Condizionatore d’aria

Figura 1: Componente esterno del sistema di condizionamento d’aria.

Un condizionatore d’aria è un sistema che viene usato per raffreddare uno spazio rimuovendo il calore dallo spazio e spostandolo in qualche area esterna. L’aria fredda può poi essere spostata in un edificio attraverso la ventilazione. I condizionatori d’aria richiedono un certo input di lavoro per operare, altrimenti l’entropia diminuirebbe naturalmente, il che è vietato dalla seconda legge della termodinamica. I condizionatori d’aria agiscono in modo simile a una pompa di calore, ma seguono invece un ciclo di raffreddamento. Questo ciclo di raffreddamento può essere visto nella figura 2. Per raffreddare, una sostanza nota come refrigerante viene elaborata nei seguenti passi:

  • Un refrigerante liquido freddo assorbe il calore dalla stanza più calda nell’evaporatore, raffreddando la stanza.
  • Il refrigerante poi cambia fase in un gas e viene messo attraverso un compressore per aumentare la sua temperatura.
  • Il refrigerante passa poi attraverso le bobine del condensatore, trasferendo il calore dal refrigerante all’aria esterna.
  • Il refrigerante si espande per diminuire la sua pressione e raffreddarsi al di sotto della temperatura della stanza per ripetere nuovamente il ciclo.

Il condizionatore d’aria è un componente chiave del sistema HVAC, che si concentra sul controllo della temperatura della casa per massimizzare il comfort e la vivibilità di uno spazio.

Figura 2: Il ciclo di un condizionatore d’aria deve utilizzare lavoro fornito dall’elettricità per funzionare.

I condizionatori d’aria sono chiamati “sistemi split” perché c’è un’unità esterna (il condensatore) e un’unità interna (l’evaporatore). Questi due sistemi lavorano insieme per realizzare il compito di raffreddare uno spazio interno e allo stesso tempo deumidificarlo. Questa deumidificazione avviene quando l’aria calda dall’interno passa sopra l’evaporatore freddo, dove l’aria calda condensa e perde umidità, proprio come fa l’aria calda su un bicchiere freddo di limonata.

Il sistema split descrive un condizionatore d’aria con componenti interni ed esterni separati. C’è anche un altro tipo di condizionatore d’aria che combina questi componenti in un unico sistema esterno, noto come sistema “packaged”.

Per ulteriori letture

  • Calore
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  1. Wikimedia Commons, Disponibile: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Air_conditioner_armaflex_insulation.jpg
  2. R. A. Hinrichs e M. Kleinbach, “Home Energy Conservation and Heat-Transfer Control,” in Energy: Its Use and the Environment, 4th ed. Toronto, Ont. Canada: Thomson Brooks/Cole, 2006, cap.5, sec.G, pp.149-153
  3. Figura creata internamente da un membro del team Energy Education.
  4. 4.0 4.1 Consumer Energy Center, Central Heating Ventilation and Air-Conditioning (HVAC) Systems , Disponibile: http://www.consumerenergycenter.org/residential/heating_cooling/heating_cooling.html