Il condizionamento dell'aria è il processo di rimozione di calore e umidità dall'interno di uno spazio occupato per migliorare il comfort degli occupanti. L'aria condizionata può essere utilizzata sia in ambienti domestici che commerciali.
Questo processo è più comunemente usato per ottenere un ambiente interno più confortevole, tipicamente per gli esseri umani e altri animali; tuttavia, l'aria condizionata è anche usata per raffreddare e deumidificare le stanze piene di dispositivi elettronici che producono calore, come server di computer, amplificatori di potenza, e per esporre e conservare alcuni prodotti delicati, come le opere d'arte.
I condizionatori d'aria utilizzano spesso un ventilatore per distribuire l'aria condizionata in uno spazio occupato come un edificio o un'automobile per migliorare il comfort termico e la qualità dell'aria interna. Le unità elettriche basate sul refrigerante variano da piccole unità che possono raffreddare una piccola camera da letto, che può essere trasportata da un singolo adulto, a unità massicce installate sul tetto di torri per uffici che possono raffreddare un intero edificio.
Il raffreddamento è tipicamente ottenuto attraverso un ciclo di refrigerazione, ma a volte si usa l'evaporazione o il free cooling. I sistemi di condizionamento dell'aria possono essere realizzati anche a base di essiccanti (sostanze chimiche che rimuovono l'umidità dall'aria). Alcuni sistemi a corrente alternata rifiutano o immagazzinano il calore in tubi sotterranei.
Nel senso più generale, il condizionamento dell'aria può riferirsi a qualsiasi forma di tecnologia che modifica la condizione dell'aria (riscaldamento, (de-)umidificazione, raffreddamento, pulizia, ventilazione o movimento dell'aria). Nell'uso comune, tuttavia, il termine "condizionamento" si riferisce a sistemi che raffreddano l'aria.
Ecco le tipologie di sistema di raffreddamento più diffuse:
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Centrali di produzione del freddo
Le grandi utenze come centri commerciali, ospedali, centri direzionali, università, centri di ricerca..., utilizzano grandi apparati di produzione per il freddo, cioè grandi "frigoriferi" che producono grandi quantità di frigorie (unità di misura del freddo) che vengono poi inviati ai vari ambienti da raffreddare.
Pompe di calore
La pompa di calore può essere usata oltre che per riscaldare, anche per raffrescare. Infatti essa è una macchina reversibile e quindi può essere usata sia per produrre caldo, che per produrre freddo (o meglio per togliere calore).
Per maggiori approfondimenti si veda la sezione Generatori nelle Tecnologie per il riscaldamento.
Split
La soluzione degli split può sembrare la soluzione più semplice e veloce da adottare, ma è anche la meno efficiente ed intelligente.
Bisogna tener conto che il costo di un dispositivo è dato dalla somma del costo iniziale + consumi. Quindi uno split che all'acquisto sembra economico, in breve tempo può rivelarsi molto costoso.
Se non ci sono altre possibilità, comunque, è bene scegliere un condizionatore con una efficienza elevata (anche se costano qualche decina di euro in più) e di potenza superiore a quella calcolata, per non farlo mai lavorare alla massima potenza e quindi al massimo consumo.
Un ulteriore accorgimento potrebbe essere, quello di scegliere una macchina provvista di inverter , un dispositivo che modula la potenza (e quindi il consumo) in base alla necessità di raffrescamento. La macchina con l'inverter è però sconsigliata se lo split interno è installato tra due pareti molto ravvicinate.
Esistono due tipologie di condizionatori; quello fisso interno e quello portatile.
Split interno con compressore esterno
Questo tipo di condizionatore è diviso in due unità, una esterna con il compressore e l'altra interna con il condensatore e l'evaporatore. Per grossi ambienti esistono anche più unità interne collegate ad una sola grande unità esterna. Questa tipologia permette quindi di installare l'unità rumorosa all'esterno, posizionando a nostra scelta una o più unità interne.
Climatizzatore portatile
Sono costituiti da un solo elemento poggiato su ruote, in cui sono montati direttamente il compressore, il condensatore e l'evaporatore. Normalmente sono rumorosi anche se ci sono in commercio modelli più silenziosi. Inoltre hanno lo svantaggio di dover tenere aperta la finestra per permettere al tubo di espellere l'aria calda; dalla finestra aperta se ne va anche molta dell'aria raffrescata. Il grosso svantaggio sta comunque nelle prestazioni che sono molto modeste.
Uno split portatile è "l'ultima spiaggia" in ambito di raffrescamento.
L'unico vantaggio di tali macchine è quello di essere portatili e quindi possono essere spostate dove se ne ha l'esigenza.
Assorbitori o Adsorbitori
Gli assorbitori e gli adsorbitori, due macchine con lo stesso scopo ma aventi caratteristiche costruttive differenti, sono in grado di trasformare in "freddo" l'acqua calda che gli viene fornita in ingresso.
Solar cooling
Il sogno di tutti è quello di raffrescare (produrre freddo) l'interno delle nostre abitazioni usando il calore del sole, che in estate abbonda.
Oggi è a disposizione la tecnologia adatta per riuscirci; non è ancora matura per avere un mercato economicamente vantaggioso, ma le circa 40 installazioni esistenti in Europa (ricordiamo quella del Politecnico di Milano ancora in fase di realizzazione e studio del Dipartimento di Energetica) danno buone speranze per una commercializzazione su larga scale nei prossimi anni.
L'idea che sta alla base del Solar Cooling è molto semplice: usare la tecnologia del solare termico (vedere la scheda relativa al "Solare Termico") con l'aggiunta di particolari dispositivi chiamati assorbitori o adsorbitori (attualmente molto costosi) che producono "freddo" avendo in ingresso l'acqua calda (il calore).
I vantaggi del Solare Termico e condizionamento dell'aria "Solar Cooling" sono:
- Migliore redditività dei sistemi solari già in uso (installati cioè per il riscaldamento e per la produzione di acqua calda);
- Copertura reale del fabbisogno estivo (raffrescamento - condizionamento) che oggi è in crescita esponenziale, quindi riduzione notevole della domanda di elettricità nei periodi estivi attraverso la produzione localizzata di "freddo".
- Risparmio economico nella bolletta dell'energia elettrica da parte dell'utente
Teleraffrescamento
Il teleraffrescamento è una soluzione alternativa, rispettosa dell'ambiente e sicura per la produzione di acqua fredda per il raffrescamento degli edifici residenziali, terziari e commerciali. La tecnologia è simile a quella del teleriscaldamento: semplicemente si porta all'utente l'acqua fredda al posto dell'acqua calda.
La presenza del teleraffrescamento implica tipicamente la presenza anche del teleriscaldamento.
E' In fase di sperimentazione una nuova generazione di teleraffrescamento, tramite la fornitura alle abitazioni collegate a rete di distribuzione di acqua calda (come avviene per il teleriscaldamento in inverno) che poi viene trasformata in "freddo" grazie a dei dispositivi chiamati assorbitori. Il funzionamento è simile a quello descritto nel Solar Cooling.
