Per raggiungere e mantenere condizioni di comfort all’interno di un ambiente è necessario effettuare operazioni di climatizzazione. L’ esigenza di climatizzazione può nascere da alcuni fattori, per esempio, il clima all’esterno dell’ambiente, i carichi termici interni, il numero di persone nell’ambiente, le attività che sono eseguite al suo interno. Quindi per raggiungere le condizioni di comfort, si possono effettuare alcune operazioni: riscaldamento o raffrescamento, ventilazione con o senza filtraggio dell’aria, umidificazione o deumidificazione. Le macchine per la climatizzazione trasportano il calore da un ambiente ad un altro: si sottrae calore all’ambiente che si vuole raffrescare (climatizzazione estiva) o si fornisce calore all’ambiente che si vuole riscaldare (climatizzazione invernale). I sistemi di climatizzazione sono composti dai seguenti sottosistemi:
- una centrale di produzione/trasformazione energetica (produzione di calore o refrigerazione);
- rete di distribuzione dei fluidi vettore (acqua, aria, gas refrigeranti);
- terminali di diffusione (a convenzione, conduzione, irraggiamento);
- sistemi di regolazione (centraline, cronotermostati, valvole termostatiche).
Le caratteristiche e le efficienze di tali sottosistemi dipendono soprattutto dalle tecnologie adottate e dalle condizioni di funzionamento. Dal punto di vista della tipologia di impianto dobbiamo distinguere:
- impianti centralizzati, con un’unica unità di produzione di calore/refrigerazione, connessa ai terminali di stanza da una rete di distribuzione gerarchizzata (per es. a tutt’aria, se termica e di refrigerazione, ad acqua con terminali nei singoli ambienti):
- impianti decentralizzati, con unità di produzione di calore (“caldaiette”) o refrigerazione(condizionatori) o misti per singole abitazioni o stanze (pompe di calore).
Dal punto di vista delle fonti energetiche utilizzate e della sostenibilità ambientale, la climatizzazione può essere:
- artificiale, se basata interamente su fonti non rinnovabili, quali i combustibili fossili (per riscaldamento) o elettricità (per raffrescamento e ventilazione);
- naturale (o bioclimatizzazione), se basata sull’utilizzo di risorse rinnovabili e di sistemi di riscaldamento solari attivi (collettori solari) o passivi (serre pareti ad accumulo), di ventilazione naturale, di raffrescamento passivo (microclimatico, geotermico, evaporativo, radiativo), ad esempio nelle fasi di progettazione, realizzazione e gestione di un green building;
- ibrida, se utilizza entrambi i tipi precedenti, in modo integrato (nello spazio e nel tempo).