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PRINCIPI DI
FUNZIONAMENTO |
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RAFFREDDAMENTO E DEUMIDIFICAZIONE |
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Un climatizzatore funziona grazie alla capacità del gas refrigerante ad assorbire o cedere calore durante il cambiamento di stato vapore-liquido-vapore |
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Analizziamo il funzionamento partendo dal compressore. Nel punto A abbiamo il refrigerante sotto forma di vapore a bassa pressione (circa 5bar) e bassa temperatura (circa 8-10°C). Il compressore lo porta ad alta pressione (circa 15-16bar) ed ad alta temperatura (circa 100°C), punto B. Attraverso il condensatore passa l'aria esterna Te, convogliata dal ventilatore, ad una temperatura molto più bassa (per esempio 35°C) per cui il refrigerante cede parte del suo calore all'aria e ad un certo punto (dipende dal tipo di refrigerante utilizzato) incomincia a diventare liquido e sempre ad alta pressione (punto C). Dopo il capillare o valvola di espansione il refrigerante si espande riducendo di molto la sua pressione (intorno ai 5bar) e la sua temperatura è molto bassa intorno ai 5-7°C. Nell'evaporatore entra l'aria ambiente Ta (per esempio 28°C) convogliata dal ventilatore. Il refrigerante cede il "freddo" all'aria diventando vapore cioè ancora gas (punto A). Ed il ciclo, chiamato ciclo frigorifero, si ripete. |
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Da notare che l'aria ambiente non solo si
raffredda nell'evaporatore ma il suo contenuto di vapor d'acqua condensa e diventa
acqua che, raccolta, viene scaricata all'esterno attraverso un tubicino di
scarico appunto di condensa. |
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POMPA DI CALORE |
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La
pompa di calore è una macchina in grado di trasferire calore dall'aria esterna
all'aria interna. |
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Per fare ciò mediante un'apposita valvola si inverte
il senso del refrigerante e quello che prima era il condensatore ora lavora
come evaporatore (sull'aria esterna) e quello che prima era l'evaporatore ora
lavora come condensatore (sull'aria ambiente). |
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In pratica nell'evaporatore il refrigerante arriva
in fase liquida ad una temperatura molto bassa, assorbe calore dall'aria
esterna (a temperatura più alta) e diventa vapore. Nel compressore aumenta
ancora di temperatura ed aumenta di pressione, entra nel condensatore, cede
il calore all'aria ambiente più fredda per poi iniziare la fase di espansione
nella valvola o capillare diventando liquido con diminuzione di temperatura e
pressione. Il ciclo poi riprende. |
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Un climatizzatore con pompa di calore quindi è in
grado sia di raffreddare che di riscaldare l'aria ambiente. |
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Qualcuno potrebbe meravigliarsi per il fatto che si prenda "calore" dall'aria esterna in inverno quando fa freddo. L'aria ha sempre una sua quantità di calore (sarebbe più corretto dire calorie) sia in estate che in inverno. Naturalmente in estate è maggiore. Per capire questo concetto possiamo fare un esempio. Se prendiamo un pentolino con dell'acqua e lo lasciamo lì per qualche giorno possiamo notare che il livello dell'acqua diminuisce o addirittura l'acqua non c'è più. Cosa è successo? E' successo che l'acqua sottraendo calore all'aria è evaporata diventando gas. Se poi il pentolino lo mettiamo sul fornello e forniamo un calore maggiore l'acqua evapora in un tempo ancora più breve. La stessa cosa avviene in una strada bagnata dalla pioggia in inverno. Dopo un certo tempo, ovviamente se non piove più, la strada si asciuga perchè l'acqua sottraendo calore all'aria evapora. Certo ci metterà un tempo maggiore rispetto alle condizioni estive quando il calore dell'aria è molto più alto. Ma evapora ugualmente. Ciò significa che anche in inverno l'aria possiede calorie. Nell'evaporatore la temperatura del refrigerante è assai più bassa di quella dell'aria esterna (per esempio -40°C contro i -5°C esterni) per cui il refrigerante assorbe calore che trasferisce all'ambiente da riscaldare. |
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