Come funziona un condizionatore e quante tipologie esistono?

Ci troviamo spesso impreparati ad affrontare un clima più afoso. Molti edifici abitativi italiani sono stati costruiti nella seconda metà del ‘900. In questo periodo non si era ancora sviluppata un’appropriata sensibilità verso un tema come quello legato al benessere climatico degli ambienti abitativi. Per questo motivo oggi, può essere intelligente agire con interventi di isolamento termico passivo come il termocappotto e interventi attivi come l’installazione di condizionatori d’aria. Il condizionatore d’aria è uno strumento che, se usato con criterio, ci aiuta a sostenere l’afa estiva. Ma sapete come funziona un condizionatore? Vediamo insieme come possiamo utilizzarlo.

Il funzionamento del condizionatore: un esempio di fisica dei gas applicata

Molto spesso ci saremo chiesti a scuola, quando eravamo ancora ragazzini e forse le scienze non erano il nostro forte, a che cosa servissero tutte le formule di fisica che dovevamo imparare e tutti gli esercizi che dovevamo risolvere. Precedentemente vi abbiamo quali sono gli impianti di riscaldamento più adatti nei periodi invernali. Dato il periodo estivo cercheremo di vedere assieme come funziona un condizionatore e, forse, apprezzerete le tante ore passate sui capitoli di termodinamica. Il condizionatore funziona grazie alla conoscenza del comportamento dei gas. Vengono sfruttate le leggi della termodinamica in relazione alle proprietà di un determinato gas. I gas utilizzati sono stati molteplici nella storia, ma ad oggi quello più largamente usato è il gas frigorifero R410A. Per capire il funzionamento di un condizionatore, dobbiamo sapere che esso si compone di due unità o macchine: una interna che viene posta all’interno dell’ambiente da raffrescare e una esterna che viene propriamente posta a contatto con l’ambiente esterno. Le due unità sono collegate da un circuito idraulico.
  1. Nell’unità esterna avviene la compressione del gas ad opera di un compressore rotativo. Questo fa sì, per le leggi della termodinamica, che la temperatura del gas si innalzi notevolmente.
  2. Successivamente, cedendo calore all’ambiente esterno il gas subisce un passaggio di stato e diventa liquido.
  3. In seguito, il gas viene fatto passare per un condotto capillare e, espandendosi, si raffredda notevolmente.
  4. A questo punto il gas attraversa lo scambiatore posto all’interno e la ventola sospinge un flusso di aria fredda che rinfresca l’ambiente.
Ecco quindi che l’ambiente si rinfresca e noi percepiamo una condizione di benessere.Notiamo che l’aria dell’ambiente da raffrescare è carica di umidità che, quando viene a contatto con lo scambiatore raffreddato, condensa e quindi il condizionatore è provvisto di un sistema atto allo smaltimento dell’umidità sotto forma di acqua.
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Come funzionano i condizionatori? Le diverse tipologie

Condizionatore portatile

Un condizionatore portatile funziona di fatto come un condizionatore fisso. Ma le unità sono tutte interne ad una sola macchina. Questo significa che non esistono unità interna e unità esterna separate, bensì si integrano all’interno dello stesso oggetto. Nonostante ciò, il calore ha comunque bisogno di essere smaltito, motivo per cui i condizionatori portatili hanno un tubo che deve essere inserito in un foro a parete e attraverso il quale il calore viene espulso.

Condizionatore classico on-off

La prima tecnologia elaborata è stata quella del condizionatore on-off.Questo dispositivo funziona solo in condizioni di accensione o di spegnimento. Nel momento in cui lo accendiamo si stabilizza su certi valori di erogazioni di potenza e su determinati flussi d’aria. Quindi, nel momento in cui la temperatura opportuna viene raggiunta, allora è necessario spegnerlo per poi riaccenderlo qualora si torni a percepire un calore eccessivo.

Condizionatore ad inverter

Lo sviluppo del condizionatore on-off ha portato al condizionatore ad inverter. Questa modalità permette di impostare una temperatura di riferimento e la macchina si autoregola agendo sul compressore rotativo al fine di mantenere stabili le condizioni richieste. Quindi il flusso d’aria varierà a questo proposito in temperatura e intensità.

Anche se il prezzo d’acquisto può essere più elevato, il condizionatore ad inverter ci farà risparmiare notevolmente nel lungo periodo, grazie alla sua capacità adattiva.

come funziona un condizionatore pompa di calore

Condizionatore con pompa di calore: fresco in estate e caldo in inverno

Vediamo infine la possibilità di associare un condizionatore ad una pompa di calore, in modo da produrre contemporaneamente sia aria fredda in estate sia aria calda in inverno. Il funzionamento è del tutto simile al caso del condizionatore in estate, ma il ciclo viene invertito. Mentre in estate il liquido viene decompresso per raffreddarsi bruscamente e sottrarre calore all’ambiente interno, in inverno il gas viene compresso per raggiungere temperature elevate e, giungendo all’interno, condensa cedendo calore all’ambiente e quindi riscaldandolo.

Il condizionatore con pompa di calore può essere una soluzione intelligente per avere il servizio estivo e invernale integrati e quindi poter ridurre i costi dell’impianto dovuti all’installazione di due impianti separati uno per l’estate e uno per l’inverno.

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