Come Funziona un Condizionatore: Guida Completa al Funzionamento e Componenti
In una calda giornata estiva, tornando da una lunga giornata di lavoro, tutto quello che vuoi è sederti e rilassarti in una stanza fresca e confortevole. Tutto grazie ai condizionatori per rendere possibile introdurre aria fresca nella stanza per godere un'atmosfera piacevole quando le temperature sono troppo alte fuori.
Secondo il Dipartimento dell'Energia USA, circa tre quarti di tutte le case USA hanno un condizionatore. Questo prova che un condizionatore è diventato parte integrante delle nostre vite (sia casa, ufficio, centri commerciali, ecc.) ma sappiamo davvero come funziona un condizionatore? Mentre imparare il funzionamento del tuo AC potrebbe sembrare irrilevante, conoscenze base potrebbero tornare utili quando si guasta e serve una riparazione veloce.
Prendiamoci un momento, approfondiamo la comprensione del funzionamento di un condizionatore, e scopriamo le parti e componenti che compongono il sistema di condizionamento.
Parti di un Condizionatore
Un condizionatore consiste di molteplici componenti, ognuno che lavora in sincronia per introdurre aria fresca nella stanza. Diamo un'occhiata veloce a ciascuno individualmente e capiamone la funzione.
Refrigerante
Il refrigerante è il fluido di lavoro di un condizionatore. Rimuove calore dall'aria interna durante l'estate e la riscalda in inverno.
I refrigeranti comunemente usati nell'industria ora sono R-22 e R-410A. Questa classe fornisce efficienza operativa superiore e emissioni gas serra ridotte. Una classe più vecchia, nota come CFC e HCFC, era dannosa per ambiente e sostituita secondo Protocollo Montreal.
Serpentina Evaporatore
L'evaporatore è la parte raffreddante di un condizionatore. Butta aria fresca nella stanza, usando una ventola soffiante proprio accanto. Il refrigerante, che è agente refrigerante, a questo punto scorre attraverso le serpentine nell'evaporatore, rendendole fredde. Una ventola dietro l'evaporatore soffia aria dalla stanza sulle serpentine, raffreddandola e reintroducendola nella stanza.
Compressore
Questa è la parte più importante di un condizionatore. Un compressore fa esattamente cosa suggerisce il nome. Comprime il refrigerante che scorre nel sistema di condizionamento.
Ma come funziona un compressore AC?
Dopo passare attraverso l'evaporatore, il refrigerante diventa gas caldo dopo assorbire calore dalla stanza. Viene poi compresso per convertirlo in liquido caldo. Man mano che il processo scorre, il refrigerante è trasformato in gas di nuovo e passato attraverso il compressore per completare il ciclo.
Serpentina Condensatore
Il condensatore è molto come un evaporatore ma al contrario. Assorbe calore dal refrigerante caldo e lo espelle fuori nell'aria esterna. Una ventola dietro le serpentine del condensatore soffia aria su di esse e raffredda il refrigerante per il prossimo ciclo. La serpentina del condensatore è più comunemente nota come unità esterna.
Come Funziona un Condizionatore Passo dopo Passo?
Ora che hai conoscenze base sui diversi componenti del tuo condizionatore, vediamo come queste parti lavorano in sincronia e esattamente come funziona un AC?
Iniziamo col refrigerante. È una sostanza chimica usata per portare calore dall'interno e espellerlo fuori. Assorbe calore quando è gas fresco. Il refrigerante scorre attraverso una rete di serpentine e tubi di rame, connessi con evaporatore, condensatore, e compressore.
- Il ciclo inizia con l'evaporatore (unità interna) che soffia aria interna sulle fredde serpentine evaporatore. L'aria scambia calore con le serpentine, abbassa sua temperatura, e è poi soffiata di nuovo nella stanza dalla ventola nell'unità interna.
- Il refrigerante è ora mandato al compressore. È compresso e convertito in liquido ad alta temperatura e alta pressione.
- Il fluido ad alta pressione fluisce alle serpentine condensatore, dove è raffreddato da ventole che soffiano sulle serpentine. Calore è scambiato tra refrigerante caldo e aria esterna comparativamente più fresca. Opposto alla sezione evaporatore nel passo 1, il refrigerante ora perde calore invece dell'aria poiché è espulso nell'ambiente esterno.
- Il refrigerante liquido è ora passato attraverso un ugello speciale, chiamato valvola di espansione, che espande il refrigerante così velocemente che converte da liquido ad alta temperatura in gas fresco.
- Il refrigerante è ora mandato alle serpentine evaporatore, e il ciclo ricomincia.
I Condizionatori Prendono Aria dall'Esterno?
In senso stretto, un condizionatore non prende aria dall'esterno. Tutto quello che fa è prendere l'aria calda già presente dentro la tua stanza e raffreddarla. Questa aria condizionata è poi reintrodotta dentro la stanza per mantenere tua temperatura impostata. In altre parole, l'aria è riciclata dentro la stanza, e non c'è aria fresca introdotta.
Questo è simile al condizionatore della tua auto. Quando apri le prese riciclo nell'AC auto, aria da fuori entra nell'interno. Anche se è aria fresca, il condizionatore deve lavorare di più per mantenerla a temperatura desiderata più bassa. Inoltre, l'aria esterna deve anche essere filtrata. Se chiudi la presa riciclo, l'aria già presente nell'auto sarà riciclata. Questo ridurrà il carico sul sistema condizionamento, ma non ci sarà aria fresca.
Quando un sistema ventilazione è installato, aria fresca può essere introdotta nella stanza dopo filtrazione e raffreddamento. Questo è più comune in sistemi HVAC canalizzati commerciali e industriali, dove un flusso costante aria fresca è molto desiderato.
Controllo Umidità nei Condizionatori
Anche se la funzione primaria di un condizionatore oggi è regolare temperatura, la loro funzione originale intenzionale era molto diversa. Agli inizi, erano usati per regolare umidità piuttosto che temperatura.
Umidità e temperatura hanno relazione molto stretta. Come regola generale, più alta la temperatura, più alta l'umidità, ma non è sempre così.
Logicamente, con diminuzione temperatura, i livelli umidità stanza scenderanno anche. Se ti senti afoso e umido, abbassare temperatura ti farà stare molto meglio. Questo perché riducendo temperatura, umidità si riduce nella stanza. Mentre aria si muove nel condizionatore, l'umidità nell'aria è catturata dalle serpentine evaporatore e gocciola in una vaschetta scarico. Questo rende tua aria più fresca e asciutta.
In questo modo, puoi anche mantenere livelli perfetti umidità con un condizionatore.
Differenza tra Funzionamento Condizionatori Centralizzati e Senza Condotti
Anche se il processo condizionamento per tutti i condizionatori è lo stesso discusso sopra, ci sono alcune differenze nelle due categorie principali: senza condotti (mini-split, portatili o finestra) e canalizzati (centralizzati).
Come Funziona il Condizionamento Centralizzato?
In tale sistema, anche chiamato sistema condizionamento canalizzato, l'aria è trasportata alle stanze attraverso sistema condotti e bocchette connessi all'evaporatore posizionato in luogo nascosto, come cantina. Un'unità trattamento aria spinge aria sulle serpentine evaporatore e la distribuisce per la casa.
Con sistemi canalizzati, devi stare attento perché riscaldano o raffreddano tutta casa insieme. Per prevenire questo, puoi creare zone diverse dentro casa. Questo può essere fatto usando termostati smart, registri e bocchette.
Come Funziona il Condizionamento Senza Condotti?
D'altra parte, un condizionatore senza condotti non serve condotti, bocchette, o unità trattamento aria. Queste unità possono essere posizionate direttamente nella stanza che serve raffreddare e connesse all'unità esterna (condensatore), spesso dall'altra parte del muro. Attenzione. Un'unità senza condotti non ventila, significando che non usa aria da fuori per condizionare tua stanza.
Ora che hai un'idea sul funzionamento di un condizionatore, puoi metterla a buon uso. Usando un termostato smart o controller AC intelligente, puoi automatizzare il tuo condizionamento e ottenere ancora più benefici senza preoccuparti di mantenere temperatura ideale.
Dopo aver comprato il condizionatore, assicurati di prendertene cura. Devi stare al top della manutenzione così che il condizionatore continui a funzionare lisciamente ed efficientemente per anni.