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Serie di unità esterne di condizionatori, ovvero il cuore del climatizzatore che ha il compito di raffreddare l'aria calda

Unità di condizionatori

Il condizionatore (climatizzatore) è quell'apparecchio grazie al quale si rende possibile raffreddare e deumidificare l'aria di uno specifico locale dove il condizionatore è presente, grazie al ciclo di refrigerazione. Il consumo di energia elettrica è notevole, ed è un valido motivo in più per non abusare del suo utilizzo, creando uno sbalzo eccessivo di temperatura rispetto all'esterno, anche perché non è per niente salutare.

Cenni storici del climatizzatore

Niente meno che Benjamin Franklin, e John Hadley, professore di chimica alla Cambridge University a compiere un esperimento per approfondire il principio di evaporazione come tramite per raffreddare rapidamente un oggetto.

Stabilirono così che l'evaporazione altamente volatile di liquidi come possono essere l'alcol oppure l'etere, poteva essere usata per ridurre la temperatura di un oggetto al di sotto degli 0°C – la cui soglia fa sì che l'acqua congeli.

Da questi esperimenti compresero come potenzialmente possibile applicare tale principio per raffreddare un ambiente la cui temperatura risultasse troppo elevata, o comunque di non facile vivibilità, per l'uomo, e questo accadeva nel 1758.

Nel 1820 lo scienziato inglese Michael Faraday scoprì che attraverso la compressione e liquefazione dell'ammoniaca fosse possibile raffreddare l'aria quando l'ammoniaca stessa veniva permesso di evaporare.

Nel 1842 il medico John Gorrie, particolarmente apprezzato anch'egli per le sue doti umane oltre che per le sue competenze scientifiche, uso la tecnologia del compressore per creare ghiaccio che utilizzo per raffreddare l'aria per i suoi pazienti di un ospedale della Florida.

Immagino da subito che questa sua intenzione potesse venire utilizzata per regolare la temperatura negli edifici, ma si spinse anche oltre cercando di concepire impianti centralizzati di condizionamento dell'aria tali da permettere il raffreddamento dell'aria in centri ben più grandi, al fine di migliorare la qualità di vita delle persone.

Brevettò il suo progetto nel 1851 ma sfortunatamente il finanziatore morì poco dopo, e John Gorrie non aveva il denaro necessario per permettersi di sviluppare il progetto a tal punto da renderlo operativo, purtroppo l'idea da lui messa a punto per quanto concerne il condizionamento d'aria rimase abbandonata per oltre cinquant'anni. Uno degli esempi in cui un grande essere umano non raccolse in vita quanto oggettivamente meritava per quanto importante la sua opera di medico e scienziato.

Fu necessario aspettare i primi anni del novecento per vedere il primo modello di condizionatore d'aria elettrico ad opera di Willis Carrier, inventore ed ingegnere dello Stato di New York, condizionatore adibito a migliorare le prestazioni di un impianto industriale.

La sua invenzione permise di controllare non solo la temperatura ma bensì anche l'umidità; la bassa temperatura e l'umidità controllata permettevano infatti di migliorare notevolmente le prestazioni dell'impianto tipografico che per primo vide l'invenzione dello scienziato.

Negli anni successivi al 1902, anno in cui il primo condizionatore moderno vide la luce, Willis Carrier si adoperò per migliorare la produttività sull'ambiente di lavoro rendendo la temperatura ottimale quando troppo elevata per permettere una buona vivibilità da parte dei lavoratori.

The Carrier Air Conditioning Company of America venne creata specificamente per soddisfare l'ingente richiesta di apparecchiature elettriche per il condizionamento dell'aria, in un primo momento impiegate perlopiù ad uso industriale e successivamente anche per quanto riguarda le abitazioni e le automobili: una vera e propria rivoluzione di qualità della vita, un migliore comfort concretamente ottenibile che vide negli anni 50 una fortissima richiesta di condizionatori.

Tuttavia fu lo statunitense Stuart W. Cramer a coniare il termine aria condizionata mentre stava sperimentando un modo per avere umidità controllata nel suo laboratorio tessile, al fine ovviamente di migliorare la qualità produttiva.

Era il 1906 quando depositò la richiesta di brevetto per un analogo condizionamento dell'acqua, in modo da permettere una più facile lavorazione dei tessuti, l'evaporazione di acqua nell'aria al fine di fornire un raffreddamento della stessa, venne da allora menzionato come raffreddamento per evaporazione.

I primi esemplari di condizionatori d'aria e frigoriferi usavano, come liquido frigorigeno, infiammabili come ammoniaca e propano, e da subito ci si rese conto dei gravi rischi che si potevano correre utilizzando tali liquidi. Fu lo statunitense Thomas Midgley Jr., chimico ed ingegnere, che nel 1928 utilizzò per primo un composto organico contenente carbonio, cloro, fluoro.

Oggi conosciuti con il nome commerciale di Freon, la famiglia di gas che vengono impiegati come fluidi per cicli frigoriferi, noti anche con l'acronimo di C.F.C. che sta per clorofluorocarburi.

Questa fu una ulteriore rivoluzione nell'ambito del condizionamento dell'aria, in quanto il nuovo fluido utilizzato risultò essere molto più sicuro dei precedenti, almeno per quanto riguarda gli esseri umani perché poi venne stabilito che dannoso per lo strato di ozono nell'atmosfera.

L'H.C.F.C. – idroclorofluorocarburi – è risultato essere il liquido maggiormente utilizzato per quanto riguarda il condizionamento domestico, dovrebbe essere dismesso entro il 2020 per lasciare spazio, almeno si spera, a liquidi frigorigeni il più possibile meno dannosi per l'ambiente e l'atmosfera.

Caratteristiche del climatizzatore

Per quanto riguardano le caratteristiche di costruzione di un condizionatore sono pressoché simili a quelle della pompa di calore.

E' compito del compressore comprimere il fluido refrigerante alla pressione indicativa di 20 bar facendo così raggiungere al liquido stesso una temperatura di circa 80° centigradi, in questo modo il gas viene convogliato al condensatore (unità esterna) dove cede parte del suo calore grazie anche al ventilatore, il gas poi si raffredda e quindi costretto a passare attraverso un tubo capillare tornando in parte allo stato gassoso raffreddandosi notevolmente. Lo stesso gas passa all'evaporatore collocato all'interno dell'ambiente da raffreddare (unità interna) dove cede freddo all'aria grazie all'ausilio del ventilatore; a questo punto ha inizio nuovamente il ciclo di refrigerazione.

I condizionatori impiegati nelle abitazioni e comunque nei locali sono quelli a compressione, quelli invece detti ad assorbimento sono commercializzati solo in medie e grandi dimensioni adatti quindi al condizionamento d'aria di locali davvero molto grandi, come fabbriche, ristoranti, centri commerciali e industriali.

Un condizionatore può essere a parete, a soffitto, a pavimento, ad incasso, portatile (monoblocco o split), etc. ovviamente per quanto concerne l'aspetto esteriore per il quale oggi risulta davvero possibile trovare modelli capaci di inserirsi in qualsiasi design.

I condizionatori si dividono quindi in fissi oppure portatili che a loro volta si suddividono in monoblocco dove troveremo un tubo del diametro indicativo di 10 cm la cui estremità andrà collocata all'esterno, e gli split che prevedono solitamente l'unità interna montata su ruote (come tranquillamente possibile anche nel monoblocco) e un'unità esterna che per essere collocati all'esterno del locale in maniera molto semplice, ad esempio con delle cinghie.

Condizionatore d'aria on – off o inverter? Il condizionatore On – Off si accende quando deve raffreddare la temperatura, e si spegne quando ho raggiunto il grado di raffreddamento impostato dall'utente. Il condizionatore inverter risulta essere invece sempre in funzione, regolando però la potenza di esercizio quindi abbassandola quando la temperatura impostata è stata raggiunta e dev'essere mantenuta.

I condizionatori Inverter trova la logica soluzione di utilizzo quando rimangono accesi per tempi superiori ai 30 minuti, tuttavia i condizionatori On – Off consumano parecchio ad ogni accensione.

Il costo di un condizionatore Inverter e di parecchio superiore rispetto a quello On – Off, risulta essere quindi una spesa che deve trovare senso logico di applicazione per poter essere ammortizzata nel tempo, come sopra citato nonostante rimanga sempre acceso riesce a regolare la potenza di esercizio contribuendo in maniera intelligente sul risparmio energetico, al contrario di un modello On – Off dove quando acceso è capace anche di funzionare alla massima potenza per raggiungere nel minor tempo possibile la temperatura impostata, con conseguente notevole dispendio di energia elettrica.

I condizionatori d'aria che sono costituiti da due unità, denominate rispettivamente unità interna ovvero l'apparecchiatura che risulta installato all'interno dell'abitazione dalla quale fuoriesce getto di aria fresca, e unità esterna che come si evince facilmente dal nome anche in questo caso, viene collocata all'esterno dell'edificio, unità collegate tra loro da tubi in rame.

I condizionatori senza unità esterna non hanno invece bisogno di avere nulla collocato esternamente all'ambiente, denominati Unico. Sono i condizionatori che hanno risolto il problema, spesso esteticamente sgradevole, di collocare all'esterno degli edifici le unità esterne dei condizionatori d'aria. Unità esterne che ricordiamo solitamente vengono collegati alla rete elettrica, nel caso invece dell'Unico il collegamento elettrico avviene direttamente al condizionatore stesso.

Importante ricordare come il gas utilizzato che ha la funzione di fluido termovettore, l'R410A rappresenta attualmente una delle alternative a lungo termine ottimali, a detta dei produttori non dannoso per l'ozono e non inquinante per l'ambiente, così come l'R407C, classificati entrambi come non infiammabili.

Potenza e consumi del climatizzatore

Un aspetto di particolare interesse del condizionatore d'aria è quello relativo alla potenza espressa in B.T.U./h (British thermal unit per hour), la capacità del condizionatore stesso di cedere ed assorbire calore in un'ora di tempo.

Questo è indubbiamente uno dei parametri fondamentali cui tenere conto se si decide di procedere all'acquisto di un condizionatore, come è logico supporre maggiore alla potenza del condizionatore stesso maggiore efficacia. Tuttavia occorre tenere conto dell'ampiezza dei locali dove condizionatore dovrà essere installato, della loro superficie dettata dall'esposizione alla luce solare.

Pensando di risparmiare cercando di acquistare una macchina sottodimensionata quelle che sono le specifiche esigenze, è sicuramente un errore in quanto tale apparecchio dovrebbe essere sempre joule per cercare di raggiungere la temperatura impostata consumando più energia del dovuto; al contrario acquistare un prodotto superiore alle specifiche esigenze (sovradimensionato) può significare un errore ulteriore in quanto raggiungerebbe anzitempo la temperatura desiderata dall'utente rendendo impossibile una corretta deumidificazione dell'ambiente.

Occorre acquistare il prodotto capace di erogare la potenza necessaria alle esigenze mirate dell'utente. Nei condizionatori monoblocco la potenza refrigerante media e compresa tra 7.000 e 9.000 Btu/h, mentre per i cosiddetti split di sono modelli capaci di raggiungere 14.000 Btu/h.

Ovviamente la potenza può anche essere calcolata in Watt (1 Watt corrisponde a 3,4 Btu/h) pure in chilocalorie dette anche chilofrigorie (1 kcal/h o 1 kfrig/h corrispondono a 4 Btu/h).

Esposto di seguito un semplice esempio puramente indicativo utile calcolare la potenza necessaria del condizionatore che intendiamo acquistare, senza dimenticare che generalmente negli edifici adibiti ad uso domestico la potenza elettrica disponibili al contatore è di 3 kW.

K x l1 x l2 x h = W

l1 = primo lato del locale in metri (es. 3,5)

l2 = secondo lato del locale in metri (es. 4,5)

h = altezza del locale in metri (es. 2,5)

K = costante

La costante K può essere indicativa di 24°C.

Per quanto riguarda i consumi deve essere esattamente specificato nel energy label che come è ovvio deve risultare presente sul condizionatore.

A titolo indicativo un condizionatore split avente un potere di raffreddamento di 5,8 kWh in doppia classe A (AA o A²) mantenuto acceso per 1.000 ore l'anno il consumo annuo dovrebbe essere inferiore ai 1.800 kWh.

Anche in questo caso si tratta di un esempio puramente indicativo in quanto sarà l'installatore specializzato e qualificato a consigliare l'utente sulla parecchio più idoneo da utilizzare; quindi non ha sbagliato avere più preventivi per poi valutare quale può essere la scelta migliore, non solo per quanto riguarda il costo totale del condizionatore più installazione, ma bensì anche per i consumi di energia elettrica che derivano dal suo impiego.

Non solo per quanto riguarda il condizionatore per qualsiasi altro elettrodomestico acquistare apparecchiature di classe A oppure AA equivale a puntare da subito sul risparmio energetico in modo certamente più significativo che non acquistare un'apparecchiatura di classe B o C e via dicendo.

Condizionatore in classe A o AA, della potenza necessaria al reale fabbisogno (non sottodimensionato né sovradimensionato), ed un uso intelligente.

● A partire dall'installazione del condizionatore dell'essere posizionati in modo che nulla possa ostruire la fuoriuscita ottimale dell'aria, quindi rivolgersi al personale specializzato e qualificato.

● Tenere sempre ben chiuse porte e finestre quando si utilizza il condizionatore in modo da impedire che l'eventuale aria calda possa entrare e compromettere il buon funzionamento e di certo aumentare i consumi per niente.

● Tenere acceso il condizionatore solo per il periodo di tempo strettamente necessario.

● Eseguire una pulizia periodica e sovente dei filtri (non dimentichiamo inoltre che il filtro del condizionatore permette di respirare meglio a chi soffre di allergie stagionali) e la loro sostituzione se necessario.

● Assicurarsi che l'acqua scaturita dalla condensa venga scaricata regolarmente dal condizionatore e quindi svuotare il contenitore.

● Un utilizzo intelligente per condizionatore, altro non è che un sano principio che ci impone di utilizzare l'intelligenza con qualsiasi tipologia di elettrodomestico; mai farne funzionare diversi insieme a meno che non sia strettamente necessario (evitando sempre e comunque un sovraccarico di richiesta di energia elettrica), e soprattutto per gli altri elettrodomestici mai farli funzionare nelle ore più calde della giornata.

Una soluzione particolarmente interessante può essere rappresentata dal cosiddetto Unico, e non necessita più di unità esterna; vero che se dovessimo comparare i modelli l'Unico a una presa certamente inferiore all'ormai vecchio modello con unità esterna, tuttavia, in virtù anche delle continue ricerche per migliorare la tecnologia degli elettrodomestici, il rendimento dell'Unico può risultare certamente sufficiente per il fabbisogno domestico.

Unità esterne, ricordiamolo, che non pochi grattacapi hanno procurato per via della non sempre possibile disponibilità nell'installarli forse dove più comodo ma esteticamente meno apprezzabile, o in taluni casi non permesso, per regolamenti condominiali pure comunali.

Non esiste un condizionatore migliore di un altro, esiste il condizionatore che può soddisfare la giusta misura le nostre esigenze, ed esiste altresì l'impiego intelligente del condizionatore stesso.

Garanzia, assistenza, installazione, rapporto ottimale qualità / prezzo.

Prendere in seria considerazione l'acquisto di una pompa di calore, al fine di avere in un unico elettrodomestico aria fresca per le stagioni più calde e aria calda per quelle più fredde, incidendo in buona misura su di un minore impatto ambientale.

Il telecomando in dotazione facilita ulteriormente l'utilizzo per quanto riguarda le impostazioni relative all'accensione e spegnimento programmato, un display, magari la scomparsa, segnala tutte le informazioni necessarie.

 

                 

 

Felice Amadeo: autore di af1.it

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