Cosa sono il calore sensibile e latente e perché sono importanti per l'HVAC?
Quindi stai guardando le specifiche del tuo condizionatore d'aria. Vedi che hai un sistema da 3 tonnellate e sai che il tonnellaggio è un'espressione della potenza del tuo AC. Ma cos'è che fa effettivamente il tuo AC quando esercita tutta quella potenza e quanto è efficace?
Bene, il compito del tuo condizionatore d'aria è rimuovere il calore dall'interno della tua casa. Ecco cosa sta facendo con tutto quel potere! Tuttavia, per assicurarti di stare comodo, devi rimuovere entrambi tipi di calore che si accumulano all'interno:calore sensibile e calore latente.
È qui che le cose si complicano. Il tuo condizionatore d'aria è progettato per rimuovere entrambi, ma apparecchiature diverse lo fanno con diversi livelli di efficacia.
Il calore sensibile è ciò che viene registrato sul termostato. Riflette un cambiamento di temperatura.
Cominciamo con il tipo di calore più semplice:il calore sensibile. Tecnicamente parlando, il calore sensibile si riferisce alla quantità di energia necessaria per aumentare o diminuire la temperatura di una sostanza, indipendentemente dai cambiamenti di fase (come un cambiamento di fase da gas a liquido).
Potrebbe sembrare complicato, quindi pensalo in questo modo:il calore sensibile viene riflesso dalla temperatura che appare sul termostato. Quando vedi che sono 75 gradi dopo aver acceso l'aria condizionata, stai vedendo il risultato della rimozione del calore sensibile da parte del tuo condizionatore d'aria.
Diversi fattori influenzano la quantità di calore sensibile che il tuo condizionatore d'aria deve rimuovere dalla tua casa:
- Volume e qualità dell'isolamento (valore R)
- Tipi di vetro per finestre (basso emissivo o standard), quantità e dimensioni
- Numero di storie nella tua casa
- Orientamento della tua casa rispetto al sole
- Specifiche di illuminazione ed elettrodomestici
- Misure dello sbalzo del tetto
E così via. Quando accendi l'aria condizionata e questa abbassa la temperatura che vedi sul termostato, hai mitigato gli effetti del guadagno di calore da queste fonti . Fondamentalmente, il tuo condizionatore d'aria ha rimosso una certa quantità di calore sensibile.
Eppure potresti essere ancora a disagio. Perché?
Il calore latente è importante, ma la maggior parte dei condizionatori d'aria non ne rimuove abbastanza.
Il tuo condizionatore d'aria potrebbe non rimuovere abbastanza calore latente dall'aria. Questo è un problema comune che porta a gravi disagi in primavera e in estate. Cosa dà?
Il calore latente è il calore che risulta da un aumento o una diminuzione della quantità di umidità trattenuta dall'aria. In particolare, è la quantità di energia necessaria per provocare un cambiamento di fase (per i nostri scopi, da liquido a gas o da gas a liquido) senza modificare la temperatura effettiva di una sostanza.
L'umidità in sé non è calore latente, ma l'umidità contiene Calore latente. Quando il tuo termostato mostra una temperatura - 75 gradi, diciamo - non ti mostra quanto calore latente è contenuto nell'aria. Quando la tua casa è molto umida, probabilmente senti molto calore latente oltre a calore sensibile. Quindi potrebbe sembrare 80 gradi anche se il tuo termostato legge 75. Questo perché il termostato non misura la quantità di calore latente nell'aria. Sta solo monitorando il calore sensibile (temperatura).
Se ti sei mai lamentato dell'umidità, in realtà ti stavi lamentando del calore latente all'interno dell'umidità. Ora lo sai!
Il carico di calore latente della tua casa dipende da diversi fattori:
- Infiltrazione d'aria attraverso fessure, crepe e fori nell'involucro edilizio
- Attività domestiche come cucinare, fare il bagno, pulire ed esercitarsi
- Il numero di persone all'interno della tua casa in un dato momento
Quando un condizionatore è dimensionato correttamente per la tua casa, dovrebbe rimuovere una quantità sufficiente di calore latente per mantenerti a tuo agio. Ad esempio, forse il tuo condizionatore d'aria ha una specifica del carico di raffreddamento per l'80% di calore sensibile e il 20% di calore latente. If that's in line with the actual sensible/latent heat ratio in your home, then you should be in good shape. When you set your thermostat to 75 degrees, it will actually feel like 75 degrees.
Unfortunately, most residential air conditioners aren't properly sized. They're way too big. And when your air conditioner is too big, it's not going to remove enough latent heat from the air.
The solution? Eliminate points of entry for latent heat and remove the rest
If you're already feeling the effects of high indoor humidity this spring, your air conditioner clearly isn't keeping you comfortable. Thankfully, there are still things you can do to make improve your situation (and get rid of that pesky latent heat).
For starters, consider air sealing your home. There are likely several gaps and holes between your living space and your crawl space. If you've got ductwork in your attic, you can bet there are gaps there as well. Humid air gets in through these holes and makes you uncomfortable, but sealing them stops the infiltration.
A whole-home assessment will reveal your biggest sources of air infiltration. With the results in hand, you can prioritize air sealing opportunities. After you've sealed things up, consider the following methods for removing humidity (in rough order of effectiveness and affordability):
- Switch to a combination thermostat and humidistat. Not only will your AC kick on when the temperature exceeds your preferred setting - it will turn on when the relative humidity (RH) inside your home exceeds a specific percentage. To stay comfortable during warmer, humid months, we recommend keeping your RH below 55%. Just be aware that the lower you set it, the more often your air conditioner will run. This setup works best when you have an air handler with variable airflow. The fan runs for longer periods of time and removes more moisture from the air than standard units.
- Install a whole-house dehumidifier. These devices connect to your existing ductwork and pull out humidity without lowering the temperature inside your home. After your home cools to the desired temperature, the dehumidifier takes care of any remaining humidity that the AC failed to remove. Most whole-house dehumidifiers also connect to the outdoors, ventilating your home with fresh air in addition to removing humidity.
- Upgrade your air conditioner to a two-stage or variable speed unit. If your heating and cooling system is already past its prime, consider upgrading to a two-stage or variable speed unit. Your old AC probably operated at one speed:full blast. Two-stage units run at a slower speed for most of the season, only ramping up when the load requirements are at their most extreme (peak summer, usually). Variable speed units change speeds across a wide spectrum depending on the load requirements at any given time. Both types of equipment offer longer AC run times but fewer cycles overall. As a result, they remove more humidity than standard, single-speed systems. They're more efficient, too.
It's not the heat that's uncomfortable…
…it's the humidity! You hear this all the time in the South.
In reality, it's not the humidity that's so oppressive. It's the latent heat inside the humidity that keeps you sweaty and uncomfortable from April to October. You could start saying, "That darn latent heat is getting on my nerves," but that's the sort of comment that might attract strange stares from passerby.
Better to blame the humidity like everyone else while secretly cursing the latent heat. Anyway…
Understanding the correct cooling loads for sensible and latent heat is a balancing act that requires a lot more than rules of thumb (the way most HVAC "pros" approach system sizing) and playing "set it and forget it" with your thermostat. In addition to properly sizing your HVAC system, it's about tightening up the home envelope and using equipment that mitigates issues with excess humidity (and the latent heat within).
Now that you understand how it all works - and why it matters - you're in a better position to take action. Who knows? This summer might be your most comfortable one yet.