Condizionatori E Deumidificatori
La verità è che un deumidificatore non è altro che un condizionatore d’aria modificato. Prima di entrare nei dettagli di come funziona un deumidificatore, discutiamo prima le basi di come funziona un condizionatore d’aria. Comprendere il funzionamento dei sistemi AC ti aiuterà a capire rapidamente i deumidificatori. Termineremo la nostra guida con una discussione sulle differenze tra AC e deumidificatori. Successivamente, discuteremo alcune delle funzionalità e caratteristiche uniche utilizzate dai deumidificatori per deumidificare nel modo più efficiente ed efficace possibile.
Si noti che nella guida che segue, nel descrivere come funziona un deumidificatore, descriveremo, più specificamente, come funziona un deumidificatore a compressore. Sebbene non tutti i deumidificatori possano essere basati su un compressore, la maggior parte dei deumidificatori che abbiamo testato e recensito sono in realtà basati su compressori. Un deumidificatore a compressore è uno che può gestire 50, 35, 10, 10 litri o tutti i deumidificatori commerciali. Pertanto, per il resto di questa guida, per comodità e perché rappresenta ciò a cui la maggior parte delle persone pensa quando pensano comunque a un deumidificatore, fare riferimento a un deumidificatore a compressore semplicemente come un deumidificatore. Meno comuni sono gli altri due tipi di deumidificatori, il termoelettrico e l’essiccante. Abbiamo anche scritto guide dettagliate per altri tipi di deumidificatori.Per maggiori informazioni sul funzionamento dei deumidificatori termoelettrici vedere qui. Per ulteriori informazioni su come funzionano i deumidificatori ad adsorbimento, vedere qui.
Come funzionano i condizionatori d’aria
I condizionatori d’aria si trovano in qualsiasi luogo che richiede il raffreddamento, incluse case, hotel, automobili e persino barche. Per semplificare le cose andavamo a limitare l’ambito di questa trattazione agli impianti di condizionamento centralizzati, la maggior parte dei quali sono impianti split, quegli impianti di condizionamento comunemente presenti nelle abitazioni e negli uffici in cui alcune delle parti che compongono l’impianto di condizionamento si trovano all’interno dell’abitazione o dell’edificio degli uffici e altre parti si trovano al di fuori dell’abitazione o dell’edificio degli uffici. Discuteremo in dettaglio le parti specifiche e le loro posizioni in seguito.
Prima di iniziare, è importante sapere e capire che i sistemi di condizionamento dell’aria sono sistemi chiusi in pressione. Nel sistema scorre un fluido magico che facilita il trasferimento di calore. Il refrigerante è questo fluido. Il refrigerante è un composto chimico con le caratteristiche fisiche e chimiche necessarie per facilitare il corretto funzionamento dell’impianto. Ciò significa che deve avere il punto di ebollizione, il punto di congelamento, ecc. corretti.
per consentire il corretto funzionamento del sistema. Se la sostanza chimica non soddisfa i criteri esatti richiesti dal sistema, non può essere utilizzata. Questo è il motivo per cui la maggior parte dei sistemi di condizionamento dell’aria residenziali e commerciali utilizza solo uno dei due diversi tipi di refrigeranti: R-22 e R410A. La maggior parte dei deumidificatori utilizza il refrigerante R410A. Parti del condizionatore d’aria
Condizionatori e deumidificatori condividono entrambi gli stessi quattro componenti essenziali. Questi quattro componenti sono:
1. Il compressore comprime il refrigerante
2. Il condensatore condensa il refrigerante
3. La valvola di espansione consente un brusco calo di pressione
4. L’ evaporatore evapora il refrigerante
Il nome di ogni componente ti dirà cosa fa. Il compressore si comprime, il condensatore condensa ed espande (facilita la caduta di pressione), mentre l’evaporatore evapora. Sebbene il design della valvola di espansione e del compressore sia interessante, non fornisce una comprensione completa del funzionamento di un condizionatore d’aria. Per massimizzare l’area dell’ambiente circostante, sia il condensatore (e l’evaporatore) hanno un design alettato e/o serpentinato. Questa scelta progettuale garantisce la massima efficienza di trasferimento del calore. Come vedrai di seguito, la maggior parte del trasferimento di calore all’interno del sistema avviene all’evaporatore e al condensatore.
Il frigorifero racconta la storia
Per capire meglio come funzionano i sistemi di climatizzazione centralizzata, seguiamo il percorso del refrigerante mentre attraversa il sistema. Queste qualità determinano la direzione del calore che viene trasferito dentro e fuori il sistema. Prendere nota della temperatura, della pressione, della fase (liquido/gas) e della fase (liquido/gas).
Iniziamo con il refrigerante dopo che è uscito dall’evaporatore dell’impianto di condizionamento. Il vapore refrigerante freddo a bassa pressione entra nel compressore (situato fuori casa vicino al condensatore) dove viene compresso in vapore caldo ad alta pressione . Il vapore a questo punto è caldo perché ha raccolto calore da due diverse fonti. Ha assorbito il calore dall’aria calda e raffreddata all’evaporatore. Inoltre, ha assorbito il calore generato dalla compressione del vapore da bassa ad alta pressione all’interno del compressore.
Il vapore caldo ad alta pressione Quindi, entra nel condensatore dove il vapore viene condensato in un liquido ad alta pressione più freddo, ma ancora caldo . Come l’evaporatore, il condensatore ha molte alette metalliche che hanno un’ampia superficie. Ciò facilita la dissipazione del calore. C’è anche una ventola sopra il condensatore che aiuta questo processo (la rimozione del calore dal sistema). Il condensatore si trova fuori casa (è la grande scatola di metallo fuori casa con un grande ventilatore sopra).
Il liquido caldo ad alta pressione lascia le batterie di condensazione e viene quindi reinstradato all’evaporatore dell’impianto (all’interno dell’abitazione). Il liquido viene forzato attraverso un evaporatore prima di raggiungere l’evaporatore. valvola di espansione . La valvola di espansione consente una brusca riduzione della pressione . Ciò causa un’alta pressione calda. liquido per evaporare in una miscela Raffreddare liquido a bassa pressione e vapore. È l’evaporazione parziale del liquido caldo che provoca un abbassamento della temperatura delle miscele risultanti (il processo di evaporazione richiede energia e quindi l’energia termica viene trasferita dal sistema per facilitare l’evaporazione è questo che raffredda il refrigerante).
La miscela pressione fredda bassa va poi ai sistemi evaporatore (di solito si trova sopra / vicino al vostro forno di case). Il ventilatore soffia aria calda dall’interno della casa sulle bobine, che fa evaporare il liquido. Questa evaporazione provoca un ulteriore abbassamento della temperatura dei refrigeranti. Ora abbiamo il vapore freddo a bassa pressione che alla fine torna al compressore del sistema.
Si noti che nel descrivere il processo con cui funziona un sistema di condizionamento dell’aria sopra, abbiamo descritto due diversi modi in cui l’aria viene raffreddata.
1. L’energia è necessaria affinché la miscela liquido refrigerante/vapore si trasformi in vapore. Questa energia viene fornita sotto forma di energia termica dall’aria calda che viene aspirata sulle serpentine dell’evaporatore. Quindi, avviene un trasferimento di energia. L’aria calda viene raffreddata e la componente liquida della miscela refrigerante all’interno delle serpentine dell’evaporatore riceve l’energia necessaria per cambiare fase da liquido a vapore.
2 Uno dei principi di base della termodinamica è che al calore piace passare da qualcosa di più caldo a qualcosa di più freddo. Il calore viene inoltre trasferito tra l’aria calda che passa sulle serpentine dell’evaporatore del sistema e il refrigerante più freddo contenuto nelle serpentine.
La temperatura dei refrigeranti non è influenzata dal calore dell’atmosfera calda. Quando entra nel compressore del sistema, rimane freddo e vapore a bassa pressione.
Come funziona un deumidificatore
Differenze tra Sistemi AC e Deumidificatori (Tipo Compressore)
Sia i sistemi AC che i deumidificatori hanno funzioni e forma simili. C’è una differenza significativa nella loro funzionalità. I sistemi AC sono progettati per raffreddare l’aria, mentre i deumidificatori possono deumidificare l’aria. Entrambi i sistemi possono deumidificare l’aria. La differenza è che i deumidificatori sono ottimizzati per rimuovere l’umidità dall’aria a una velocità molto più elevata e in modo molto più efficiente rispetto ai sistemi AC. Notare che entrambi i sistemi non raffreddano l’aria. I deumidificatori in realtà riscaldano leggermente l’aria trattata. I sistemi AC raffreddano solo l’aria trattata.
Sia i sistemi AC che i deumidificatori hanno esattamente gli stessi componenti di progettazione. Sono costituiti da un compressore (o dispositivo simile), condensatore (o dispositivo simile), valvola di espansione (o dispositivo equivalente) e un evaporatore. La principale differenza nel design riguarda la posizione di ciascun compressore e condensatore dei sistemi. I sistemi di condizionamento dell’aria centrali hanno le unità di compressione e condensazione situate all’esterno dell’abitazione e le unità di evaporazione all’interno dell’abitazione. Tutti i componenti dei deumidificatori si trovano l’uno vicino all’altro all’interno dell’apparecchio. Pertanto, un sistema AC centrale ha quello che viene chiamato un design a sistema diviso mentre un deumidificatore è un apparecchio all-in-one.
La posizione di ciascuno dei componenti critici sopra elencati è importante in quanto si riferisce a ciò per cui ciascun sistema è ottimizzato (sistemi CA per il raffreddamento e deumidificatori per la deumidificazione). Le batterie del condensatore e dell’evaporatore si trovano in aree separate di un sistema AC centrale. Uno si trova all’interno dell’abitazione (evaporatore) e l’altro si trova all’esterno dell’abitazione (condensatore). L’aria fresca dal tuo sistema AC viene fatta circolare attraverso la casa dall’aria fresca che è stata raffreddata dalle serpentine dell’evaporatore. In un deumidificatore l’aria che viene raffreddata sulle serpentine dell’evaporatore del sistema viene invece immediatamente aspirata attraverso le serpentine del condensatore dei deumidificatori prima che esca dalla parte superiore, posteriore o laterale del deumidificatore. Qual è la differenza tra il design?
Come abbiamo già detto, il refrigerante del compressore del sistema AC è un vapore caldo ad alta pressione.
Il vapore viene condensato in un liquido caldo ad alta pressione dal condensatore del sistema. Questo cambio di fase (il refrigerante passa da vapore a liquido) richiede un trasferimento di energia tra il refrigerante e l’aria ambiente. Richiede che l’aria intorno alle batterie condensanti sia
più fredda Per consentire lo scambio termico nel giusto senso, le batterie e il refrigerante al loro interno devono essere più freddi dell’aria ambiente. Questo perché il calore deve fluire dal refrigerante nell’aria per favorire la condensazione. Il refrigerante nelle batterie non condenserà se l’aria ambiente non è più fredda di quella del condensatore. Le batterie del condensatore sono progettate per dissipare il calore in modo più efficiente e hanno una grande ventola posizionata sopra il condensatore.
Quindi, in un sistema AC centralizzato, la temperatura dell’aria ambiente relativamente più bassa (aiutata dal design delle unità del ventilatore e della batteria del condensatore) agisce per condensare il refrigerante all’interno delle batterie del condensatore. Questo processo avviene fuori casa e l’aria rilevante per il processo è l’aria fuori casa. La stessa aria fredda utilizzata in un deumidificatore viene utilizzata per raffreddare i tubi del condensatore e condensare il gas refrigerante in uscita dal compressore in un liquido caldo ad alta pressione. Le batterie del condensatore freddo dei deumidificatori raffreddano l’aria, motivo per cui può essere riscaldata quasi immediatamente passandoci sopra.
L’aria di scarico del deumidificatore è aria calda e secca, leggermente più umida (e secca) dell’aria ambiente. Un deumidificatore non viene utilizzato per raffreddare l’aria. Cos’è il condensato?
Finora abbiamo visto sia come funzionano i sistemi AC sia come funzionano i deumidificatori. Abbiamo visto tutte le parti che compongono ogni sistema e come lavorano insieme per raffreddare l’aria che entra in ogni sistema. In che modo l’aria di raffreddamento aiuta a rimuovere l’umidità? Di seguito rispondiamo a questa domanda.
Come discutiamo qui, la temperatura e l’umidità sono intrinsecamente correlate. L’umidità relativa diminuirà all’aumentare della temperatura, anche se c’è ancora abbastanza umidità nell’aria. Al contrario, se la temperatura diminuisce, l’umidità relativa aumenta. Questa relazione tra temperatura e umidità è ciò che consente alla tecnologia di riscaldamento/raffreddamento dei sistemi AC e dei deumidificatori di deumidificare l’aria. La condensa si forma quando l’umidità relativa dell’aria viene aumentata da un calo della temperatura. Quando l’aria che circonda immediatamente le batterie viene raffreddata, la sua umidità relativa può aumentare oltre il 100% ea quel punto si forma la condensa.
Questo è ciò che i meteorologi chiamano il punto di rugiada. Si riferisce semplicemente alla temperatura alla quale si forma la condensa (rugiada). I deumidificatori e i sistemi AC stanno fondamentalmente portando la temperatura a un punto di rugiada specifico vicino alle serpentine dell’evaporatore. In un sistema AC centralizzato la condensa gocciola in una serie di vaschette di raccolta (che sono attaccate a una pompa della condensa o collegate a uno scarico a pavimento) mentre in un deumidificatore la condensa gocciola in un grande secchio di raccolta della condensa rimovibile (può essere ovviamente anche essere drenato).
Altri modi in cui un deumidificatore è ottimizzato per la deumidificazione
Come abbiamo visto, il design di un deumidificatore può deumidificare l’aria senza raffreddarla permanentemente. Pertanto, la deumidificazione viene ottenuta senza influenzare notevolmente la temperatura dell’aria deumidificata. I condizionatori d’aria centrali deumidificano l’aria, ma al costo di raffreddarla permanentemente durante il processo.
Quando si tratta di deumidificazione, i deumidificatori offrono numerosi vantaggi rispetto ai sistemi AC. Innanzitutto, la maggior parte dei deumidificatori è dotata di un umidostato integrato, mentre i sistemi CA non lo sono. Invece, i sistemi AC possono essere controllati da un termostato. Proprio come si imposta una temperatura desiderata su un termostato, è possibile impostare un livello di umidità desiderato su un idrostato deumidificatore. Il deumidificatore si accenderà (compressore e ventola si accendono) quando rileva che l’umidità ambiente effettiva è superiore al livello di umidità desiderato e si spegne automaticamente quando rileva che l’umidità ambiente effettiva è scesa al di sotto del livello di umidità desiderato. Questo è il modo migliore per ottimizzare un deumidificatore per la rimozione dell’umidità. Può essere impostato su un livello di umidità desiderato e rimarrà acceso per tutto il tempo necessario per raggiungere il livello di umidità desiderato.Non c’è modo di controllare l’umidità in questo modo con un sistema di aria condizionata centralizzato.
I deumidificatori hanno anche altri vantaggi rispetto ai sistemi AC:
1. Portabilità : possono essere spostati in diversi punti della casa dove possono essere utilizzati per deumidificare solo aree specifiche. Puoi utilizzare i deumidificatori per umidificare le aree che non sono accessibili dal sistema di climatizzazione centralizzato della tua casa, come un garage o un capannone.
2. Le funzioni aggiuntive includono timer, modalità di sbrinamento e altre opzioni I deumidificatori possono essere programmati per accendersi e spegnersi in determinati momenti. Molti offrono anche modalità aggiuntive per consentire una rimozione dell’umidità più efficiente.
3. I deumidificatori a basso consumo energetico assorbono molta meno energia rispetto ai sistemi di condizionamento dell’aria centrali.
Per riassumere i vantaggi che abbiamo già menzionato sopra,
4. La deumidificazione della temperatura dell’aria invariata viene ottenuta senza influenzare notevolmente la temperatura dell’aria.
5. Idrostato integrato Consente al cliente di specificare il livello di umidità desiderato.
Ultimi pensieri
Potresti essere scettico sulla necessità di un deumidificatore dopo aver letto le differenze di cui sopra tra i sistemi CA. Non puoi far funzionare l’aria condizionata durante l’estate per abbassare l’umidità?
Mentre i sistemi AC possono rimuovere parte dell’umidità, la rimozione dell’umidità è un effetto collaterale . Le serpentine dell’evaporatore del sistema CA raffreddano l’aria e il risultato è la rimozione dell’umidità. Tuttavia, lo scopo principale del sistema è quello di raffreddare l’aria . È progettato per raggiungere questo obiettivo.
Un deumidificatore, d’altra parte, pur prendendo in prestito gran parte del design di un sistema CA, è prima di tutto costruito per deumidificare l’aria. Lo fa in modo molto più efficiente. L’aria in ambiente viene aspirata direttamente sulle batterie evaporanti delle unità dove viene immediatamente deumidificata ad altissima velocità. L’aria viene espulsa dall’unità molto più secca e vicina alla stessa temperatura alla quale è entrata nel deumidificatore.
La linea di fondo qui è che mentre sia i condizionatori d’aria che i deumidificatori condividono molti degli stessi componenti e gran parte dello stesso design, sono due apparecchi molto diversi con due funzioni molto diverse. Il condizionatore d’aria della tua casa dovrebbe essere usato per rinfrescare la tua casa e ridurre i livelli di umidità. Se il tuo obiettivo è deumidificare l’aria con un livello di umidità elevato e fastidioso, allora sicuramente vuoi utilizzare un deumidificatore.
