TRATTAMENTO ARIA
Quando condizioniamo un ambiente, prendiamo parte dell'aria in esso contenuta e gli facciamo subire dei trattamenti in modo da portarne temperatura e umidità relativa ai valori necessari per mantenere l'ambiente in condizioni di benessere.
In estate quando l'aria è calda e umida, bisognerà raffreddarla e deumidificarla. Questo è il tipico trattamento operato dai climatizzatori autonomi. Ma cosa succede all'aria? Pensiamo quanto avviene ai vetri della nostra autovettura in una giornata di pioggia oppure ancora ai vetri della finestra della cucina quando prepariamo da mangiare: i vetri si appannano e piccole goccioline di acqua solcano la superficie. Ciò avviene perché abbiamo una superficie fredda, il vetro, che viene a contatto con un'aria calda e molto umida, quella dell'abitacolo della vettura o quella carica di vapore della cucina. L'aria cede calore al vetro raffreddandosi e contemporaneamente, essendo il vetro molto freddo, perde anche vapore che condensa, passando allo stato liquido (le goccioline che vediamo).
Nel climatizzatore avviene lo stesso fenomeno: l'aria del locale incontra la superficie fredda dell'evaporatore ed in tal modo si raffredda e cede vapore che condensa (ed è per questa ragione che l'evaporatore produce acqua).
Il processo di raffreddamento e deumidificazione dell'aria descritto, presenta quindi due aspetti particolari. Da un lato l'aria si è raffreddata, cioè la sua temperatura si è abbassata e dato che di ciò possiamo rendercene conto con i nostri sensi questo effetto è detto sensibile e la porzione del calore scambiato con la superficie dell'evaporatore utilizzata per diminuire la temperatura dell'aria, è detto calore sensibile.
Come secondo effetto c'è stata una riduzione del vapore d'acqua contenuto nell'aria, anche questo fenomeno è dovuto ad uno scambio di calore con l'evaporatore, calore che però non ha variato la temperatura, ma ha permesso al vapore d'acqua di condensare, cioè di cambiare stato di aggregazione, e di abbandonare l'aria sotto forma di liquido: questo tipo di calore viene detto calore latente .
In inverno invece l'aria va in genere solamente riscaldata avendo già un tenore di umidità relativa accettabile. Un climatizzatore che funziona come pompa di calore svolge proprio questa funzione. L'aria incontra una superficie più calda e assorbe calore da questa, riscaldandosi. Dato che l'effetto è stato solo quello di aumentare la temperatura dell'aria senza alcun azione sul contenuto di vapore d'acqua, il calore scambiato sarà calore di tipo sensibile.
Per meglio comprendere il significato di calore sensibile e calore latente è sufficiente un altro semplice esempio: la pentola che bolle.
Quanto noi mettiamo la pentola colma d'acqua sul fuoco il primo fenomeno che vediamo è un surriscaldamento dell'acqua fino a farle raggiungere la temperatura di ebollizione, da questo momento la temperatura dell'acqua non subirà variazioni fino alla completa evaporazione di tutto il liquido ma noi dobbiamo continuare a fornire calore (lasciamo il fuoco acceso) per consentire all'acqua di continuare a bollire ebbene il calore che abbiamo fornito per consentire all'acqua di bollire è calore sensibile (provoca un'innalzamento della temperatura) mentre il calore che continuiamo a fornite per fare evaporare/bollire tutta l'acqua è calore latente (provoca il cambio di stato da liquido a gas dell'acqua). Quando parliamo di climatizzare un ambiente generalmente non aggiungiamo ma sottraiamo calore ma il procedimento è il medesimo.