Il deumidificatore, come funziona?

Quasi tutti abbiamo un simpatico deumidificatore in casa, soprattutto chi vive al mare, che sta lì a macinare corrente e sputare acqua per tutto il giorno. Ma quanti sanno come funziona?

La maggior parte dei deumidificatori sfrutta un processo meccanico-refrigerativo per far condensare il vapor d’acqua presente nell’aria, e in realtà il principio fisico su cui si basa è molto più semplice del suo nome. Prima di tutto sono necessarie un paio di nozioni.

Umidità specifica

È il rapporto tra la massa di vapor acqueo e la massa d’aria umida, praticamente quanti grammi d’acqua ci sono in un kg d’aria. Talvolta lo si trova espresso anche in grammi d’acqua su grammi d’aria.

Umidità assoluta

È la quantità di vapore acqueo (in grammi) contenuta in un metro cubo d’aria. Essendo l’aria un fluido il cui volume è strettamente dipendente dalla temperatura, si capisce facilmente che l’umidità assoluta è un valore labile e poco significativo, ma ci serve per definire altri parametri importanti.

Umidità di saturazione

È la quantità massima di vapor d’acqua che una quantità d’aria può contenere senza che vi sia condensazione di vapore in acqua liquida.

Umidità relativa

Èdefinito come il rapporto tra l’umidità assoluta e l’umidità di saturazione, ovvero è il rapporto tra la quantità di vapore contenuto nell’aria e la quantità massima di vapore che potrebbe contenere la stessa quantità d’aria alla stessa temperatura. E’ la percentuale che sentiamo sempre al meteo, quella che in pratica ci fa sentire di più il caldo o il freddo e che fa ammuffire il vestito buono per le occasioni importanti. Dipende molto strettamente dalla temperatura, ed è questa dipendenza che viene sfruttata nel processo di deumidificazione.

Detto questo si può facilmente capire il diagramma psicrometrico qui sotto, che mette in relazione tutti i parametri prima definiti.

Sull’asse orizzontale in verde si può trovare la temperatura, espressa in gradi Celsius, mentre sull’asse verticale in blu si trova l’umidità specifica. Le curve rosse che vanno verso l’alto rappresentano l’umidità relativa, dalla curva dello 0% (sovrapposta all’asse orizzontale) a quella di saturazione, 100% di umidità e reumatismi a palla. Sopra la curva di saturazione c’è la cosidetta regione delle nebbie, ovvero lo stato in cui l’umidità in eccesso condensa e si ha vapore saturo più acqua liquida. Le linee azzurre e nere le ignoriamo, non ci servono per quello che stiamo trattando.

Leggere il grafico è molto semplice. Scegliamo una temperatura di partenza, diciamo 25°C, saliamo fino ad incrociare l’umidità relativa che ci interessa, per esempio 50%, si va a destra e sappiamo gratuitamente l’umidità specifica, in questo caso 0,010 grammi d’acqua per grammo d’aria secca. Purtroppo questo bel diagramma colorato che ho trovato ha l’umidità specifica espressa in grammi su grammi, cosa che porta a misurare in millesimi, ma in pratica non cambia nulla.

Se nonostante la pallosità di questo articolo hai letto tutto fino qui hai tutta la mia stima, anche perché ora viene finalmente la pratica.

Cosa fa questo benedetto deumidificatore?

Due cose, raffredda l’aria e poi la riscalda. Tutto qui. Per capire perché l’aria perde umidità così facilmente basta vedere quest’altro grafico con le trasformazioni che ci interessano disegnate in 3 semplici passaggi (powered by paint).

È un’afosa giornata di luglio, partiamo da una condizione critica di 35°C, 70% di umidità relativa e 0,025 gm/gm di umidità specifica (il punto 1 nel grafico).

Trasformazione 1-2: l’aria aspirata dal deumidificatore passa attraverso una serpentina refrigerante, che ne abbassa la temperatura di circa 4 gradi, lasciando invariata l’umidità specifica ma portando l’umidità relativa alla saturazione.

Trasformazione 2-3: l’aria continua a venir raffreddata. L’umidità relativa non può andare oltre il 100% poiché non si può superare la saturazione, quindi il vapore in eccesso condensa sottoforma di acqua raccolta in un apposito contenitore. Il risultato è che l’umidità relativa rimane al 100%, ma diminuisce notevolmente l’umidità specifica.

Trasformazione 3-4: l’aria a questo punto ha scaricato molta umidità ma è fredda, quindi passa per la parte calda della serpentina ritornando alla temperatura di partenza. L’umidità assoluta rimane costante, ma l’umidità relativa cala vertiginosamente.

Se vi state chiedendo perché ho scritto un articolo così palloso, la motivazione è semplice:

devo ripassare gli appunti di fisica tecnica, in questo modo è meno noioso!

Fiducioso che nessuno sia arrivato a leggere fino qui, potrei scrivere quello che mi pare. Ma mi limito ad un “Sapevatelo! Su Rieducational Channel!”.