Come funziona un condizionatore?

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Il condizionatore è una macchina che sfrutta alcuni principi fisici dei fluidi per poter raffrescare e togliere umidità ad un ambiente.


Ricordiamo che l’acqua può essere liquida oppure gassosa, e ciò che ne determina lo stato è una combinazione di temperatura e pressione.

Per capire come funziona un condizionatore bisogna tenere a mente che un fluido che passa da liquido a gassoso assorbe calore dall’ambiente circostante.

L'esatto contrario invece avviene quando condensa, ossia cede il calore in egual misura.
Ma ora analizziamo meglio come funziona un condizionatore:

Il principio alla base del funzionamento di un condizionatore.

Noi essere umani, siamo fatti di acqua. Quando il nostro corpo sente caldo, attraverso la sudorazione, parte della nostra acqua va sulla pelle e, a contatto con l’aria, evapora raffrescando la nostra pelle ed il nostro corpo. Quando in estate c’è tanta umidità, l’acqua che noi sudiamo fa più fatica ad evaporare, ed è per questo che ci sentiamo a disagio, siamo inzuppati di sudore e il nostro corpo non si raffresca a sufficienza. Se invece l’aria è secca, sudiamo più facilmente e il nostro corpo riesce a regolare più efficacemente la nostra temperatura.
Nel condizionatore, invece dell’acqua, si usa un altro fluido che viene chiamato “fluido refrigerante”. Questo fluido, nel condizionatore, viaggia all’interno delle tubazioni, e a seconda di dove si trova viene fatto evaporare (da liquido a gas) o condensare (da gas a liquido). Se vogliamo rinfrescare un locale, bisognerà che il fluido evapori quando si trova dentro il locale.

Come fa il fluido ad evaporare?

È qui che entra in gioco il discorso pressione temperatura. Dicevamo prima che per evaporare, il fluido ha bisogno di calore, e l’aria calda presente all’interno del locale è proprio ciò di cui abbiamo bisogno.
Si parlava anche di pressione: a seconda della pressione, più o meno temperatura è richiesta per poter cambiare di stato. Per esempio, in cima al monte bianco, dove la pressione atmosferica è minore, l’acqua bolle a 97° anziché a 100. Nel nostro impianto invece è stata inserita una “strozzatura” all’interno del circuito del fluido. In questo modo il fluido avrà una pressione più alta prima della strozzatura, per poi calare drasticamente di pressione una volta passata la strozzatura. Questa strozzatura messa poco prima che si arrivi alla nostra macchina interna, fa sì che da lì in poi il fluido cominci ad evaporare assorbendo calore dalla nostra aria e raffrescandola.

Una volta evaporato, questo fluido ora gassoso ritorna al compressore che lo prende e lo comprime. Ora ci troviamo con un fluido che ha una pressione abbastanza alta, ma che è ancora gassoso e in quello stato non ci è utile. Bisogna che il fluido torni ad essere liquido prima di arrivare alla “strozzatura”.
Per fare questo, la pressione è già alta a causa della compressione e quindi lo dobbiamo mettere in condizione di poter cedere il suo calore. È per questo che c’è bisogno delle unità esterne, ove viene fatto passare il fluido, che a contatto con l’aria esterna cede ad essa il suo calore e cambia di stato, da gassoso a liquido. Ecco che così potrà ripresentarsi alla “strozzatura” di prima, pronto ad evaporare di nuovo e rinfrescare nuovamente l’ambiente circostante.

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