Il Climatizzatore

Siamo un manipolo di pigri, riconosciamolo. Il benessere che la società occidentale ogni giorno velatamente ci regala ha modificato profondamente il nostro approccio ai problemi di ogni giorno. Come quello del caldo. Cinquant'anni fa, in estate, si andava in giro in 500, con il tettino e i cristalli spalancati. E ci si sentiva liberi, anche se si sudava come dannati all'infermo, su quei simpatici sedili rivestiti in similpelle. Poi i raffinati impianti di ventilazione degli anni Settanta, di fatto, pensionarono il vecchio deflettore che si apriva a compasso. Era inaffidabile, anche se chiuso l'acqua vi filtrava come in una spugna ed era la strada preferita dai ladri d'auto per raggiungere i loro scopi; eppure ha evitato migliaia di torcicollo e garantiva quel minimo ricambio d'aria tale da evitare l'appannamento dei cristalli. Ma noi ci eravamo evoluti, e girare con quello spicchio di vetro aperto a mo' di presa d'aria, anche se di indubbia utilità non era più di moda. Insomma, dalla fine del deflettore, all'aria condizionata anche sulle utilitarie il percorso è stato breve. E dalla larga diffusione, alla totale dipendenza il passo è ancora più piccolo. Oggi nessuno rinuncerebbe più al "clima", eppure, nonostante tutto, sono pochi gli automobilisti che conoscono il funzionamento di questo magico accessorio che "fa il freddo" e che, oltre a coccolarci, è anche importante per la sicurezza: migliora lo stato psico-fisico del guidatore.

Dicevamo che spesso il condizionatore è usato impropriamente. Come buona parte delle diavolerie che riempie le nostre auto. Così anche noi di OmniAuto.it, tra la marea di libelli, vademecum e articoletti dedicati all'argomento, vogliamo dire la nostra.

IL CONDIZIONATORE
Il condizionatore è un dispositivo che usa la capacità dei gas di riscaldarsi o raffreddarsi se sono sottoposti a stress fisici. Gli esempi più banali, per capire il comportamento dei gas sono quello della "pompa da bicicletta" e quello della "bomboletta spry".
Primo esempio: prendiamo una comunissima pompa da bicicletta, otturiamone l'ugello con un dito lasciando un piccolissimo spiraglio e esercitiamo una pressione sullo stantuffo. Noteremo che l'aria che fuoriesce dalla fessura a contatto con la pelle risulterà quasi bollente.
Abbiamo capito che un gas (l'aria è una miscela di gas), se compresso si riscalda.
Secondo esempio: muniamoci di una comunissima bomboletta di quelle utili per spolverare in profondità il pc. Premiamo sulla valvola e lasciamo uscire liberamente l'aria contenuta all'interno. In pochi secondi la bomboletta diventerà sempre più fredda, fino a divenire gelida.
E' accaduto che la pressione dell'aria contenuta nella bomboletta, in stato di quiete, una volta azionato l'erogatore e lasciatone uscire il contenuto, ha subito una drastica riduzione. Questo ha causato la rapida rarefazione (detta laminazione) e quindi il raffreddamento del gas.

Combinando i processi alla base di questi due comunissimi esempi, otteniamo il condizionatore: ovvero un dispositivo che sfrutta la termodinamica per "spostare il calore da dove da fastidio a dove fastidio non da", come diceva il pioniere della climatizzazione industriale, Willis Carrier.

Schematicamente, quindi, il condizionatore è composto da un circuito al cui interno e posto un particolare gas, un compressore, un condensatore, una valvola di espansione e un evaporatore.
I gas utilizzati sono dei fluidi termovettori, sintetizzati chimicamente, la cui miscela è ottimizzata per la funzione che devono assolvere. Il compressore, quindi, provvede a spingere il gas attraverso il condensatore verso la valvola di espansione. Durante il percorso che, di fatto, obbliga il gas attraverso canali stretti e tortuosi (avete presente la "serpentina" che è dietro il frigorifero?) inizia il riscaldamento del fluido. Superata la valvola di espensione, il gas, sempre messo in pressione dal compressore, subisce una la laminazione, dovuta all'aumento della sezione dei condotti che costituiscono l'evaporatore. La temperatura del fluido, quindi, cala drasticamente fino quasi a "gelare" l'evaporatore ed essere poi risucchiata dal compressore per un nuovo ciclo.
Condensatore ed evaporatore, in un impianto automobilistico, sono due semplici scambiatori di calore. Il primo cerca di smaltire il calore in eccesso del gas compresso contenuto al suo interno, e di norma si trova a ridosso del radiatore di raffreddamento del motore (ecco perchè quando il climatizzatore è accesso, anche la ventola di raffreddamento del motore si attiva con maggior frequenza), mentre il secondo serve a sottrarre calore all'aria dirette all'abitacolo medieante il raffreddamento dal gas in espansione. L'evaporatore è posto all'inizio dell'impianto di ventilazione, a valle del filtro antipolline a del ventilatore: l'aria che l'attraversa mentre viene raffreddata, cede parte del proprio calore all'evaporatore stesso, e quindi al gas contenuto all'interno che evita di gelarsi.
Ecco spiegata anche una funzione tipo del condizionatore da auto, ovvero l'impossibilità di spegnere il ventilatore e di attivare il compressore con temperature esterne troppo rigide: il tutto è neccessario ad assicurare all'evaporatore un minimo scambio termico onde evitare il congelamento del gas contenuto all'interno e il blocco del circuito.

IL CLIMATIZZATORE
Questo è il funzionamento di base, al massimo della semplificazione, di un condizionatore automobilistico. Di fatto, fuziona un po' come un frigorifero.
Dal condizionatore al climatizzatore il automobilistico passo è breve. Per condizionatore si intende un dispositivo capace solo di raffreddare, mentre il climatizzatore è in grado sia di raffreddare, sia di riscaldare l'aria. Se i climatizzatori domestici usano il processo della pompa di calore (ovvero l'inversione, mediante opportuni meccanismi, del ciclo di funzionamento), i climatizzatori automobilistici sono molto più semplici e di fatto accoppiano un condizionatore con un comune riscaldatore. Quest'ultimo è costituito da un ulteriore scambiatore di calore, questa volta costituito da una diramazione regolata da un rubinetto del circuito di raffreddamento del motore (ormai universalmente a liquido). Il liquido di raffreddamento, riscaldato dal motore, passa attraverso questo piccolo radiatore e riscalda l'aria diretta all'abitacolo.
Così con un ventilatore a più velocità, un un dispositivo che l'aria la fredda ed un altro, successivo, che l'aria la scalda riusciamo a regolare la temperatura dell'abitacolo a piacimento. Questo è lo schema di base.
Quanto costa, di fatto, raffreddare l'aria? Attualmente, in media, non più di 2 - 3 kW per gli impianti meno raffinati. Ci sono infatti particolari compressori che richiedono, per il funzionamento a regime, anche meno, fino a 0.8 kW. Va da sè che minore sarà la riserva di cavalli, più si sentirà il peso del compressore del clima, con i consumi che aumentano di conseguenza. Dal punto di vista della funzionalità, un impianto moderno si può arricchire a piacimento. Abbiamo, in virtù della gestione dell'impianto, climatizzatori manuali (con tutte le regolazioni a discrezione dell'utente), semiautomatici (con regolazioni automatiche limitate alla temperatura desiderata e alla velocità della ventola) e automatici (con flussi, temperatura e velocità dell'aria gestiti da una centralina e vari servomeccanismi). Poi, a seconda delle varie zone impostabili, avremo climatizzatori monozona, bizona, trizona e quadrizona.

Il tripudio (o il delirio) della complessità sono attualmente i climatizzatori automatici mutlizona disponibili per le berline di lusso e alcune superiori "premium". Qualcuno di questi prevede addirittura la gestione, per ogni zona climatica, anche della velocità e della direzione dei flussi.

ISTRUZIONI PER L'USO
Partiamo dai principi di base che, in Estate, consigliano di tenere all'interno impostata (dove possibile) una temperatura di massimo 6°C. inferiore rispetto all'esterno, che sconsigliano di investire direttamente le parti del corpo con il flusso gelido dell'aria, che suggeriscono di spegnere il clima qualche minuto prima di scendere. Sono principi legati al buon senso e, soprattutto, alla nostra salute, sui quali non interveniamo. Vediamo, invece, come utilizzare il climatizzatore con maggior efficienza.
Per raffreddare rapidamente la nostra auto, è importante facilitare l'uscita dell'aria calda contenuta all'interno. Quindi accendiamo il climatizzatore alla temperatura desiderata e contestualmente abbassiamo i finestrini. Dopo i un paio di minuti sarà già possibile chiudere i finestrini e godere del fresco. Per migliorare le prestazioni dell'impianto è importante imparare ad usare il ricircolo, attivandolo per facilitare il raffreddamento, ricordandoci poi di disattivarlo appena il clima all'interno diventa accettabile e questo per favorire il ricambio d'aria. Analogamente al ricircolo, bisogna imparare a "convivere" con la manopola della temperatura e con quella della velocità della ventola. Sono i due comandi con cui si gioca più frequentemente: è inutile all'inizio spararsi aria gelida con il ventilatore al massimo, onde poi andare a ricercare via via il miglior compromesso. Meglio impostare la temperatura ad un valore ragionevole, dando per scontato che il "troppo freddo" costituisce un inutile spreco di energia e trovare un valore medio-basso per la ventola. In questo modo si avrà un graduale abbassamento della temperatura che sarà percepito con naturalezza dall'organismo. I flussi, poi, dovrebbero essere diretti verso l'alto, così da favorire il mescolamento dell'aria fredda (più pesante) con quella calda (più leggera) ancora presente all'interno dell'abitacolo e favorire il raffreddamento della zona attorno alla testa degli occupanti. Allo scopo sono utilissime quelle grandi bocchette supplementari che alcune auto ancora prevedono a centro plancia, che dirigono il flusso verso l'alto, ed è comunque consigliabile orientare adeguatamente le bocchette centrali. Dirigere l'aria verso il parabrezza o in altre direzioni è inutile e, a tratti, anche dannoso.
Quanto appena descritto vale per un semplice climatizzatore automatico. Per gli impianti più sofisticati sarebbe bene entrare nell'ottica che, da qualche anno, le logiche di gestione hanno raggiunto una precisione e un "intelligenza" di buon livello. Sarebbe sufficiente, con un clima automatico, impostare il giusto livello di temperature e lasciar fare tutto all'impianto: se si ha la calma e la tranquillità di "lasciarsi gestire", in poco tempo si otterrà il clima ideale.

Nelle mezze stagioni, come in inverno, il climatizzatore mantiene inalterata la sua importanza "strategica" per la sicurezza in auto. Grazie, infatti, alla capacità di deumidificare l'aria, attivare il compressore del clima, pur impostando una temperatura relativamente alta, significa azzerare il problema dell'appannamento dei cristalli - particolarmente fastidioso soprattutto durante le piogge autunnali - e migliorare il benessere a bordo, diminuendo il senso di "soffocamento" che affligge i più sensibili.

La manutenzione di un moderno climatizzatore automobilistico (e per moderno intendiamo gli impianti da una decina d'anni a questa parte), non è particolarmente complessa. Ad esclusione di particolari difetti di progettazione - come in alcuni casi anche recenti - è sufficiente per mantenere il climatizzatore in forma, usarlo di frequente (almeno per qualche minuto ogni settimana), ed avere l'accortezza, soprattutto nelle giornate più umide e alla fine di un lungo percorso, di lasciar "svanire" l'umidità condensatasi sul filtro dell'evaporatore, disattivando il compressore, lasciando attiva la sola ventilazione per qualche minuto. In questo modo si limiterà la formazione di muffe nei condotti, che sono poi la causa di cattivi odori e, a volte di reazioni allergiche. Bisogna poi ricordarsi di sostituire il filtro antipolline alle cadenze prescritte e, almeno ogni due - tre anni, far effettuare da un'officina il lavaggio dei condotti e del filtro dell'evaporatore.

Con queste semplici mosse saremo in grado di migliorare la qualità della vita a bordo, di ridurre i fastidi e, magari, di far fruttare i soldini che abbiamo sborsato per quello scenografico clima automatico bizona che ci fa dannare. Ricordando che l'uso improprio del climatizzatore significa spreco di energia e quindi di carburante, evitiamo di utilizzarlo per tragitti brevissimi: accendere il climatizzatore per un tempo inferiore ai quindici minuti, magari a bassa velocità, praticamente non ha utilità ed è meglio, in questi casi, ritornare al passasto e abbassare il finestrino.