Aer condiționat

Aerul condiționat se obține cu ajutorul unor instalații speciale, care îi modifică și îi controlează condițiile climatice în scopul obținerii confortului (locuințe, birouri), sau pentru obținerea unor cerințe tehnice (laboratoare, blocuri operatorii, instalații electronice).

Istoric

Ideea de răcire a aerului din spațiile închise a apărut pentru prima dată în Egipt. Prima formă de „aparat de aer condiționat" a fost un sistem de apeducte în pereții încăperilor. Bazată pe folosirea apei reci, metoda era accesibilă numai claselor superioare, deoarece apa era o resursă prețioasă la acea vreme. Termenul de „aer condiționat" a apărut în 1906, când un inginer din industria textilă, Stuart Cramer, l-a folosit. Acesta a experimentat diferite feluri de a ameliora efectele aerului uscat generat de procesul de producție. Noua dezvoltare pe care Cramer a inițiat-o a avut un efect considerabil asupra calității aerului din fabrică. Primele aparate cu rol de a controla umiditatea aerului au fost inventate la începutul secolului 20 pentru a fi folosite în tipografii. Aparatele de aer condiționat au început să fie folosite la scară largă în anii 1950, pentru a răci aerul din case sau automobile.

Principiul de funcționare

Majoritatea aparatelor moderne de aer condiționat funcționează pe baza unui ciclu frigorific cu compresie de vapori. Agentul frigorific circulă între un evaporator, un compresor, un condensator și un dispozitiv de expansiune. În unitatea interioară, agentul frigorific preia căldura din aerul încăperii, iar în unitatea exterioară aceasta este cedată mediului. În timpul răcirii, sistemul poate reduce și umiditatea aerului, deoarece vaporii de apă condensează pe suprafața rece a evaporatorului.

Utilizare și eficiență energetică

Aerul condiționat contribuie la menținerea confortului termic în perioadele cu temperaturi ridicate, însă funcționarea sa poate reprezenta o parte importantă a consumului de electricitate al clădirilor. Consumul depinde de eficiența echipamentului, izolarea clădirii, temperatura exterioară, temperatura selectată și durata de funcționare. Stabilirea unei temperaturi interioare mai ridicate în regimul de răcire reduce necesarul de energie. Întreținerea periodică și curățarea sau înlocuirea filtrelor sunt importante atât pentru funcționarea sistemului, cât și pentru calitatea aerului interior.

Tipuri de sisteme

Sistemele de aer condiționat pot fi clasificate în funcție de modul de instalare și de distribuire a aerului răcit. Aparatele individuale sunt destinate, în general, răcirii unei singure încăperi, în timp ce sistemele centrale distribuie aerul răcit în mai multe spații ale unei clădiri printr-o rețea de conducte și grile de ventilație.

Sistemele de tip split sunt alcătuite, în mod obișnuit, dintr-o unitate interioară și una exterioară, conectate prin conducte prin care circulă agentul frigorific. Variantele fără conducte, denumite și „mini-split”, permit răcirea separată a anumitor încăperi sau zone ale unei clădiri. Unele astfel de sisteme sunt reversibile și pot funcționa și în regim de încălzire, pe principiul unei pompe de căldură.

Impact energetic și asupra mediului

Utilizarea aparatelor de aer condiționat contribuie la creșterea consumului de electricitate al clădirilor, în special în timpul perioadelor cu temperaturi ridicate. Cererea pentru răcirea spațiilor este una dintre componentele cu cea mai rapidă creștere ale consumului energetic din sectorul clădirilor, iar utilizarea simultană a unui număr mare de aparate poate crește semnificativ sarcina maximă asupra rețelelor electrice.

Impactul climatic al sistemelor de aer condiționat provine atât din energia consumată, cât și din eventualele pierderi de agent frigorific. Unele hidrofluorocarburi utilizate ca agenți frigorifici sunt gaze cu efect de seră cu un potențial de încălzire globală ridicat. Reducerea impactului asupra mediului poate fi realizată prin utilizarea unor aparate mai eficiente, limitarea pierderilor de agent frigorific și trecerea la substanțe cu un potențial de încălzire globală mai scăzut.