di garantire un grande risparmio dal punto di vista energetico, è il gas R32.
Come funziona, dunque, nella pratica, il condizionatore? Il meccanismo di funzionamento di un condizionatore consiste in un processo di innalzamento e abbassamento della temperatura di questo gas, attraverso un sistema di compressione e decompressione che avviene tramite due macchine, quella esterna e quella interna.
L’uso dell’unità interna e esterna per farlo funzionare
Un condizionatore è composto da due macchine:
- Una esterna, che è in pratica il motore da cui parte il processo e che si installa dentro dell’abitazione.
- Una interna, chiamata “split“, che è la parte che ottimizza il processo, immettendo aria fredda (o calda) dentro lo spazio in cui è installato. La macchina interna può essere applicata al muro, essere portatile, o canalizzata
Cosa succede quando si accende il condizionatore
Quando si fa partire il condizionatore, le due macchine, quella esterna e quella interna, partono a funzionare in maniera coordinata e in simultanea, facendo partire un circuito idraulico composto da tubi di rame, dentro i quali scorre la miscela, ovvero il gas, che svolge il fondamentale ruolo di termo vettore.
Il primo passaggio del funzionamento di un condizionatore si genera nell’unità esterna, all’interno della quale c’è un compressore. Il gas viene spinto dal motore nel compressore, e attraverso un processo di decompressione rilascerà calore, raffreddandosi e tornando allo stato liquido.
E poi?
La sostanza liquida entra in azione entrando i tubi in rame e giungendo allo split. Il gas torna allo stato aeriforme solo dopo il passaggio nell’evaporatore, ultima fase del processo. La macchina interna, a questo punto, aspira dall’ambiente aria calda che, tramite il corpo dello split raffreddato e ad una ventola, viene espulsa dalla temperatura che si è scelto con il telecomando.
Una specifica: un condizionatore rinfresca e riscalda allo stesso modo? Se la domanda è ‘se il processo sia identico quando il condizionatore produce aria calda, anziché fredda’, la risposta non è semplicissima e non è nè sì, e nè no. In primis occorre avere in dotazione un condizionatore con pompa di calore. Ma:
Nella modalità invernale, il ciclo è esattamente identico, ma invertito.
