È una storia lunga ma interessante.

Tutto nasce dal fatto che l’inventore dell’aria condizionata, Willis Carrier, in realtà non la inventò per il confort termico ma… per la carta.

Si, hai capito bene.

Willis Carrier era un giovane e brillante ingegnere che venne incaricato di risolvere un problema nella tipografia Sackett & Wilhelms di Brooklyn nella quale, a causa della forte umidità del clima sulla costa Est degli Stati Uniti, la carta tendeva ad appiccicarsi e quindi inceppava le macchine per la stampa.

Il primo gruppo frigorifero con una batteria di scambio e un ventilatore permettevano di condensare l’umidità dell’aria dell’ambiente eliminandola. E la carta non si appiccicava più.

Fantastico!

Questo trattamento sortiva però anche un effetto positivo sulle persone che vi lavoravano per cui, dalla carta agli uomini, il passo fu breve ma… l’uomo non è di carta.

Questa esperienza spinse Carrier a mettere a punto un sistema di calcolo che partiva dal presupposto che l’aria fosse il giusto mezzo per creare confort negli ambienti e che tutto dipendesse dal suo trattamento.

Nacque l’aria condizionata e con essa il metodo Carrier.

Il fatto è che con l’aria condizionata nacque anche un vero e proprio “condizionamento” culturale di cui ancora oggi siamo schiavi al punto che i libri di testo universitari e i programma di calcolo ufficiali che sono usati negli studi termotecnici sono sbagliati.

Le software house che li producono si premurano di rispettare le normative vigenti, l’ufficialità. Purtroppo tale ufficialità porta con sé quell’errore originale in base al quale Carrier non tenne nel dovuto conto di come l’aria condizionata agisse sulla massa solida dell’ambiente e quest’ultima sulle sensazioni termiche del corpo umano.

Carrier riconobbe un generico effetto di smorzamento dei carichi termici (peggiorando peraltro il problema) per effetto delle masse ma ciò non è sufficiente per tener conto dell’intera dinamica energetica che caratterizza il sistema corpo-edificio-impianto.

La carta non irraggia, l’uomo si.

Ecco, in questo semplice concetto è nascosto il problema.

Quando un impianto ad aria è in azione in un edificio sottoposto ai classici carichi termici estivi interni ed esterni il suo effetto è molto forte sulla massa fluida (temperatura, velocità e umidità dell’aria) ma molto modesto sulla massa solida (temperatura delle superfici o temperatura radiante).

Come ho detto prima però, l’uomo non è di carta ed essendo vivo la sua temperatura corporea superficiale deve essere di diversi gradi superiore a quella dell’ambiente che lo circonda se vuol stare bene o addirittura sopravvivere.

Il grave errore che venne commesso fu quello di sopravvalutare gli effetti dell’aria condizionata sulla temperatura superficiale, su quella che potremmo chiamare la pelle della stanza e che, come vedremo in successive NewsLetter, è essenziale per far stare termicamente bene la pelle del nostro corpo.

Tutt’oggi, nei libri di fisica tecnica universitari, si insegna che nel calcolo dei carichi termici di un ambiente climatizzato ad aria si debba considerare la temperatura radiante uguale a quella dell’aria!

Ma è così nella realtà?

NO

Normalmente, in condizioni di carico di progetto, la temperatura radiante supera dai 3°C ai 6 °C quella media dell’aria.

Una prova molto semplice di ciò può essere fatta da chiunque si trovi in un ambiente con l’aria condizionata e provi all’improvviso a spegnerla: in pochi minuti fa caldo.

Già, perché le masse subiscono poco l’effetto raffrescante dell’aria e rimangono più calde. Non appena l’aria, che per natura ha poca capacità di accumulare energia termica, viene riscaldata proprio dalle masse che erano rimaste calde, e che invece, loro sì, agiscono molto sull’aria, la sensazione del corpo cambia.

Ma se le superfici nella realtà rimangono calde, cosa succede al corpo?

Molto semplice: NON IRRAGGIA.

Ecco perché l’aria condizionata deve raffreddare, muovere e deumidificare molto l’aria, proprio per compensare questa lacuna che si porta dietro da un secolo quando venne inventata per la carta, solo che la carta non ha bisogno di irraggiare dal momento che non è viva.

Il mancato riconoscimento della maggiore temperatura radiante ha determinato un errore di sottodimensionamento del carico termico ambientale e l’escamotage che si sono inventati i termotecnici per compensarlo si chiama: coefficiente di sicurezza.

Eh sì, questa fu la soluzione poco scientifica con cui si sono sempre dimensionati gli impianti lasciando alla discrezionalità soggettiva, condizionata dalle paure e dalle fregature che si sono prese, il dimensionamento di tale coefficiente che in certi casi può arrivare fino al 100% e che comunque non è mai inferiore al 30%, pena… sottodimensionare l’impianto!

Il coefficiente di sicurezza: una tuta protettiva per stare tranquilli…

 

Il fatto è che con l’Architettura Radiante è tutta un’altra storia.