Condizionatore: storia, potenza e consumi

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Condizionatore: 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 rende possibile raffreddare e deumidificare l'aria grazie al ciclo di refrigerazione.
Il consumo di energia elettrica del climatizzatore 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 condizionatore

Furono 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 fosse potenzialmente possibile, applicare tale principio per raffreddare un ambiente la cui temperatura risultasse troppo elevata, o comunque di difficile 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, era possibile raffreddare l'aria quando alll'ammoniaca stessa veniva permesso di evaporare.

Il condizionatore per migliorare la vivibilità dell'essere umano

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

Immaginò da subito che questa sua invenzione 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 permetterne il raffreddamento 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.

Sfortunatamente, l'idea da lui messa a punto relativa al 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 fu la sua opera, di medico e scienziato.

Il condizionatore nei primi anni del 900

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, 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 migliore vivibilità dei lavoratori.

The Carrier Air Conditioning Company of America (se vuoi saperne di più), venne creata specificamente per soddisfare l'ingente richiesta di apparecchiature elettriche per il condizionamento dell'aria.

Il climatizzatore serviva per migliorare i processi industriali

In un primo momento, queste soluzioni tecnologiche venivano impiegate per lo più ad uso industriale, solo 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, e 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, soluzioni infiammabili come ammoniaca e propano, e da subito ci si rese conto dei gravi rischi che si potevano correre utilizzando tali liquidi.

La prima vera grande innovazione del climatizzatore

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..

L'inquinamento ambientale dovuto al climatizzatore

Questa fu un'ulteriore rivoluzione nell'ambito del condizionamento dell'aria, in quanto il nuovo fluido utilizzato risultò essere molto più sicuro dei precedenti, anche se poi venne stabilito che risulta dannoso per lo strato di ozono nell'atmosfera.

L'H.C.F.C., 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 riguarda le caratteristiche di costruzione di un condizionatore, sono pressoché simili a quelle della pompa di calore.

Funzionamento del condizionatore

È compito del compressore, comprimere il fluido refrigerante alla pressione indicativa di 20 bar, facendo così raggiungere al liquido stesso una temperatura di circa 80°C.

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.

Condizionatori per uso domestico

I condizionatori impiegati nelle abitazioni, e comunque nei locali pubblici come bar, etc. sono quelli a compressione.

Quelli invece detti ad assorbimento, sono commercializzati solo in locali di medie e grandi dimensioni, adatti quindi al condizionamento d'aria di spazi 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 riguarda l'aspetto estetico, risulta davvero possibile trovare prodotti capaci di inserirsi in qualsiasi arredo.

Condizionatori fissi e portatili

I condizionatori si dividono quindi in fissi e portatili, che a loro volta si suddividono in monoblocco, dove si trova un tubo del diametro indicativo di 10 cm, la cui estremità andrà collocata all'esterno.

Gli split invece, prevedono solitamente l'unità interna montata su ruote (come tranquillamente possibile anche nel monoblocco), e un'unità esterna posizionata fuori del locale in maniera molto semplice, ad esempio con delle cinghie.

Condizionatore On/Off e Inverter

Il condizionatore On/Off si accende quando deve raffreddare la temperatura, e si spegne quando ha raggiunto il grado di raffreddamento impostato.

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.

Trova la logica soluzione di utilizzo quando rimane acceso per tempi superiori ai 30 minuti, anche se i condizionatori On/Off consumano parecchio ad ogni accensione.

Il costo di un condizionatore Inverter è 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, l'Inverter, 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 che, quando acceso, è capace di funzionare anche alla massima potenza per raggiungere nel minor tempo possibile la temperatura impostata, con conseguente notevole dispendio di energia elettrica.

Le due unità del condizionatore

I condizionatori d'aria che sono costituiti da due unità, denominate rispettivamente unità interna, ovvero l'apparecchiatura che risulta installata dentro l'abitazione, dalla quale fuoriesce il getto di aria fresca.

Poi c'è l'unità esterna, che viene collocata all'esterno dell'edificio, e le unità sono collegate tra loro da tubi in rame.

Condizionatori senza unità esterna

I condizionatori senza unità esterna, non hanno invece bisogno di avere nulla esternamente, denominati Unico.

Sono i condizionatori che hanno risolto il problema, spesso esteticamente sgradevole oltre talvolta a necessitare di permessi condominiali, di collocare fuori degli edifici le unità esterne dei condizionatori d'aria.

Unità che ricordiamo, solitamente vengono collegate 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, la capacità del condizionatore di cedere ed assorbire calore in un'ora di tempo.

Questo è indubbiamente uno dei parametri fondamentali cui tenere conto, se decidi di procedere all'acquisto, come logico supporre, maggiore è la potenza del condizionatore stesso, maggiore è l'efficacia.

Tuttavia, occorre tenere conto dell'ampiezza dei locali dove il condizionatore dovrà essere installato, e della loro superficie dettata dall'esposizione alla luce solare.

La potenza da valutare

1) Pensando di risparmiare cercando di acquistare una macchina sottodimensionata, per quelle che sono le specifiche esigenze, è sicuramente un errore in quanto tale apparecchio dovrebbe essere sempre in funzione, per cercare di raggiungere la temperatura impostata, consumando più energia del dovuto.

2) Al contrario, acquistare un prodotto superiore alle specifiche esigenze (sovradimensionato), può significare un errore ulteriore in quanto raggiungerebbe anzitempo la temperatura desiderata, rendendo impossibile una corretta deumidificazione dell'ambiente.

Usa la logica

Occorre acquistare il prodotto capace di erogare la potenza necessaria alle esigenze mirate.

Nei condizionatori monoblocco, la potenza refrigerante media è compresa tra 7.000 e 9.000 BTU/h, mentre per i cosiddetti split ci sono prodotti che raggiungono 14.000 BTU/h.

Le unità di misura della potenza del condizionatore

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

Esempio di calcolo

Esposto di seguito, trovi un semplice esempio puramente indicativo, utile a calcolare la potenza necessaria del condizionatore che intendi acquistare, senza dimenticare che generalmente negli locali ad uso domestico, la potenza elettrica disponibile 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 a 24°C.

Il consumo energetico

Per quanto riguarda i consumi, deve essere esattamente specificato nel cartellino energy label, che 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 consigliarti sul prodotto più idoneo da utilizzare.

Quindi, non è 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, 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.

Riepilogo di semplici regole per acquistare e usare al meglio il condizionatore

  • 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, dev'essere posizionato in modo che nulla possa ostruire la fuoriuscita ottimale dell'aria, quindi rivolgiti al personale specializzato e qualificato.
  • Tieni sempre ben chiuse porte e finestre, quando utilizzi 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.
  • Tieni acceso il condizionatore solo per il periodo di tempo strettamente necessario.
  • Esegui una pulizia periodica e sovente dei filtri (non dimenticare inoltre che il filtro del condizionatore permette di respirare meglio a chi soffre di allergie stagionali) e la loro sostituzione se necessario.
  • Assicurati che l'acqua prodotta dalla condensa venga scaricata regolarmente dal condizionatore, e quindi svuota il contenitore.

Uso intelligente del condizionatore

  • Un utilizzo intelligente del 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.
  • 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.
  • Unità esterne, ricorda, 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 e comunali.

Vero che, se dovessimo comparare i modelli l'Unico alla spesa maggiore, rispetto all'ormai vecchio modello con unità esterna, in virtù anche delle continue ricerche per migliorare la tecnologia degli elettrodomestici, il rendimento dell'Unico può risultare certamente sufficiente per il fabbisogno domestico.

In conclusione

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

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

Prendi 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 a scomparsa, segnala tutte le informazioni necessarie.

 

Felice Amadeo: autore di af1.it

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Tanti anni fa, quando c'erano ancora le lire, un bravo artista di strada, terminata la sua esibizione di giocoliere disse alla folla intorno: se il mio spettacolo vi è piaciuto, dimostratemelo, se non vi è piaciuto scrivetelo su “un deca…”

(un deca, le vecchie 10.000 lire…)
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