Il condizionatore è un macchinario indispensabile per avere un clima ideale all’interno della propria casa. Anche tu ti sei chiesto come si genera il freddo? Il funzionamento del condizionatore d’aria è basato sulla realizzazione di un ciclo termodinamico.

Con questa guida vogliamo aiutarti a capire come funziona e come fare a scegliere il modello più giusto per te e la tua famiglia. Iniziamo subito!

Da cosa è composto il condizionatore?

Il condizionatore è composto da alcuni elementi essenziali e numerosi accessori. Gli elementi base di un condizionatore sono: il compressore, il condensatore, l’evaporante e l’organo di laminazione. A completare il tutto, il componente principale del condizionatore, è il gas, che ha la funzione di fluido termo vettore.

Il compressore è un dispositivo che serve per comprimere e quindi per aumentare la pressione di un gas mediante l’impiego di energia meccanica.

Il condensatore è il dispositivo che serve per lo scambio termico allo scopo di condensare una sostanza. Questa viene portata dallo stato gassoso allo stato liquido. Il condensatore è attraversato da un fluido refrigerante che sottrae calore alla sostanza che si vuole condensare.

I gas che oggi si utilizzano sia per condizionatori civili che industriali sono due: R410a e R32.

Funzionamento di un condizionatore
Funzionamento di un condizionatore

I componenti accessori, che assicurano il funzionamento del condizionatore, sono: valvole, pressostati, ventilatori, telecomando, sonde e schede elettroniche.

In genere e soprattutto negli impieghi civili è comune la configurazione che presenta due unità separate. L’unita esterna, composta dal motore del condizionatore e dalla ventola radiale, e l’unità interna, detta anche “split”, che provvede a distribuire l’aria condizionata.

Il compressore, posto nell’unità esterna, comprime il gas e lo porta ad alta temperatura e pressione. Quindi viene portato al condensatore tramite tubi di rame viene raffreddato ed il gas assume lo stato liquido. Tutto questo processo produce calore, che viene liberata nell’aria esterna. Dopo questo, il gas allo stato liquido attraversa l’organo di laminazione che gli induce la bassa pressione pur conservando lo stato liquido.

Il liquido, sia a bassa pressione e sia a bassa temperatura, esce dalla unità esterna e viene portato, tramite i tubi di collegamento alla unità interna. In questa unità troviamo l’evaporatore dove avviene il fenomeno della evaporazione e qui il gas passando dallo stato liquido a quello di vapore, il liquido bolle assorbendo calore, richiede calore e quindi raffredda l’aria della stanza con la quale è in contatto dinamico grazie alle ventole dell’unità interna. Così il gas ritorna, attraverso altri tubi viene riportato all’unità esterna per riprendere il ciclo.

Attraverso una valvola di inversione a 4 vie si ottiene l’inversione della direzione di flusso del refrigerante ottenendo così il riscaldamento od il raffreddamento dell’ambiente

Direzione del flusso refrigerante
Direzione del flusso refrigerante

Che il condizionatore funzioni nella maniera descritta è solo l’inizio. Affinché tutto questo si trasformi in benessere per la nostra persona, bisognerà poter regolare la temperatura e quindi occorrerà un termostato, bisognerà pulire l’aria dalle polveri e pollini, quindi verrà inserito un filtro e infine bisognerà ottenere un giusto grado di umidità dell’aria, cosa che attualmente si ottiene dimensionando bene la macchina nei confronti dell’ambiente da servire

Cos’è e come funziona una pompa di calore?

Una pompa di calore preleva (pompa) calore a bassa temperatura e lo cede a una temperatura più elevata che può essere utilizzata per riscaldare un edificio. Si sfrutta il principio secondo cui qualsiasi gas sottoposto a pompaggio (compressione) si riscalda (effetto pompa per bicicletta: la parte inferiore diventa calda). A tale scopo occorre un compressore meccanico (per le pompe di calore a motore) o un processo termico corrispondente (per le pompe di calore ad assorbimento). Una buona pompa di calore consente di ottenere molto calore ambiente con poca energia motrice (elettricità o gas naturale).

Il calore ambiente può provenire da diverse fonti. Le pompe di calore più diffuse sono quelle aria-acqua, che prelevano il calore ambiente dall’aria esterna. Esistono anche pompe di calore acqua-acqua, che sottraggono il calore all’acqua di falda. Ci sono infine pompe di calore acqua glicolata-acqua, che estraggono il calore dal suolo attraverso collettori tubolari sotterranei o sonde geotermiche.

Le pompe di calore sono utilizzate per il riscaldamento degli edifici, per la produzione di acqua calda e nei più svariati processi industriali. In un frigorifero, il calore è prelevato dall’interno ed espulso all’esterno. In un sistema di riscaldamento a pompa di calore, invece, il calore è prelevato da un fluido esterno e portato all’interno dell’edificio.

Come varia la capacità termica della pompa di calore?

Qui di seguito ti riportiamo una stima approssimativa della riduzione della capacità termica (rendimento) della pompa di calore rispetto alle basse temperature esterne:

Rendimento Generico della Pompa di Calore
Temperatura Esterna +7°C +5°C 0°C -5°C -8,5°C -10°C
Rendimento 100% 98% 87% 82% 75% 69%

 

Ti è piaciuta questa prima parte e vuoi continuare a leggere? Ti aspettiamo nella seconda parte della guida. Nel prossimo articolo ci concentriamo su “come funziona un condizionatore d’aria“. Buona lettura!

Condividici su: