Oamenii locuiesc intr-o diversitate de medii, cu temperaturi si grade de umiditate care variaza destul de mult. Zona confortabila pentru persoane este, insa, destul de redusa ca limite, de aceea, inca din cele mai vechi timpuri, au fost cautate diverse solutii pentru a realiza la interior o zona de trai propice. Din aceste eforturi a aparut o industrie extrem de dezvoltata, cea a climatizarii aerului, care are un rol deosebit, atat in viata de zi cu zi, in interiorul locuintelor, cat si in spatiile unde se desfasoara diverse activitati economice, unde este important ca cele doua elemente sa fie controlate intr-un mod cat mai strict.
In articolul de mai jos vei afla ce este climatizarea aerului si cum s-a ajuns la tehnologia folosita astazi. In plus, vei descoperi rolul instalatiei de climatizare a aerului, tipurile de echipamente folosite in domeniul casnic si cel industrial si avantajele sau dezavantajele utilizarii acestei tehnologii.
Cuprins
- Ce este climatizarea aerului?
1.1. Istoricul climatizarii aerului
1.2. Rolul indeplinit de instalatiile de climatizare a aerului
1.3. Principalele tipuri de aparate de climatizare a aerului
- Principiile de functionare ale conditionarii aerului
2.1. Climatizarea aerului in locuinte
2.2. Climatizarea aerului in spatii mari
- Ce efecte are utilizarea sistemului de climatizare? Avantaje si dezavantaje
1. Ce este climatizarea aerului?
Climatizarea aerului este un proces tehnologic utilizat pentru a crea si a mentine o anumita temperatura, umiditate si puritate a aerului intr-un spatiu inchis. Acest proces are dublu rol, cel de a asigura un confort personal oamenilor care locuiesc sau lucreaza in respectivul spatiu si cel de a indeplini anumite conditii de mediu, necesare pentru realizarea unor procese tehnologice diverse sau pentru evitarea degradarii spatiului. O instalatie de climatizare de calitate si bine dimensionata ar trebui sa isi indeplineasca rolul, indiferent de conditiile climatice din exterior, in ceea ce priveste temperatura aerului, umiditatea, calitatea aerului si miscarea lui.
1.1. Istoricul climatizarii aerului
Oamenii au incercat, din cele mai vechi timpuri, sa realizeze in interiorul locuintelor un spatiu confortabil, mai ales in acele zone in care temperaturile depaseau cu mult limita de confort. Inca din antichitate, egiptenii si romanii utilizau diverse metode pentru a racori aerul dintr-o incapere, ca de exemplu plasarea unor bucati mari de gheata aduse din zonele reci in vase deschise, ce aveau drept rol racirea aerului din jur.
Primele incercari mai serioase de conditionare a aerului au fost facute in a doua jumatate a secolului al XIX-lea:
- In 1851, un medic american din statul Florida, confruntat cu problema pacientilor care nu suportau temperatura si umiditatea crescute, a incercat sa raceasca incaperile spitalului folosind un compresor pus in miscare prin forta animala sau a apei;
- Sistemul lui nu a fost, insa, utilizat in practica, abia in 1902 inginerul american Willis Carrier reusind sa patenteze un aparat pentru tratarea aerului care reusea cu succes sa controleze umiditatea aerului, fie uscandu-l, fie umezindu-l. Cercetarile lui au dus la realizarea primelor instalatii de aer conditionat care au fost utilizate la inceput pentru racirea spatiilor de birouri sau a celor industriale;
- In perioada interbelica, tehnologia a permis ca aparatele sa fie micsorate, putand fi utilizate si pentru conditionarea aerului casnic. Tehnologia utiliza un gaz care distrugea stratul de ozon, ceea ce a dus la numeroase controverse in a doua jumatate a secolului al XX-lea;
- Din anii ‘90, gazul poluant a fost inlocuit cu noi substante mai putin daunatoare planetei, ultimele tehnologii utilizate in domeniul climatizarii fiind pompele de caldura, care profita de energia interna a pamantului, si tehnologia compresiei fara vapori, care ar putea sa scada cu pana la 50% consumul de energie.
1.2. Rolul indeplinit de instalatiile de climatizare a aerului
Climatizarea aerului are un rol important in lumea moderna, facand mult mai mult decat simpla racire a aerului, pe care cei mai multi dintre oameni o vor in spatiile de locuit. Exista anumite domenii de activitate care nu pot avea loc intr-un mod eficient daca temperatura si umiditatea nu sunt cuprinse intre anumite valori stricte. Climatizarea aerului indeplineste 4 roluri esentiale:
- Functia de baza este reprezentata de capacitatea de racire a aerului, esentiala, in special, in zonele in care temperaturile sunt ridicate pe tot timpul anului;
- Dezumidificarea aerului din interior este utila atat pentru confortul personal, cat si pentru realizarea unui spatiu sanatos, in care mucegaiurile sa nu fie prolifice. Anumite spatii, cum ar fi muzeele, bibliotecile sau depozitele speciale trebuie sa aiba o umiditate controlata, aici rolul aerului conditionat fiind mai mult decat unul pentru asigurarea confortului. Asadar, aparatul de aer conditionat aduna umezeala din interior, aflata sub forma de vapori, si o elimina la exterior, prin intermediul unui tub special;
- Ventilatia are rolul de a aduce aer proaspat din interior intr-un mod controlat si nu prin deschiderea unei ferestre;
- Filtrarea aerului se face automat, deoarece aparatele sunt dotate cu filtre speciale, ce pot opri substantele poluante sau alergene, care ar putea dauna sanatatii.
1.3. Principalele tipuri de aparate de climatizare a aerului
In functie de necesitati, pot fi montate mai multe tipuri de instalatii de climatizare a aerului. Acestea au fost proiectate sa indeplineasca anumite roluri specifice, atat in ceea ce priveste volumul de aer conditionat, cat si in ceea ce priveste precizia cu care temperatura si umiditatea pot fi reglate. Dintre aceste echipamente, cele mai utilizate sunt:
- Pentru climatizarea unor spatii mici, ca de exemplu locuintele sau birourile, cele mai utilizate sunt instalatiile de tip split, formate din doua unitati, una interioara si una exterioara. Desi nu sunt cele mai eficiente, au avantajul ca sunt silentioase, partea cu compresorul (mai zgomotoasa) fiind asezata la exterior. Ca dezavantaj, pe langa consumul relativ mare, este generarea aerului sub forma unui singur jet puternic, ceea ce poate provoca probleme de sanatate;
- Pentru spatiile de mari dimensiuni, sunt potrivite aparatele de climatizare cu montaj al unitatii in exterior, ce reusesc sa conditioneze cantitati impresionante de aer. Un dezavantaj al tehnologiei este necesitatea transportarii aerului conditionat de la sursa, pana la utilizator, prin intermediul unor conducte speciale, destul de voluminoase;
- Instalatiile mobile functioneaza dupa acelasi principiu, dar ambele parti ale sistemului se afla in interiorul aceleiasi carcase, ce poate fi mutata in spatiul dorit. Dezavantajul tehnologiei consta in necesitatea existentei unui orificiu de eliminare a aerului cald, precum;
- Ultimele directii in domeniul conditionarii aerului se refera la utilizarea energiilor regenerabile (soarele, energia geotermala, apa marii) ce functioneaza pasiv, cu consum redus de energie si care nu dauneaza mediului inconjurator.
2. Principiile de functionare ale conditionarii aerului
Desi exista o varietate mare de instalatii de conditionare a aerului, aproape toate se bazeaza pe proprietatea lichidelor de a se vaporiza prin pierdere de caldura. Un lichid care se transforma in vapori va crea intotdeauna o temperatura mai redusa fata de cea din zona respectiva. Pornind de la aceasta idee, au fost fabricate instalatii de conditionare a aerului, care au in componenta cateva piese esentiale:
- Compresorul care are rolul de a transforma gazul in lichid prin comprimarea lui;
- Condensatorul cu rolul de a prelua umiditatea din aer aflata sub forma de vapori, pe care o elimina la exterior sub forma de apa, printr-un tub special;
- Rezervorul de agent refrigerant ce adaposteste lichidul (de regula, freon) care prin evaporare creeaza o zona rece;
- Ventilatorul are rolul de a recircula aerul din incapere;
- Vaporizatorul sau piesa care asigura transferul de caldura de la aerul din interiorul casei spre freon;
- Filtrele care indeparteaza particulele poluante din aer.
Toate aceste piese formeaza un sistem inchis care functioneaza pe baza consumului de energie electrica, agentul refrigerant fiind recirculat in doua stari, cea gazoasa, de presiune mica si cea sub forma de lichid, creata prin cresterea presiunii gazului.
Aparatele de climatizare sunt, asadar, sisteme care preiau caldura din interior si o elimina la exterior prin intermediul unui agent refrigerant. In acelasi timp, are loc si o dezumidificare a aerului prin condensarea vaporilor de apa de la interior si eliminarea lor catre exterior.
2.1. Climatizarea aerului in locuinte
Asigurarea unei temperaturi confortabile in locuinta este tot mai mult o necesitate, deoarece temperaturile din timpul verii trec, de multe ori, peste nivelul critic, ceea ce dauneaza atat vietii de zi cu zi, cat si organismului uman. In privinta climatizarii rezidentiale, cel mai adesea sunt utilizate aparatele de tip split, cu doua unitati (una exterioara si una interioara), care sunt usor de montat, au un consum redus si reusesc sa climatizeze eficient intregul spatiu al casei.
In ultimii ani, au fost facute inovatii importante in domeniul climatizarii rezidentiale prin introducerea sistemului cu inverter, ce reduce consumul de curent electric, si prin utilizarea sistemelor SMART, conectate la Internet, ce pot fi pornite de la distanta pentru a raci incaperile doar atunci cand cineva urmeaza sa ajunga acasa in scurt timp.
2.2. Climatizarea aerului in spatii mari
Spatiile de mari dimensiuni, cum ar fi zonele industriale, salile de sport, piscinele sau salile de spectacole, sunt mai greu de climatizat, in acest caz fiind necesara utilizarea unor instalatii speciale, de dimensiuni si puteri mari, care reusesc sa faca fata cu brio provocarilor. Exista imprejurari speciale, unde este foarte important ca temperatura si umiditatea sa fie pastrate in limite foarte exacte, in caz contrar putand aparea pagube importante.
Cele mai bune rezultate sunt oferite de aparatele de climatizare portabile profesionale, pentru interventii in anumite locuri specifice, si de aparatele de climatizare de tip rooftop, ce se monteaza pe acoperis si care pot climatiza spatii foarte intinse, cu zeci de incaperi, si unde este necesara o interventie mai puternica, pentru a pastra temperatura si umiditatea in parametrii normali.
3. Ce efecte are utilizarea sistemului de climatizare? Avantaje si dezavantaje
Avantajele sistemelor de climatizare sunt evidente pentru orice persoana care a intrat intr-un spatiu racorit in acest mod, venind de afara in miezul verii, cand temperatura trece de 40 de grade Celsius. Multe persoane nu se pot odihni cum trebuie in noptile fierbinti de vara, pentru ei aparatele de conditionat fiind obligatorii pentru o viata normala. Esentiala este si pastrarea unei umiditati aflate in jurul valorii de 60%, deoarece o umiditate prea mare favorizeaza aparitia si proliferarea mucegaiului, lucru ce poate fi daunator pentru sanatate.
Foarte importanta este climatizarea aerului si in spatiul comercial. Multe domenii industriale nu pot functiona eficient daca aerul are temperaturi prea mari sau umiditate crescuta. Mai mult decat atat, studiile au aratat ca lucratorii din spatii cu temperaturi crescute nu pot avea randament ridicat, pierderile putand ajunge chiar la sume importante. Dezumidificarea industriala este necesara in anumite cazuri, ca de exemplu pentru indepartarea umiditatii din aer la piscine, in salile de sport, in depozite de produse perisabile si chiar in arhive si muzee.
In domeniul constructiilor, o instalatie de climatizare a aerului poate sa indeparteze cu succes umiditatea din interior, aparuta din diverse cauze, precum ploile neasteptate, inundatiile sau chiar din cauza apei folosite la amestecarea materialelor de constructie. Un alt domeniu industrial ce nu poate functiona decat la valori de umiditate redusa, este industria farmaceutica, unde este necesara pastrarea unor valori exacte.
Instalatiile de climatizare, mai ales daca nu sunt montate si intretinute in mod corect, pot avea si anumite dezavantaje, unele chiar cu efect grav. Majoritatea dezavantajelor pot fi evitate, insa, cu succes, totusi, este indicat sa se cunoasca riscurile pentru a putea fi luate unele masuri imediate:
- Umezeala si temperatura scazuta din interiorul unitatilor de climatizare pot favoriza inmultirea unor bacterii periculoase, ce pot duce la aparitia unor boli grave, precum celebra boala a legionarilor. Situatia poate fi evitata prin curatarea la cel mult un an de zile a instalatiei si schimbarea filtrelor periodic;
- Unele persoane sensibile pot suferi un soc termic la trecerea de la exteriorul fierbinte, la interiorul rece. Specialistii recomanda ca diferenta dintre temperatura setata si cea de la exterior sa nu fie mai mult de 7-10 grade Celsius;
- Freonul care este utilizat ca agent de racire are un efect distructiv asupra stratului de ozon. Chiar daca instalatia este inchisa, pot aparea situatii in care gazul acesta sa fie eliminat in atmosfera.
In concluzie, climatizarea aerului nu mai reprezinta un simplu moft, ci este un proces extrem de important, atat in privinta racoririi spatiilor rezidentiale, cat si in privinta asigurarii unor conditii optime in spatiile comerciale si industriale. In unele cazuri, este posibil ca dezumidificatoarele sa fie mai potrivite pentru spatiile care se confrunta cu probleme de umezeala.
Surse foto: Shutterstock.com, Ro.pinterest.com
