Come Funziona un Condizionatore | Spiegato in modo semplice

Oggi parleremo di uno strumento indispensabile per sopravvivere ai caldi estivi: il condizionatore. Ma come funziona? E quando fu inventato? La manipolazione della temperatura dell’aria ha reso la vita più agevole nelle abitazioni e negli uffici. E come vedremo, il secondo principio della termodinamica ci verrà in aiuto per spiegare il suo funzionamento. Niente panico, è più semplice di quel che crediate. Ultimamente il climatizzatore è stato oggetto di discussioni controverse: da un lato la crisi energetica richiede un minor uso di condizionatori, dall’altro lato sono sempre più frequenti i casi di caldo estremo. Ciò si traduce in un costo del caldo in vite umane. Una cosa è certa: non riusciamo più a farne a meno. Partiamo dalle origini, quando il condizionatore diventò  uno strumento indispensabile per l’uomo.

Primi usi del Condizionatore

Le prime tracce di sistemi di raffreddamento risalgono a molto tempo addietro, circa 2000 anni fa, nell’antica Roma. I romani utilizzavano fontane e sistemi di canalizzazione dell’acqua per raffreddare gli edifici pubblici. I romani erano sapienti manipolatori della temperatura, ricordiamoci delle loro ingegnose terme costruite proprio in centro città, come le Terme di Traiano. Tuttavia, i primi condizionatori moderni sono stati inventati alla fine del 19esimo secolo, a seguito della seconda rivoluzione industriale. Ne abbiamo dovuto attendere di tempo! Nel 1851, il chimico inglese Michael Faraday inventò il primo compressore a vapore, che fu utilizzato per creare il primo sistema di raffreddamento per edifici. Nel 1902, Willis Haviland Carrier brevettò il primo sistema di condizionamento d’aria per uso industriale, che utilizzava il principio dell’evaporazione per raffreddare l’aria. Carrier gettò le basi di un successo industriale che diventerà globale.

Postilla sul compressore a vapore: Il compressore a vapore è un componente fondamentale dei sistemi di condizionamento d’aria e di refrigerazione. Il suo scopo è quello di comprimere il gas refrigerante, che viene poi utilizzato per trasferire il calore all’interno dell’edificio.

Tuttavia, questi sistemi erano ancora troppo costosi e ingombranti per essere utilizzati in edifici residenziali. Fu solo negli anni ’20 che i condizionatori d’aria iniziarono a diventare più accessibili e a diffondersi nei cinema e negli uffici. Negli anni ’50, si diffusero in massa nelle abitazioni residenziali. Da allora, non si è più tornati indietro, anzi, il condizionatore si è evoluto in base alle necessità dell’uomo, tra cui risparmio energetico ed efficienza.

Ora cerchiamo di spiegare in maniera semplice il funzionamento di un condizionatore moderno. Anzi, no: prima dobbiamo avere bene in mente le componenti di un condizionatore, altrimenti precipitiamo nel caos. È come provare a spiegare il funzionamento del corpo umano senza prima avere una visuale degli organi!

Componenti principali di un condizionatore

Smontiamo il condizionatore e lo disponiamo su un tavolo enorme. Cosa abbiamo sotto i nostri occhi? Innanzitutto, un condizionatore è formato da due unità: unità interna e unità esterna. L’unità esterna è massiccia ed è caratterizzata da una ventola e da una struttura protettiva rettangolare. L’unità interna invece sfrutta le griglie per rilasciare aria fredda.

Abbiamo almeno 7 componenti. I condizionatori sono composti da diverse parti che lavorano insieme per raffreddare l’aria all’interno dell’edificio. Ecco alcuni dei componenti principali di un condizionatore:

• Compressore: il compressore è un motore che comprime il gas refrigerante, che viene poi utilizzato per trasferire il calore all’interno dell’edificio. Utile nei mesi invernali. Il gas viene portato al condensatore tramite tubi di rame, dove si mette in moto la condensazione del gas, diventa cioè liquido. Tale meccanismo produce calore, che viene disperso nell’ambiente. (unità esterna).
• Condensatore: il condensatore è uno scambiatore di calore che rilascia il calore all’esterno dell’edificio attraverso una ventola. (unità esterna).
• Evaporatore: l’evaporatore è uno scambiatore di calore che assorbe il calore dall’aria all’interno dell’edificio e lo trasferisce al gas refrigerante (unità interna).
• Serbatoio d’acqua: il serbatoio d’acqua è un recipiente che raccoglie l’acqua condensata dall’aria raffreddata dell’evaporatore.
• Valvola di espansione: la valvola di espansione è un componente che controlla il flusso del gas refrigerante nell’evaporatore (unità interna).
• Griglie: le griglie sono i punti d’ingresso e d’uscita dell’aria all’interno dell’edificio (unità interna).
• Termostato: il termostato è un dispositivo che controlla la temperatura all’interno dell’edificio e accende o spegne il condizionatore in base alle impostazioni desiderate. Molti condizionatori smart sono efficienti da questo punto di vista (unità interna).

Tutti questi componenti lavorano insieme per creare il ciclo di refrigerazione del condizionatore d’aria, che utilizza il principio dell’evaporazione per raffreddare l’aria all’interno dell’edificio. Un guasto a uno dei componenti porta al malfunzionamento dello strumento. Adesso spieghiamo il suo funzionamento.

Funzionamento del condizionatore

In poche parole, il condizionatore funziona rimuovendo l’umidità dall’aria e raffreddandola, utilizzando un gas refrigerante. Quando il gas refrigerante viene espulso attraverso un compressore, si espande e si raffredda. Questo raffreddamento viene poi utilizzato per raffreddare l’aria all’interno dell’edificio. Una volta che l’aria è stata raffreddata, viene mandata all’interno dell’edificio attraverso delle griglie. Per usare una metafora, immaginate i polmoni di un titano. Inspirando, manda l’aria calda nei polmoni, dove troviamo il gas refrigerante, che sottrae calore. Quando poi si è raffreddata, l’aria viene espirata dalla bocca del titano (le griglie del condizionatore), raffreddando l’ambiente circostante. Ma attenzione, secondo la termodinamica non si aggiunge il ‘freddo’ all’aria, piuttosto si sottrae calore. Perché ciò? Perché lo dice il secondo principio della termodinamica: il calore può fluire solo da un corpo più caldo a uno più freddo e non viceversa.

Allo stesso tempo, l’aria calda viene aspirata dall’interno dell’edificio e mandata all’esterno attraverso un’altra griglia. Questo processo continua in modo ciclico finché il condizionatore d’aria non viene spento. Se ci pensiamo bene, il suo funzionamento termodinamico ricorda molto quello del frigorifero.

Oggi sono sempre più diffusi i climatizzatori smart. Quali sono le loro peculiarità? E perché comprarne uno?

Climatizzatore Smart

Un climatizzatore smart è un dispositivo di climatizzazione che può essere controllato e monitorato tramite un’app per smartphone o un altro dispositivo smart, come un tablet. Ciò significa che è possibile accendere o spegnere il condizionatore, impostare la temperatura desiderata e controllare l’umidità dell’aria, tutto da un’unica app. È una soluzione comoda e anche green.

Alcune delle caratteristiche speciali di un condizionatore d’aria smart potrebbero includere:

Controllo vocale: è possibile utilizzare un assistente virtuale, come Google Assistant o Amazon Alexa, per controllare il condizionatore con la voce. Il controllo vocale ormai è stato implementato ovunque, dai telecomandi alle lampadine LED intelligenti della ENI.

Programmazione: è possibile impostare il condizionatore d’aria per accendersi o spegnersi in determinati momenti della giornata, ad esempio quando si esce o si torna a casa. È comodo trovarsi in un ambiente riscaldato dopo una giornata fredda e piovosa, o, viceversa, sentirsi al fresco dopo un’afosa giornata estiva.

Rilevamento della presenza: alcuni condizionatori smart possono rilevare quando c’è qualcuno in casa e regolare la temperatura in base alla presenza o assenza di persone.

Rilevamento delle finestre aperte: addirittura alcuni condizionatori smart possono rilevare quando le finestre sono aperte e spegnersi automaticamente per evitare sprechi di energia. Non a caso, quante volte ci capita di lasciare una finestra aperta o leggermente socchiusa? Uno spreco inutile!

Monitoraggio dell’aria: altri condizionatori smart possono monitorare la qualità dell’aria all’interno dell’edificio e segnalare la presenza di contaminanti o allergeni. Davvero utile assieme a un rilevatore di fumo, che può rilevare non solo fumo causato da un incendio ma anche monossido di carbonio potenzialmente fatale per l’uomo.

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In sintesi, un condizionatore d’aria smart è un dispositivo di climatizzazione che offre una maggiore comodità, efficienza energetica e controllo rispetto ai modelli tradizionali. In un periodo di crisi energetica, un climatizzatore smart permette a chi lo usa di risparmiare soldi in bolletta.

Simboli del telecomando del condizionatore

Potrebbe esservi utile sapere il significato dei simboli presenti in un telecomando. Magari a volte vi siete chiesti cosa significhi quel determinato simbolo e tutt’oggi non siete riusciti a capirlo, magari per pigrizia. Ora lo saprete. I simboli presenti sui telecomandi dei climatizzatori possono variare a seconda del modello o del marchio, ma di seguito trovi un elenco dei simboli più comuni e del loro significato:

• Simbolo del ventilatore: permette di regolare la velocità della ventola del condizionatore.
• Simbolo del termostato: banalmente, permette di impostare la temperatura desiderata dell’ambiente.
• Simbolo del timer: permette di impostare un timer per accendere o spegnere il condizionatore in un momento specifico, in modo tale che non dovete ricordarlo.
• Simbolo della modalità di funzionamento: permette di selezionare la modalità di funzionamento del condizionatore, come ad esempio raffreddamento, riscaldamento o deumidificazione.
• Simbolo dell’aria calda/fredda: permette di selezionare il flusso di aria calda o fredda, a seconda del clima attuale.
• Simbolo della direzione del flusso d’aria: permette di regolare la direzione del flusso d’aria del condizionatore. Se magari soffrite facilmente di reumatismi, è utile regolare la direzione del flusso per non colpirvi direttamente.
• Simbolo dello sleep mode: attiva la modalità di risparmio energetico per la notte.

Conclusione

Il condizionatore ormai è uno strumento indispensabile per ripararci dai tormentosi caldi estivi. Mentre le cicale cantano in coro il loro tormentone estivo, noi ci adagiamo in comodità che secoli fa gli umani potevano solo sognare.

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