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CLIMATIZZAZIONE

È difficile definire il clima ideale: potremmo dire che non deve essere nè troppo freddo nè troppo caldo, l'aria nè troppo umida nè troppo secca, pulita e gradevole. Gli studiosi hanno rilevato che i parametri che influenzano lo stato di benessere delle persone sono legati all'equilibrio termico dell'uomo e alla qualità dell'aria. (vedasi le “variabili del benessere”). In ogni caso, creare le condizioni ideali all'interno degli ambienti favorisce il benessere del corpo umano. Naturalmente il percorso per raggiungere questo obiettivo sarà diverso a seconda delle stagioni dell'anno.

IN ESTATE

Durante il periodo estivo, la temperatura di benessere, in ambiente domestico, è attorno ai 27°C con umidità relativa del 50% e velocità dell'aria inferiore a 0,2 m/s (paragonabile a un leggero soffio). Infatti non solo si è meno vestiti, ma tali parametri consentono una gradevole sensazione di benessere contenendo la differenza tra temperatura interna ed esterna. Ciò consente di salvaguardare il corpo da eventuali scompensi derivanti da forti reazioni corporee repentine e localizzate, causate da correnti d'aria fredde o da permanenza in ambienti troppo freddi.

IN INVERNO

Durante il periodo invernale, la temperatura di benessere, in ambiente domestico, è attorno ai 21°C con umidità relativa di circa 55%. In inverno, infatti, si è più vestiti e la differenza di temperatura con l'esterno è molto elevata. Quando all'interno delle abitazioni la temperatura è superiore a 21°C e l'umidità relativa è del 20%-30%, si hanno problemi di gola secca e forte disagio quando si va all'esterno. L'umidità molto elevata, 80%-90%, invece, può causare muffe alle pareti e malessere alle persone.

L'ARIA UMIDA

Aria umida è il termine che i fisici utilizzano per indicare l'aria che respiriamo e che circonda la superficie terrestre; il nome deriva dal fatto che essa è una miscela di aria secca (costituita da ossigeno, azoto ed altri gas incondensabili) e vapore d'acqua. Il bisogno di distinguere anche già con il nome la presenza nell'aria di una componente secca e una umida deriva dal diverso comportamento fisico dei due costituenti. Infatti, mentre alla componente secca costituita dai gas, ed in particolare dall'ossigeno e dall'anidride carbonica, si deve la vita così come la conosciamo, la parte umida, il vapore d'acqua, è responsabile di tutti i fenomeni meteorologici tipici del nostro pianeta: le nebbie, la brina, il cielo più o meno limpido, la grandine, la neve e via dicendo sono tutte manifestazioni legate alla presenza nell'aria di un maggiore o minore contenuto di vapore d'acqua e al suo stato di aggregazione.

Il fenomeno della saturazione, tipico di tutte le miscele, impone un limite alla quantità di vapore d'acqua che l'aria può contenere: un componente può sciogliere solo una determinata quantità di un altro componente; superata questa soglia, i due componenti restano immiscelati. Così, ad esempio, se continuiamo ad aggiungere dello zucchero al caffè contenuto in una tazzina, a un dato punto non potremo più mischiare caffè e zucchero appunto perché abbiamo raggiunto il limite e la miscela è satura; lo zucchero in più si depositerà, immiscelato, sul fondo. La stessa cosa succede all'aria secca che potrà sciogliere solo una determinata quantità di vapore, quantità che dipende dalla temperatura dell'aria: tanto più la temperatura è elevata, tanto maggiore è la quantità di vapore che essa può miscelare. Il fenomeno della saturazione permette la misura del contenuto di vapore d'acqua, attraverso la grandezza umidità relativa, che esprime, in percentuale, il rapporto tra il contenuto di vapore d'acqua dell'aria nelle condizioni attuali ed il contenuto massimo che è appunto quello che la stessa aria avrebbe se fosse satura a quella temperatura. Così, un valore di umidità relativa del 10% indica un bassissimo contenuto di vapore d'acqua, mentre per contro il 100% di umidità relativa indica che l'aria è giunta a saturazione e non può più contenere altro vapore.

TRATTAMENTI DELL'ARIA

Quando condizioniamo un ambiente, prendiamo parte dell'aria in esso contenuta e gli facciamo subire dei trattamenti in modo da portarne temperatura ed umidità relativa ai valori necessari per mantenere l'ambiente in condizioni di benessere.

In estate quando l'aria è calda e umida, bisognerà raffreddarla e deumidificarla. Questo è il tipico trattamento operato dai condizionatori d'aria autonomi. Ma cosa succede all'aria? Pensiamo a quanto avviene ai vetri della nostra autovettura in una giornata di pioggia oppure ancora ai vetri della finestra della cucina quando prepariamo da mangiare: i vetri si appannano e piccole goccioline d'acqua solcano la superficie. Ciò avviene perché abbiamo una superficie fredda, il vetro, che viene a contatto con un'aria calda e molto umida, quella dell'abitacolo della vettura o quella carica di vapore della cucina. L'aria cede calore al vetro raffreddandosi e contemporaneamente, essendo il vetro molto freddo, perde anche vapore che condensa, passando allo stato liquido (le goccioline che vediamo). Nel condizionatore avviene lo stesso fenomeno: l'aria del locale incontra la superficie fredda dell'evaporatore ed in tal modo si raffredda e cede vapore che condensa (ed è per questa ragione che l'evaporatore produce acqua).

Il trattamento di raffreddamento e deumidificazione dell'aria descritto, presenta quindi due aspetti particolari. Da un lato l'aria si è raffreddata, cioè la sua temperatura si è abbassata; dato che possiamo renderci conto di ciò con i nostri sensi, questo effetto è detto sensibile e la porzione del calore scambiato con la superficie dell'evaporatore utilizzata per diminuire la temperatura dell'aria è detto calore sensibile.
Come secondo effetto c'è stata una riduzione del vapore d'acqua contenuto nell'aria; anche questo fenomeno è dovuto ad uno scambio di calore con l'evaporatore, calore che però non ha variato la temperatura, ma ha permesso al vapore d'acqua di condensare, cioè di cambiare stato di aggregazione, e di abbandonare l'aria sotto forma di liquido: questo tipo di calore viene detto calore latente.

In inverno invece l'aria in genere va solamente riscaldata avendo già un tenore di umidità relativa accettabile. Un condizionatore che funziona come pompa di calore svolge proprio questa funzione. L'aria incontra una superficie più calda e assorbe calore da questa, riscaldandosi. Dato che l'effetto è stato solo quello di aumentare la temperatura dell'aria senza alcuna azione sul contenuto di vapore d'acqua, il calore scambiato sarà di tipo sensibile.

IL CONDIZIONATORE D'ARIA

Il condizionatore è utilizzato per raffreddare e deumidificare l'aria estiva, calda e umida, facendola passare attraverso uno scambiatore di calore di calore mantenuto a temperatura molto bassa. Ma come è possibile generare il freddo? Il condizionatore contiene un fluido che attualmente è il freon, ma che verrà sostituito da altri composti meno dannosi per l'ambiente, composti che sono però ancora in fase di studio. Il fluido è costretto dagli organi della macchina a seguire un ciclo chiuso, vale a dire una serie di trasformazioni che lo riportano sempre allo stato di partenza: il condizionatore può funzionare grazie alla continua ripetizione di tale ciclo detto, per i risultati cui si perviene, ciclo frigorifero.

Nel ciclo frigorifero il freon è soggetto a dei cambiamenti di fase: esso passa dalla fase liquida a quella di vapore (ebollizione) e da questa ritorna liquido (condensazione). I cambiamenti di fase sono trasformazioni fisiche molto particolari che avvengono a spese di una certa quantità di energia, necessaria in quanto le due fasi hanno livelli energetici diversi. Così per passare dalla fase liquida a quella di vapore (caratterizzata quest'ultima da un maggior contenuto energetico) bisognerà fornire energia, cioè calore (pensiamo ad esempio al fuoco che accendiamo sotto una pentola per far bollire l'acqua). Al contrario, bisognerà togliere calore al vapore per farlo tornare liquido. Per poter scambiare questo calore sarà allora necessario avere un secondo fluido che possa cedere o prendere calore dal freon in trasformazione: niente di più immediato che pensare all'aria che ci circonda.
Nel caso dell'ebollizione, quando cioè il freon passa dalla fase liquida a quella di vapore, abbiamo bisogno di prendere calore dall'aria: il risultato è che quest'ultima si raffredda ed ecco l'effetto utile che otteniamo nel condizionatore.

Quando invece il freon condensa, cioè passa da vapore a liquido, ha bisogno di cedere calore all'aria, che, quindi, si riscalda: ecco perché l'unità condensante del condizionatore va posta all'esterno dell'ambiente da condizionare, proprio per non immettere nel locale il calore prodotto. Non deve stupire il fatto che si parli di ebollizione e condensazione e contemporaneamente di temperature basse. A quale temperatura avviene la variazione di fase dipende dal fluido e dalla pressione cui è soggetto. Il freon è stato scelto appunto, soprattutto per il fatto che ai tenori di pressione cui è sottoposto all'interno di un condizionatore, bolle e condensa alle temperature ideali per utilizzare l'aria ambiente come secondo fluido da cui prendere o cedere calore. Gli apparecchi nei quali avviene il passaggio di calore tra freon e aria, sono degli scambiatori di calore simili nella costruzione ai radiatori delle automobili: il freon passa all'interno dei tubi, che sono alettati all'esterno per favorire lo scambio di calore con l'aria offrendo, grazie appunto alle alette, una maggiore superficie di scambio. L'aria è mossa da un ventilatore: uno centrifugo, più silenzioso e con maggior prevalenza, nell'unità evaporante interna, ed uno elicoidale, più rumoroso e con maggior portata, nell'unità condensante esterna.
Più è alta la velocità e la portata dell'aria e maggiore è il calore scambiato; è esattamente quello che succede nel radiatore della nostra autovettura: la temperatura dell'acqua sale quando siamo bloccati nel traffico (segno evidente che l'aria ferma scambia poco calore con l'acqua) per abbassarsi solamente quando parte la ventola rimettendo in moto l'aria.

Risulta allora evidente che nel posizionare le due unità bisognerà favorire il moto dell'aria evitando ad esempio di porre ostacoli che riducano il flusso d'aria allo scambiatore. Un ciclo frigorifero si ottiene allora utilizzando i due radiatori che abbiamo appena descritto per fare avvenire i due cambiamenti di fase ed altri due organi adibiti al controllo della pressione nei due scambiatori, il compressore ed il capillare. La trasformazione vapore - liquido avviene ad alta pressione per effetto del compressore, la trasformazione liquido - vapore avviene a bassa pressione, regolata dalla valvola capillare costituita in pratica da una strozzatura che riduce appunto la pressione.

Per capire un po' meglio le trasformazioni subite dal fluido frigorigeno, seguiamo il ciclo di figura partendo dal lato a bassa pressione, cioè dall'evaporatore. Qui il freon passa dallo stato liquido (che ritroviamo all'imbocco dell'evaporatore) a quello di vapore (presente all'uscita dell'evaporatore) e per fare ciò abbiamo visto che c'è bisogno di calore, calore che prendiamo dall'aria contenuta nel locale da condizionare. Così, facendo investire dall'aria ambiente la serpentina che contiene il freon, l'aria cede calore e si raffredda ed il freon lo assorbe, si riscalda ed evapora. L'evaporatore rappresenta la parte fredda della macchina in quanto in esso il calore viene scambiato alla temperatura inferiore del ciclo.
Quando il freon si è trasformato completamente in vapore, viene aspirato dal compressore che aumenta la sua pressione e lo invia al condensatore. Qui avviene il processo inverso: il vapore deve tornare liquido, cioè condensare, e per fare ciò ha bisogno di cedere calore: questo scambio avviene con l'aria esterna. Il condensatore costituisce la parte calda in quanto si scambia calore alla temperatura più alta del ciclo. A questo punto il freon è ritornato allo stato liquido di partenza, ma è ad una pressione più elevata di quella che regna nell'evaporatore. Sarà quindi necessario farlo passare attraverso un capillare in modo di ridurre la pressione. Siamo così ritornati nell'evaporatore, nelle condizioni iniziali ed il ciclo può ricominciare. Il freon ha preso calore dall'aria interna e ha ceduto calore a quella esterna: il risultato finale è che abbiamo utilizzato dell'energia elettrica per muovere il compressore ed i ventilatori dell'aria, ottenendo come effetto utile uno spostamento di calore da un ambiente interno, il locale da condizionare, ad uno esterno, l'aria che investe il condizionatore, raffreddando e deumidificando l'aria dell'ambiente interno. Ciò anche grazie allo sfruttamento dei diversi livelli energetici che il freon possiede in fase liquida rispetto a quella di vapore.

Possibili inconvenienti del condizionatore

La resa di un condizionatore è strettamente legata alla quantità di freon in esso contenuta; quando la carica del freon diminuisce, cosa che può ad esempio capitare quando si abbia una fuga di gas in fase di installazione della macchina, le prestazioni del condizionatore si riducono di conseguenza, e la macchina non fa più il freddo necessario. Inoltre il freon passando nel compressore lo raffredda asportando il calore prodotto e mantenendolo alla giusta temperatura per il suo corretto funzionamento. La perdita di freon è perciò ancora più pericolosa in quanto può provocare la rottura per grippaggio del compressore.
Infatti il compressore è , tra gli apparecchi costituenti il condizionatore, quello più delicato e costoso e ad esso va dedicata una cura particolare perché possa funzionare al meglio. Bisognerà così stare molto attenti anche alla sistemazione dell'unità condensante esterna, al fine di evitare sia installazioni sotto il sole battente senza alcuna protezione che ostruzioni o blocchi al flusso d'aria che riducano il calore scambiato; alla riduzione del calore corrisponde infatti un aumento della temperatura di condensazione e con essa della pressione del freon nel condensatore. L'aumento di pressione costringe così il compressore ad un lavoro supplementare che alla lunga ne può provocare la rottura. Analoghi danni si riscontrano quando si ottura il capillare. Anche in questo caso si registra un aumento della pressione su lato condensatore e un corrispondente aumento del lavoro di compressione.
Per finire con l'elenco delle attenzioni richieste per garantire il buon funzionamento del compressore, va ricordato che questo, allo spunto, assorbe una corrente che è quattro-cinque volte quella nominale: si dovranno pertanto utilizzare per il collegamento elettrico dei cavi di sezione adeguata a tale carico.

Anche l'installazione dell'unità evaporante interna richiede, come già detto più sopra, una cura particolare per favorire lo scambio di calore con l'aria del locale da condizionare. Se tale scambio viene impedito o ridotto, perché ad esempio davanti all'unità vengono posti degli ostacoli che riducono il flusso d'aria, la temperatura del freon si abbassa rapidamente perché l'aria non cede il calore necessario ed il freon, che sta comunque evaporando, è costretto a prendere tale calore da se stesso, raffreddandosi. Ne segue che anche l'unità si raffredda fino ad andare sotto zero e brinare con la conseguente riduzione delle prestazioni del condizionatore, ma soprattutto raffreddando a temperature molto basse la poca aria immessa in ambiente con grave disagio per gli occupanti il locale.

LA POMPA DI CALORE

Analizzando il ciclo frigorifero, abbiamo visto che l'effetto ottenuto è quello di trasferire calore da un ambiente interno ad uno esterno; non abbiamo però dato alcuna importanza al calore ceduto all'aria esterna, considerandolo come perduto in quanto ciò che interessava era raffreddare l'aria interna. Però questo è un effetto che può essere utilizzato dato che il calore ceduto all'ambiente può risultare molto utile d'inverno per riscaldare l'ambiente stesso.
L'idea è molto semplice. Tenendo fissi i due scambiatori di calore, se al posto di percorrere un ciclo frigorifero in senso orario come abbiamo visto finora, lo percorriamo in senso antiorario, l'evaporatore, che prima raffreddava l'aria, diventa un condensatore in grado di riscaldarla. Questa inversione del ciclo è realizzata in un condizionatore che funziona anche come pompa di calore. Esso sarà in grado di raffreddare l'ambiente in estate e riscaldarlo in inverno solo percorrendo il ciclo frigorifero in senso orario o in senso antiorario. L'inversione richiede l'inserimento nel circuito di una valvola a quattro vie che permetta, a seconda della funzione su cui è commutata la macchina, di inviare il fluido in uscita dal compressore, indifferentemente nella batteria interna o in quella esterna che in questo caso non sono state indicate coi termini di condensatore ed evaporatore in quanto si scambiano vicendevolmente le loro funzioni.

Nel caso di funzionamento estivo il percorso dl fluido è quello già descritto per il condizionatore, con la parte calda costituita dalla batteria esterna che si comporta da condensatore.
Nel caso di funzionamento invernale il cassetto interno di una apposita valvola a 4 vie si sposterà mettendo in comunicazione il lato ad alta pressione del compressore (scarico) con la batteria interna che diventerà calda e si comporterà da condensatore, ed il lato a bassa pressione (aspirazione) con la batteria esterna che diventerà fredda e si comporterà da evaporatore: abbiamo così realizzato un ciclo che utilizza il calore del condensatore che nel caso estivo veniva invece disperso. Dato che la batteria esterna opera con temperature basse, l'aria esterna incontrando una superficie molto fredda tenderà a produrre una notevole quantità di acqua derivante dalla condensazione del vapore d'acqua dell'aria. Si dovrà perciò fare attenzione nel posizionare l'unità di un condizionatore a pompa di calore, dato che nel funzionamento invernale bisognerà smaltire una grossa quantità di acqua di condensa.

L'inversione del ciclo comporta, oltre ad un aumento degli accessori inseriti nel circuito base (valvola pilota e suo comando automatico e valvola di inversione) l'aggiunta di un ulteriore controllo sulla batteria esterna. Questa, nel funzionamento invernale, diventa la parte fredda del ciclo e prende quindi calore dall'aria esterna che in inverno ha temperature molto basse. Ma per poter scambiare calore, la batteria deve essere più fredda dell'aria esterna: di conseguenza con l'aria prossima se non inferiore a zero gradi, la batteria dovrà essere notevolmente al di sotto dello zero e quindi si formerà velocemente su di essa del ghiaccio. Nasce quindi la necessità di effettuare uno sbrinamento periodico della batteria esterna e ciò viene facilmente ottenuto con una nuova inversione del ciclo. Nel periodo di sbrinamento quindi, la macchina funziona come condizionatore, in modo tale che la batteria esterna ridiventi la parte calda, il condensatore, ed in essa venga ceduto calore dal fluido frigorigeno, calore che serve appunto ad eliminare il ghiaccio. Durante il periodo di sbrinamento è necessario anche fermare il ventilatore della batteria interna, che essendo ritirata ad essere la parte fredda, raffredderebbe l'ambiente. Terminato il periodo di sbrinamento, il ciclo verrà nuovamente invertito, la batteria interna tornerà ad essere la parte calda della macchina e il ventilatore verrà riavviato. Come è facile intuire, l'inversione del ciclo, pur essendo indispensabile, comporta una riduzione delle prestazioni generali della macchina dato che nel periodo di sbrinamento l'unità non riscalda l'ambiente.

CLIMATIZZAZIONE DELL'AMBIENTE

“Lo scopo degli impianti di climatizzazione è quello di creare negli ambienti le condizioni più soddisfacenti per la permanenza delle persone”.
Gli attuali climatizzatori sono dotati di soluzioni tecniche e funzioni sempre più sofisticate. Proprio per questo, prima di acquistarne uno, è importante sapere cosa serve davvero. Le diverse necessità di fronte all'ampia scelta di soluzioni trovano sempre il condizionatore ideale per rendere l'ambiente nel quale verrà installato il più confortevole e gradevole possibile.

LE VARIABILI DEL BENESSERE

In un ambiente le condizioni per il benessere del corpo umano sono determinate dai seguenti fattori:

• TEMPERATURA
• UMIDITÀ
• PUREZZA DELL'ARIA
• DIFFUSIONE DELL'ARIA
• SILENZIO

UMIDITÀ

L'aria che ci circonda ha la capacità di trattenere molecole di acqua sotto forma di vapore acqueo. Questa caratteristica le conferisce una certa umidità indicata con il termine "grado di umidità". La capacità dell'aria di trattenere vapore acqueo è strettamente dipendente dalla temperatura. La relazione esistente tra umidità dell'aria e temperatura è direttamente proporzionale, vale a dire che maggiore è la temperatura maggiore è la capacità dell'aria di trattenere molecole di acqua in sospensione (vapore acqueo).
Esistono due parametri che indicano l'umidità dell'aria:

• L'UMIDITÀ ASSOLUTA indica la quantità di vapore acqueo contenuta in un kg d'aria ed è espressa in grammi.
• L'UMIDITÀ RELATIVA è il rapporto tra la quantità d'acqua contenuta in un kg d'aria e la massima quantità contenibile a quelle condizioni ambientali espresso in percentuale. In altre parole, possiamo immaginare l'aria di un ambiente come un recipiente di una certa capienza; se supponiamo di riempirlo a metà d'acqua diremo che il recipiente è pieno al 50% (umidità relativa).

PUREZZA DELL'ARIA

L'aria comune contiene particelle e microrganismi in sospensione. Si tratta di fumi, polveri, batteri, funghi, polline (particolarmente nel periodo della fioritura), particelle gassose pesanti. Queste sono sostanze che sfavoriscono il benessere ambientale. Filtrare l'aria è un presupposto indispensabile per creare un clima sano e pulito. L'abbattimento di polveri e pollini è decisamente importante, come lo è il trattenimento di batteri e microrganismi. Esistono a tale scopo opportuni filtri che permettono all'aria di alleggerirsi da sostanze estranee.

DIFFUSIONE DELL'ARIA

Una distribuzione corretta dell'aria è indispensabile per ricreare un ambiente confortevole.
Da tenere sotto controllo, per una buona distribuzione dell'aria:

• ARIA STAGNANTE o CORRENTI D'ARIA -- la non corretta velocità dell'aria che si traduce in ventilazione insufficiente o eccessiva;
• SBALZI DI TEMPERATURA -- tra due ambienti attigui o due zone adiacenti vi è una eccessiva differenza di temperatura;
• ZONE CALDE E ZONE FREDDE -- getti d'aria mal direzionati possono provocare il raffreddamente rapido di alcune zone e quello non adeguato di altre.

SILENZIO

Per un ambiente accogliente è altresì importante il rumore presente in esso. Sia rumori troppo forti che rumori di bassa intensità ma costanti, possono provocare molti disagi a chi permane in un ambiente. Il rumore dell'apparecchio di condizionamento deve, pertanto, essere contenuto. I moderni dispositivi di climatizzazione possiedono ventole e parti meccaniche in movimento progettate e costruite per garantire la massima silenziosità durante il funzionamento.

CLIMATIZZAZIONE E CORPO UMANO

Le "variabili del benessere", quali la temperatura dell'Aria, l'Umidità, la Purezza e la Diffusione dell'aria nell'ambiente variano in funzione di alcuni fattori quali ad esempio:

• le stagioni (estate - inverno);
• le condizioni climatiche (sole-nuvole-pioggia);
• le aree geografiche (pianura-montagna-mare; nord-centro-sud);
• l'ambiente dove viviamo (casa-ufficio-negozio);
• il numero di persone all'interno dell'ambiente e l'attività che queste conducono.

I moderni climatizzatori sono in grado di migliorare le condizioni di adattamento del corpo umano all'ambiente in cui esso si trova modificando le variabili in termini di temperatura ed umidità, purezza e diffusione dell'aria. Per questo motivo i dispositivi di condizionamento capaci di intervenire sulle variabili ambientali sono detti "climatizzatori": infatti essi sono in grado di riprodurre un ben determinato clima...

CLIMATIZZAZIONE ED ECOLOGIA

Un climatizzatore può essere definito ecologico se non contribuisce all'aumento dell'effetto serra e non rilascia nell'ambiente sostanze aggressive per lo strato di ozono. Si tratta di un argomento che è bene conoscere.

STRATO D'OZONO

Si tratta di una naturale barriera ai raggi solari costituita da particelle di ozono stratificate nella stratosfera terrestre (la parte più alta dell'atmosfera) tra i 15.000 e i 35.000 metri di altezza dal suolo. La sua presenza è vitale per la vita sul nostro pianeta poichè ha il ruolo di “filtro” dei raggi ultravioletti, i quali altrimenti provocherebbero il surriscaldamento della superficie terrestre.

“BUCO” DELL'OZONO

Si tratta di un assottigliamento dello strato di ozono dovuto alla pesante immissione in atmosfera di sostanze che reagiscono chimicamente con le particelle di ozono e ne degradano la struttura. L'assottigliamento dello strato di ozono porta ad un impoverimento delle proprietà di scudo contro i raggi solari.

POTENZIALE DI DIMINUZIONE DELL'OZONO (DOP)

È un coefficiente assoluto che esprime il grado di aggressività di una data sostanza nei confronti dello strato di ozono. Più alto è questo coefficiente maggiore è il danno che questa sostanza provoca all'ozono e quindi maggiore sarà la cura con cui verrà maneggiata per evitare che possa liberarsi in atmosfera senza controllo.

L'EFFETTO SERRA

È l'effetto dell'immissione nell'atmosfera di carichi di energia sempre maggiori dovuti all'attività umana. Questi vanno a creare uno sbilanciamento tra l'energia solare assorbita dalla Terra e quella invece emessa naturalmente dalla Terra stessa. Questo sbilanciamento porta a mutamenti climatici che si ripercuotono sulla vita e sull'ambiente.

POTENZIALE DI RISCALDAMENTO GLOBALE (GWP)

È l'indice della capacità di un prodotto di immettere energia nell'atmosfera tale da portare la distorsione del naturale equilibrio energetico e di provocare quindi mutamenti del clima del nostro pianeta.

I CLIMATIZZATORI ECOLOGICI

I climatizzatori possono essere considerati ecologici solo se NON contengono sostanze chimiche che danneggiano lo strato d'ozono. In questo caso si assegna loro DOP=ZERO.
I climatizzatori possono essere considerati ecologici solo se NON creano Effetto Serra. Per ottenere questo bisogna creare degli apparecchi sempre più efficienti, cioè che mantengano le stesse performance consumando meno energia elettrica. In questo caso si assegna loro GWP=ZERO.

COME FUNZIONA UN CLIMATIZZATORE

Possiamo immaginare il principio di funzionamento di un CLIMATIZZATORE come un treno che corre all'interno di un circuito chiuso tra due stazioni. Alla partenza i vagoni del treno vengono caricati di CALORE preso dalla stazione A che nel nostro caso è la stanza. Il treno corre lungo le rotaie fino alla stazione B, verso l'ambiente esterno, dove scarica il calore. A questo punto ritorna alla stazione A per ricaricare i vagoni vuoti. La Stazione A si chiama EVAPORATORE, mentre la Stazione B si chiama CONDENSATORE. Il nostro esempio è piuttosto semplificato ma descrive abbastanza chiaramente qual è la funzione del climatizzatore: TRASPORTARE CALORE dall'interno della stanza all'esterno.

Più in dettaglio diciamo che il climatizzatore controlla due diversi flussi: IL FLUSSO DELL'ARIA in entrata e in uscita dall'apparecchio e IL FLUSSO DEL LIQUIDO REFRIGERANTE, che corre all'interno del climatizzatore ed è in grado di assorbire e/o liberare calore diventando molto caldo o molto freddo. L'aria calda della stanza entra nel climatizzatore e CEDE IL CALORE al liquido refrigerante (Stazione A): così facendo DIVENTA FREDDA ed esce nuovamente nella stanza. Il liquido refrigerante invece, colpito dall'aria della stanza è diventato caldo: corre fino al retro dell'apparecchio (Stazione B) e grazie ad una ventola si raffredda, BUTTANDO IL CALORE ALL'ESTERNO. A questo punto torna freddo alla Stazione A dove deve assorbire altro calore dell'aria.

Il climatizzatore oltre a RAFFREDDARE L'ARIA, DEUMIDIFICA. Il processo di deumidificazione è reso possibile grazie alla condensazione. Infatti le particelle di vapore acqueo presenti nell'aria (umidità caratteristica dell'aria, vedi "variabili del benessere") colpite da correnti fredde passano dallo stato gassoso in sospensione allo stato liquido.
Poi, grazie al filtro che trattiene la polvere in sospensione, l'aria VIENE PULITA dalla polvere e da altre impurità.

COME SCEGLIERE UN CLIMATIZZATORE

Prima di procedere all'acquisto di un climatizzatore è bene analizzare alcuni aspetti determinanti. Un climatizzatore non è come un altro, potenza, funzioni e condizioni di esercizio variano da modello a modello fornendo un'ampia scelta all'utente finale.

CARATTERISTICHE GENERALI DELL'AMBIENTE

È importantissimo considerare l'ambiente che si desidera climatizzare. Dimensioni dei vani, superficie delle pareti, grado di isolamento dei pavimenti, dei muri, dei soffitti, degli infissi, dimensione delle vetrate e delle porte esterne sono tutti parametri da tenere sott'occhio. È importante anche sapere quale tipo di edificio circonda la nostra abitazione: si intuisce subito che è ben diverso avere accanto una cella frigorifera oppure una lavanderia.

UBICAZIONE GEOGRAFICA E CONDIZIONI CLIMATICHE

Il clima medio di una zona influenzerà la scelta del climatizzatore. Ben diverso sarà climatizzare un luogo all'estremo nord o al sud.

FUNZIONI DESIDERATE

I moderni climatizzatori hanno funzionalità tali da permettere loro di ventilare, riscaldare oltre che raffreddare. Possono essere programmati sia nei tempi di esercizio che nei modi di funzionamento. Per questo motivo è bene avere le idee chiare sulle funzioni desiderate.

CARICHI ELETTRICI

Le apparecchiature elettriche, durante il loro funzionamento, dissipano calore che grazie all'aria si diffonde nell'ambiente. La diffusione di calore nell'ambiente per mezzo di carichi elettrici è un fattore importante da tenere in conto durante il dimensionamento della potenza frigorifera del nostro climatizzatore.

QUANTITÀ DI FINESTRE

I raggi solari e le onde termiche attraversano il vetro abbastanza facilmente. I normali vetri sono pessimi isolanti termici e questo vuol dire che maggiori saranno le superfici vetrate maggiore dovrà essere la potenza del climatizzatore.

NUMERO DI PERSONE

Ogni essere umano sprigiona dal proprio corpo, per effetto delle reazioni interne, una certa quantità di calore. È facile capire che se in una stanza vi sono solo due persone si avrà una temperatura media più bassa di quella che si avrebbe se nella stessa stanza vi fossero venti persone... Per il nostro calcolo si procede considerando il numero di persone che soggiornano stabilmente nell'ambiente aumentato di una "certa quantità".

ORIENTAMENTO DELL'AMBIENTE

L'esposizione delle stanze è molto importante: infatti l'irraggiamento del sole sarà diverso a Est, Ovest o Sud e addirittura nullo a Nord.

ATTIVITÀ DELLE PERSONE

Se un individuo compie attività fisica dissipa nell'ambiente circa tre volte il calore che dissiperebbe se fosse a riposo. È importante, quindi, considerare in quale stanza installare il climatizzatore, diverso sarà se verrà installato in soggiorno o in cucina, in camera da letto oppure in una stanza per gli esercizi ginnici...

PORTATILE O FISSO?

È giunto il momento di scegliere tra i vari tipi di climatizzatori quello adatto a noi... Vediamone una carrellata.

CLIMATIZZATORI PORTATILI MONOBLOCCO

Sono immediatamente pronti all'uso. Sono composti (come tutti i climatizzatori) da una macchina esterna ed una interna collegate tra loro da un tubo. Per farlo funzionare è sufficiente posizionare il tubo di espulsione dell'aria calda tra i battenti di una finestra socchiusa. Sono apparecchi facilmante spostabili da una stanza ad un'altra, o da una all'altra abitazione. Due tipologie: ARIA-ARIA e ACQUA-ARIA. La differenza sta nella modalità di raffreddamento del condensatore: attraverso l'aria dell'ambiente o attraverso l'acqua contenuta in una tanica. I piu' potenti sono quelli acqua-aria perchè il raffreddamento con acqua permette di abbattere notevole umidità e raggiungere velocemente le temperature di freddo desiderate. Alcuni modelli possono essere usati tutto l'anno poiché sono dotati anche di funzione di riscaldamento.

CLIMATIZZATORI PORTATILI SPLIT

Si distinguono dai portatili tradizionali per la presenza di una "valigetta" da porre all'esterno. All'interno di questa vi è il condensatore. Questa soluzione tecnica consente di inviare all'esterno dell'ambiente grandi quantità di calore. I modelli split sono perciò più potenti dei monoblocco e quindi perfetti per la climatizzazione di ambienti ampi. Il grado di benessere è aumentato dal fatto che gli split sono molto silenziosi. Alcuni modelli elettronici, in particolare, consentono di ottenere livelli di comfort davvero ragguardevoli. Anche i modelli split sono subito pronti all'uso: basta, infatti, mettere la valigetta sul balcone o sul terrazzo o sul davanzale della finestra. Esistono diverse varianti per questi climatizzatori: vi sono valigette dotate di staffe per fissarle in qualsiasi punto e sistemi che permettono di sganciare le due unità e riagganciarle quando serve...

CLIMATIZZATORI FISSI A PARETE

Sono di varie dimensioni e potenze a seconda delle necessità ambientali. In generale sono i più silenziosi e sono dotati di telecomando multifunzionale. Tali apparecchi necessitano di installazione da parte di personale specializzato.

CLIMATIZZATORI A POMPA DI CALORE

Vi sono climatizzatori in grado di produrre il caldo. Ne esistono due tipi:

PREGI DI UN CLIMATIZZATORE

FUNZIONALITÀ

L'apparecchio deve essere in grado di controllare le variabili di benessere: temperatura, umidità, purezza e diffusione dell'aria. Quindi dovrà raffreddare (o anche riscaldare), deumidificare, pulire l'aria filtrando la polvere in sospensione e controllandone la velocità grazie alla ventilazione.

SICUREZZA

Essendo un apparecchio destinato all'uso domestico, deve essere soggetto a certificazioni di sicurezza. Istituti appositi certificano la totale costruzione in conformità a rigide norme di sicurezza (IMQ, TÜV, VDE).

SILENZIOSITÀ

Un buon climatizzatore deve essere silenzioso. Il rumore di un compressore frigorifero non è eliminabile ma è possibile ridurlo al di sotto della soglia di fastidio. Le ventole sono ormai ad uno stato tecnologico tale da produrre leggerissimi rumori.

ARIA TRATTATA

L'aria trattata esprime la quantità di aria che circola nel climatizzatore in un'ora e si esprime in m³/h. Maggiore è questa quantità maggiore sarà il condizionamento dell'ambiente.

AFFIDABILITÀ

È un apparecchio che deve durare nel tempo e deve quindi essere garantito da un'azienda di esperienza e tecnologia consolidata.

PROGRAMMAZIONE

Termostato e timer per assicurare l'utilizzo solo quando e quanto è necessario potendo anche programmarne il funzionamento nei momenti desiderati.

EFFICIENZA

Deve assicurare il rapporto più conveniente tra la sua capacità di refrigerazione e l'energia assorbita per il funzionamento. In altri termini il rapporto tra la potenza fornita in termini di raffreddamento e la potenza assorbita per il funzionamento. Il riscaldamento con pompa di calore assicura la massimizzazione di questo rapporto.

FUNZIONAMENTO INTELLIGENTE

Poiché ogni ambiente ha esigenze diverse l'apparecchio deve adattarsi alle differenti caratteristiche ambientali in tutte le sue funzioni. Per questo esistono modelli elettronici in grado di decidere autonomamente come e quanto funzionare in modo da ottimizzare efficienza e rese. Ma attenzione ai modelli: il solo pannello comandi elettronico potrebbe ingannare, infatti è necessario che siano predisposti per il funzionamento automatico o che siano controllati da un microcomputer.

DOVE E COME POSIZIONARE UN CLIMATIZZATORE

È importante posizionare il climatizzatore in punti ben precisi per permettere allo stesso di funzionare in modo ottimale e guadagnare il maggior rendimento possibile. Oltre a questo, posizionando il climatizzatore in posti riparati si potrà garantire al nostro apparecchio una vita maggiore…

EVITARE L'ESPOSIZIONE AI RAGGI DIRETTI DEL SOLE

Evitare che il condizionatore sia investito dai raggi diretti del sole, per esempio quelli che entrano attraverso finestre o grandi vetrate. Posizionate il dispositivo in modo tale che non sia investito dai raggi solari che invadono ambienti molto soleggiati.

EVITARE LA DISPERSIONE DEL FREDDO

Da tenere sotto controllo tutte le porte e le finestre, evitate di lasciarle completamente aperte. Sebbene sia consigliato un ricambio d'aria, e quindi le porte interne dell'abitazione potrebbero essere lasciate aperte, sarebbe consigliabile non lasciarle completamente aperte perchè il freddo tenderebbe a lasciare la stanza per dirigersi verso le altre.

LO SPLIT DEVE ESSERE POSIZIONATO IN MODO SICURO

Controllate che il fissaggio dell'unità esterna sia solido, magari utilizzando staffe apposite. Evitate di posizionare la macchina esterna in una zona dove potrebbe essere colpita dai raggi diretti del sole.

ATTENZIONE A SOFFITTI, SCALE, VANI E MANSARDE

L'aria calda tende a dirigersi rapidamente verso l'alto mentre l'aria fredda verso il basso. Evitate di posizionare il climatizzatore nei pressi di una scala che dirige verso il basso: l'aria fredda troverebbe un facile canale per defluire. Se la soluzione di installazione non permette di installare il climatizzatore altrove allora dovrete provvedere a porre un ostacolo, ad esempio una tenda oppure una fioriera, un mobiletto anche basso o un divisorio d'arredamento.

OCCHIO ALLE CONNESSIONI

I tubi che collegano la macchina interna con quella esterna sono abbastanza robusti, ma non devono essere piegati o strozzati e neppure essere sottoposti a carico meccanico (pressione, torsione, trazione, ecc.).

CONTROLLARE LA PRESENZA DI OSTACOLI O DI BARRIERE

Per un funzionamento ottimale l'apparecchio dovrebbe essere posizionato al lontano da ostacoli, evitare quindi di posizionare l'apparecchio dietro un divano o dietro una tenda.

CONTROLLARE LE FONTI DI CALORE

Verificare la vicinanza di fonti di calore come termosifoni, forni, ecc. Posizionare il dispositivo abbastanza lontano da grosse fonti di calore.

OTTIMIZZARE LA DISTRIBUZIONE DELL'ARIA

Posizionate il dispositivo in un punto tale ove l'aria può essere movimentata sufficientemente, senza investire direttamente le persone che soggiornano nell'ambiente. Un posizionamento intelligente dell'apparecchio può offrire rendimenti elevati.

UTILIZZARE I SISTEMI DI PROGRAMMAZIONE

Termostato e timer sono molto utili per ottimizzare la resa e diminuire i consumi.

DIMENSIONAMENTO DELLA POTENZA DI UN CLIMATIZZATORE

Fino ad ora è emerso come la scelta del climatizzatore "giusto" non sia del tutto immediata. Bisogna tenere in conto sia le caratteristiche che deve avere un "buon climatizzatore" (variabili dell'apparecchio: potenza frigorifera e potenza elettrica, funzioni, silenziosità, presenza di filtri d'aria, ecc.), sia i parametri d'ambiente. Potete consultare la tabella seguente per calcolare rapidamente la quantità di freddo necessaria all'ambiente da voi scelto.

Occorre, innanzi tutto, tenere presente che:

Ecco come utilizzarla:
Per cominciare, si misurano finestre, pareti, etc. Si procede inserendo della colonna delle dimensioni la somma delle dimensioni di quelle superfici esposte al punto cardinale. Per esempio, poniamo che la nostra abitazione abbia due finestre esposte a nord, di cui la prima è da 3 m² e la seconda è da 4 m², indicheremo allora 7 m² nella riga ove compare "esposizione verso nord" della sezione A. Finestre (1).
A questo punto si moltiplica il nostro valore per il coefficiente indicato accanto e si inserisce il risultato nella terza colonna.
Concluso il calcolo delle finestre si estrae il totale A e si procede in questo modo per tutte le altre superfici ottenendo così i totali B, C, D ed E. La somma dei totali parziali ci fornirà la potenza necessaria, espressa in BTU/h, che il nostro condizionatore deve avere.

TABELLA RAPIDA PER LA SCELTA DI UN CLIMATIZZATORE

la superficie indicata è la massima di utilizzo di quel condizionatore per quella stanza a quel piano.

CONSIGLI UTILI

NON APPOGGIARE OGGETTI CALDI SULL'APPARECCHIO

Evitate di lasciare oggetti molto caldi sull'apparecchio per evitare deformazioni e danni estetici permanenti. Danni di questo tipo possono compromettere la silenziosità dell'apparecchio e le sue funzionalità.

NON RAFFREDDARE TROPPO L'AMBIENTE

Anche se l'apparecchio è in grado di abbassare di molto la temperatura dell'ambiente, impostatela per aggirarsi attorno ad una temperatura tale che il benessere sia garantito. Il corpo umano è sensibile ai forti sbalzi di temperatura.

UTILIZZO INTELLIGENTE

Climatizzate la stanza da letto prima di soggiornarvi e poi spegnete l'apparecchio o predisponetelo per il mantenimento di una temperatura di qualche grado più alta in modo che durante le ore notturne la temperatura possa alzarsi leggermente seguendo le esigenze fisiologiche di benessere.

PULIRE REGOLARMENTE I FILTRI

La pulizia e manutenzione dei filtri garantirà non solo un ricircolo di aria pura attraverso i bocchettoni di passaggio attraverso l'apparecchio ma potrà migliorare il funzionamento delle ventole e in generale della macchina, migliorando soprattutto l'efficienza ed il rendimento.

MANUTENZIONE DILIGENTE E IN SICUREZZA

Prima di effettuare qualsiasi operazione di manutenzione staccate la spina di alimentazione. Seguite attentamente i consigli riportati nel libretto istruzioni prima di riporre l'apparecchio durante il periodo invernale. Se si osservano le norme di utilizzo e manutenzione un climatizzatore può durare anche oltre 10 anni.