Muy a menudo, el objetivo que lleva a la instalación de aire acondicionado es dar al hombre un ambiente más propicio para su bienestar. Además, es un medio válido de defensa contra la infección y la contaminación del aire de grandes aglomerados de seres humanos en sitios cerrados. Sirve de ayuda en el tratamiento terapéutico de muchas enfermedades; en las industrias, es un factor para aumento de la producción, a través del mayor rendimiento de los trabajadores, colocados en un medio más confortable.
Para el acondicionamiento de aire, se entiende un conjunto de tratamientos del aire que va a penetrar en determinado lugar, ofreciéndole ciertas condiciones de temperatura y humedad. Los tratamientos pueden ser muy diferentes, pues las condiciones deseadas varían de acuerdo al lugar servido. Un almacén para la conservación de géneros alimenticios, por ejemplo, necesita de condiciones diferentes de las exigidas para una tienda comercial de grandes dimensiones, un escritorio, o una sala de proyección de cine.
Esos criterios diferenciales hacen surgir numerosos sistemas de condicionamiento de aire, diferenciándose por el tamaño, construcción y control. Todavía, el principio de funcionamiento no varía sustancialmente de uno para otro, desde los pequeños hasta los grandes, siendo la mayor diferencia en cuanto a potencia y rendimiento.
En el organismo de los animales superiores –específicamente en el organismo humano– se producen una serie de transformaciones químicas mediante las cuales el alimento ingerido es convertido en energía térmica y mecánica. Esa producción de calor varía en función de diversos factores. Uno de ellos es el intercambio constante de calor entre el cuerpo y el ambiente. Ese intercambio depende de las condiciones del aire en que el cuerpo se encuentra sumergido, variando con la diferencia de temperatura entre la superficie del cuerpo y el ambiente, con la ventilación, etc.
En temperaturas de aire cercanas a las del cuerpo, el calor producido por el organismo no es eliminado de manera sencilla, y el individuo siente la sensación de sofoco. En esas épocas de fuerte calor, una atmósfera húmeda –saturada de vapor de agua– es tan perjudicial como el excesivo calor ambiente, pues no permite la evaporación del sudor. Por ese motivo, el condicionamiento del aire debe regular no sólo la temperatura sino también la cantidad de vapor contenido en el aire.
Además de la temperatura y la humedad, existe un tercer factor que influye en el estado del aire: la ventilación. Los tres no son independientes, pues interactúan de tal manera que, en el aire acondicionado, una variación se compensa por la variación adecuada de los otros dos, de modo que el cuerpo siempre está en un estado de comodidad suficiente.
En un sistema de aire acondicionado grande hay varias etapas. Sin embargo, las instalaciones no siempre incluyen todos los componentes presentes en las unidades menores. El aire entra en una sección, donde se mezcla con el aire reciclado del propio ambiente, pues es necesaria apenas una cierta proporción de aire fresco. En seguida, el aire mezclado pasa a través de sección de filtro que podrá tener dos etapas: la primera etapa retira el polvo por medio de un material fibroso; a continuación, el filtro de la segunda fase, que es generalmente electrostática, remueve las partículas más finas, como las del humo del tabaco usándose un voltaje alto para cargar eléctricamente las partículas de polvo y siendo atraídas para una rejilla de chapas cargadas con polaridad opuesta; al pasar a través de los dos conjuntos de tubos, el aire ya tiene su temperatura controlada haciendo que por uno de ellos circule agua caliente o vapor y por el otro agua helada o un fluido refrigerante.
Dentro del área que debe ser ventilada existe un sensor de temperatura que es ajustado al valor deseado. La diferencia entre la temperatura pretendida y la del ambiente determina automáticamente si serán usados los tubos de calentamiento o de refrigeración. El estadio siguiente es el filtro del olor existente en el aire. El carbón debe ser reactivado periódicamente, por medio de calentamiento, para expulsar el material absorbido.
La humedad deseada es producida por la inyección, en el aire, de vapor o de finas gotas de agua, por un vaporizador. Eso también es manejado por un sensor, situado dentro del ambiente. En el caso de haber humedad excesiva, el método común es hacer que el aire sea enfriado y después recalentado, si es necesario, en la fase de control de la temperatura para que la humedad se condense en los tubos de refrigeración.
Como ha sido indicado, desde el más pequeño hasta el más grande sistema utiliza los mismos principios. Las unidades de una habitación pequeña contienen un simple filtro lavable, un compresor de refrigeración y un calentador eléctrico de aire. En los ambientes mayores, se usan unidades más potentes y, frecuentemente, la sección de refrigeración (compresor y condensador) es colocada fuera del edificio.
