I compressori - Teknologieimpianti

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Sommario
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Le centrali frigorifere a compressione e loro componenti
I compressori
Condensatori
Organi di laminazione
Evaporatori
Certificazione Frigoristi
2
La refrigerazione è un aspetto particolare della trasmissione del calore; essa coinvolge la
produzione e l'utilizzazione di temperature al di sotto di quella ambiente.
Il raffreddamento delle sostanze richiede che il loro calore venga trasferito, attraverso una
caduta di temperatura, a mezzi solidi o liquidi o gassosi che si trovano naturalmente
oppure sono stati portati artificialmente a una temperatura più bassa.
Nelle applicazioni pratiche presenta un interesse rilevante il raggiungimento di
temperature più basse per il fluido (chiamato il refrigerante) che circolando
continuamente, asporta calore attraverso due processi:
1. espansione del fluido refrigerante attraverso una caduta di pressione in una strozzatura
(valvola di espansione o laminazione) senza produzione di lavoro esterno;
2. espansione del fluido attraverso un salto di pressione in un turboespansore con
Produzione di lavoro esterno.
I sistemi che realizzano questi due diversi processi prendono nome rispettivamente di:
1. Compressione di vapore in quanto l'espansione di un liquido saturo deve venir
preceduta dalla compressione del suo vapore. L'evoluzione di questo ciclo avviene
prevalentemente nella regione liquido-vapore;
2. Compressione di gas in quanto l'espansione del gas deve venir preceduta dalla
compressione del gas. L'evoluzione di questo ciclo avviene completamente in fase
gassosa.
Più in generale possiamo classificare le macchine frigorigene:
1. a compressione di vapore;
2. a compressione di gas;
3. ad assorbimento;
4. a effetto termoelettrico;
5. a termocompressione.
Oltre ai primi due tipi, presenta interesse per le applicazioni la macchina frigorigena ad
assorbimento, può essere considerata una variante della macchina frigorigena a
compressione di vapore.
Parliamo di Laminazione
Avviene quando la presenza di una valvola parzialmente aperta (parzializzazione) oppure la
strozzatura creata da un capillare in un condotto portano a una caduta di pressione del gas
che si muove con moto stazionario e uniforme.
In molti casi questo processo avviene in un tempo talmente breve e in uno spazio talmente
ridotto che non vi è tempo sufficiente né una sezione sufficientemente grande per
scambiare elevate quantità di calore; il processo può perciò essere considerato
adiabatico. Dal momento che non si produce lavoro (le pareti del condotto sono fisse),
non vi è variazione di energia potenziale e neppure calore scambiato.
Questo fa si che in molti casi l'incremento di energia cinetica sia trascurabile risulta allora
H1 = H2
Questa equazione ci dice che l'entalpia finale h2 è, in una laminazione, uguale all'entalpia
iniziale h1. La trasformazione è perciò isoentalpica;
È anche irreversibile, a causa delle forti dissipazioni generate dalla strozzatura nel moto del
fluido.
CICLO INVERSO
il ciclo frigorigeno è un ciclo inverso. Ricordiamo che, al contrario di quello che avviene nel
ciclo diretto dove l'obiettivo è quello di produrre lavoro, il ciclo inverso è un ciclo percorso
in senso antiorario che assorbe lavoro, prelevando il calore q, dalla sorgente inferiore e
cedendo il calore qs alla sorgente superiore;
l'area del ciclo inverso nel piano p_v rappresenta questa volta un lavoro negativo, fatto
cioè dall'esterno sull'unità di massa del fluido durante il ciclo, mentre nel piano T_s
rappresenta una quantità di calore negativa, iI calore cioè che viene trasmesso dal sistema
all'esterno.
Un ciclo inverso viene realizzato collegando tra loro, in un circuito chiuso lungo il
quale circola il fluido di lavoro, quattro elementi fondamentali:
1- 2 vapore saturo, a bassa pressione, entra nel
compressore e subisce una compressione
adiabatica reversibile (compressione isoentropica);
2 - 3 il calore qs viene ceduto all'ambiente alla
temperatura superiore in un processo di
condensazione a pressione costante attraverso uno
scambiatore di calore, il condensatore, da cui il fluido
di lavoro esce come liquido saturo;
3 - 4 un processo di laminazione adiabatica, che viene
realizzato in un organo di espansione, la valvola di
laminazione, nel quale il fluido passa dalla pressione
più alta alla pressione più bassa, diminuendo
contemporaneamente la propria temperatura e
conservando l'entalpia, che aveva inizialmente
(espansione isoentalpica);
4-1 i il calore q1, viene ricevuto dall'ambiente a
temperatura inferiore in un processo di evaporazione
a pressione costante attraverso uno scambiatore di
calore, l'evaporatore, in modo da chiudere il ciclo.
COEFFICIENTE EFFETTO FRIGORIGENO
Le prestazioni di un ciclo inverso frigorigeno
vengono espresse attraverso il coefficiente di
effetto frigorigeno Bf definito da:
Bf = ql/l
dove ql, è chiamato effetto frigorigeno,
rappresenta il calore massico sottratto alla
sorgente a temperatura inferiore
dall'evaporatore ed è pari a:
ql = h1 – h4
l è il lavoro speso nel ciclo e corrisponde al lavoro
interno li fornito dal compressore, dato dalla
relativa differenza di entalpia:
l = h2 – h1
Ricordiamo poi in base al primo principio della termodinamica che il lavoro l fornito è legato al calore
ceduto dal condensatore qs e il calore sottratto nell'evaporatore ql dalla relazione:
l = qs – ql
da cui ….
qs= ql + l
dove qs è la differenza di entalpia per desurriscaldare e successivamente condensare il vapore nel
tratto 2 – 3
qs = h2 – h3
Ricordiamo infine che la potenza P si ottiene come prodotto della portata in massa del fluido di
lavoro m per il calore massico q:
P =m*q
relazione che viene utilizzata non tanto per ricavare la potenza, di solito assegnata, quanto per
ottenere la portata di fluido di lavoro necessaria per soddisfare le richieste di un dato impianto.
La rappresentazione dei cicli
inversi viene fatta di solito
nel diagramma pressione p
(in ordinate) ed entalpia h (in
ascisse).
La Figura mostra lo scheletro
di un diagramma p_h con
riportate la curva limite che
racchiude la regione liquidovapore, insieme alla
posizione del punto critico, e
le linee principali
caratterizzate dalla costanza
di titolo x, volume massico v,
temperatura T, entropia s,
pressione p (quest'ultima
all'interno della regione
liquido-vapore si
sovrappone alla linea a T
costante); naturalmente i
segmenti di retta verticali
sono le isoentalpiche.
CICLO IDEALE
L'effetto frigorigeno ql relativo alla evaporazione
del fluido di lavoro a pressione (e temperatura)
costante si legge sulle ascisse come differenza tra
h1 e h4.
Il lavoro di compressione l che avviene lungo la
linea a entropia costante piegata verso destra,
viene letto, in ascissa, come differenza tra h2 e h1.
Il calore ceduto dal condensatore qs, che avviene
inizialmente,
durante
la
fase
di
desurriscaldamento del vapore, a pressione
costante e successivamente sempre alla stessa
pressione costante (ma anche a temperatura
costante), durante la condensazione, viene letto
sempre sulle ascisse come differenza di h2 e h3.
Infine la laminazione da 3 a 4, essendo
un'lsoentalpica, permette di far individuare il
punto 4 scendendo dallo stato di liquido saturo in
3 lungo il tratto verticale 3 - 4 fino a incontrare
l'orizzontale, a pressione costante, lungo cui
avviene l'evaporazione.
Sempre sul diagramma p_h conviene rilevare il volume massico V1 [m3/kg] nel punto 1 in modo da
calcolare, nota la portata in massa m [kg/s] del fluido la portata in volume Vi [m3/s].
V1 = m * v
Questo dato è utile per il dimensionamento del compressore. Nel caso in cui la portata sia inferiore a
0,24 m3/s conviene utilizzare un compressore alternativo, mentre al di sopra di questo valore si
preferisce utilizzare un turbocompressore.
Le temperature di evaporazione e di condensazione, evidenziate sul ciclo sono necessariamente
diverse da quelle dell'ambiente a cui si vuole rispettivamente sottrarre e cedere calore.
L'evaporatore e il condensatore sono infatti degli scambiatori e quindi, per garantire lo scambio
termico, occorre che, durante l'evaporazione, il fluido si trovi a una temperatura più bassa di quella
dell'ambiente dal quale esso assorbe calore, mentre, durante la condensazione, il fluido si deve
trovare a una temperatura maggiore di quella dell'ambiente al quale esso cede calore.
Queste differenze di temperatura sono in genere dell'ordine di circa 10°C; così se, ad esempio, si
vuole mantenere la temperatura di una cella per la conservazione di alimenti alla temperatura di -10
°C con una temperatura dell'ambiente esterno pari a + 20°C, la temperatura di evaporazione del
fluido nel ciclo dovrà essere di - 20 °C, mentre quella di condensazione dovrà essere pari a
+ 30°C.
In questo caso la differenza di temperatura tra i due ambienti, la cella fredda e l'esterno caldo, è pari
a 30°C, mentre la differenza tra la temperatura di evaporazione e quella di condensazione del fluido
nel ciclo è pari a 50°C.
In genere si cerca di tener più bassa possibile la differenza di temperatura tra evaporazione e
condensazione per ovvi motivi di risparmio di energia.
In alcuni casi tuttavia altre considerazioni di ingombro e di condizioni di lavoro dell'evaporatore e del
condensatore intervengono a modificare in modo sostanziale il criterio prima enunciato. Ad esempio,
nei condizionatori da finestra l'ambiente dal quale l'evaporatore preleva calore si può trovare a 25°C
e il fluido evapora a O °C, mentre l'ambiente a cui il condensatore cede calore può trovarsi a 35 °C e il
fluido condensa a 50°C; perciò una differenza di temperatura tra i due ambienti di 10°C, deve essere
amplificata fino a 50°C nel ciclo in cui opera il fluido.
CICLO REALE
Il ciclo effettivo di refrigerazione differisce
dal ciclo ideale principalmente a causa della
caduta di pressione che il fluido incontra nel
muoversi all'interno delle tubazioni che
collegano i vari elementi dell'impianto e per
il trasferimento di calore verso oppure
dall'esterno.
La Figura mette in rilievo la caduta di
pressione all'aspirazione e quella relativa
alla mandata.
In questa figura è anche possibile osservare
la leggera condizione di surriscaldamento
del vapore all'inizio della compressione (1 al
posto dello stato 1’ di vapore saturo) con
l'obiettivo di evitare che il fluido aspirato
dal compressore contenga tracce di liquido;
nel caso infatti di un compressore
alternativo, alla fine della corsa di
compressione, la presenza di liquido nello
spazio morto del cilindro potrebbe
addirittura portare al distacco della testa
del cilindro per la mancanza di
comprimibilità del liquido.
Sempre sulla Figura si osserva il leggero sottoraffreddamento del liquido, fenomeno per cui il fluido cede calore
nel condensatore non solo fino a condensare completamente (tratto 2 – 3’), ma si raffredda ulteriormente (da 3’ a
3), sempre alla stessa pressione.
Fino a ora abbiamo trattato il caso di
impianti che lavorano con differenze di
temperatura
tra
evaporazione
e
condensazione piuttosto modeste.
Nelle applicazioni si trova spesso la
necessità di realizzare un'elevata differenza
di temperatura, a cui va associato un alto
valore del rapporto tra la pressione iniziale
e finale del vapore.
Si fa uso allora di una compressione in due
stadi.
Rispetto alla compressione in un solo stadio
questa
compressione
permette
di
raggiungere temperature più basse alla fine
della compressione con un lavoro di
compressione più modesto a causa del
raffreddamento
intermedio,
che
fa
scendere la temperatura.
Le centrali frigorifere
I fabbisogni
termici
GRUPPO
FRIGORIFERO
ACQUA
REFRIGERATA /
VETTORE FREDDO
ACQUA CALDA /
VETTORE CALDO
(in pompa di calore)
CONDIZIONAMENTO
REFRIGERAZIONE
RISCALDAMENTO
POSTRISCALDAMENTO
ACQUA CALDA /
VETTORE CALDO
(in recupero di
calore)
Certificazione Frigoristi
ACQUA CALDA
SANITARIA
3
Le centrali frigorifere
RIPASSANDO
Il ciclo del sistema frigorifero a compressione consiste in una sequenza di cambiamenti di
stato ottenuti mediante la compressione e l'espansione del fluide refrigerante che circola
nell'impianto.
Le fasi di evaporazione e di condensazione attuano il trasferimento di calore dall'aria di
cella che lambisce l'evaporatore, all'aria o all'acqua in cui è immersa la serpentina del
condensatore.
1) I fluidi assorbono calore (calore latente di evaporazione) nel passaggio dallo stato liquido allo
stato aeriforme, e lo restituiscono interamente quando dallo stato gassoso tornano allo stato
liquido (calore latente di condensazione)
2) La temperatura alla quale avviene il cambiamento di stato (o di fase) di una sostanza è
influenzata dalla pressione, ma rimane costante per tutta la durata del cambiamento di stato.
3) L'energia si manifesta sotto varie forme (meccanica, elettrica, chimica, termica). La si può
trasformare dall'una all'altra forma, ma non la si può distruggere (il calore quindi si può trasferire
o trasformare, ma non sopprimere).
Le centrali frigorifere
4) Il calore fluisce sempre spontaneamente da un corpo più caldo a un corpo più freddo.
5) Lo scambio termico è favorito dai materiali che sono buoni conduttori di calore (in diversa
misura, tutti i metalli) mentre è ostacolato dai materiali coibenti (o isolanti).
6) Il volume di un gas varia col variare della pressione cui è sottoposto. A una determinata
temperatura, se il volume di una determinata quantità di gas aumenta, la pressione diminuisce in
proporzione inversa; se il volume diminuisce, aumenta la pressione in modo che il prodotto p x V
rimane costante.
7) l processi fisici che interessano i fluidi refrigeranti (trasformazioni di energia e cambiamenti di
stato) vengono fatti avvenire industrialmente in modo controllato e ripetitivo, secondo l'ordine
del ciclo frigorifero.
8) In un ciclo frigorifero il fluido si carica di calore in cella e diventa vapore, poi restituisce il calore
all'esterno ritornando liquido.
Le centrali frigorifere
I sistemi di refrigerazione
l sistemi pratici di refrigerazione che hanno trovato applicazione su scala industriale sono tre: il
sistema ad assorbimento, il sistema basato sull'effetto Peltler, quello a compressione.
Il sistema ad assorbimento è stato impiegato nel primo periodo di diffusione della refrigerazione
domestica (in Italia col marchio Sibir). Ha un costo d'esercizio elevato ed è stato quindi accantonato,
ma potrebbe avere un rilancio (specialmente nel campo del condizionamento) qualora divenisse
possibile attingere a sorgenti di calore poco costose, come l'energia solare.
L'effetto Peltier, che si manifesta col raffreddamento di una saldatura tra due metalli diversi,
quando attraverso di essa sia fatta passare una corrente elettrica, ha consentito recentemente la
realizzazione di speciali unità frigorifere molto compatte e leggere, adatte per il trasporto su
automezzi di preparati farmaceutici deperibili.
Il sistema di gran lunga più diffuso in tutti i campi di applicazione (refrigerazione domestica,
commerciale, industriale e condizionamento) è il sistema a compressione, basato appunto sulla
periodica compressione di una carica di gas refrigerante, per mezzo di un compressore ad azione
meccanica.
Le centrali frigorifere
Il sistema a compressione
Il sistema frigorifero a compressione è costituito da un circuito a tenuta che connette i suoi
principali componenti: il compressore, il condensatore, la valvola di espansione (o il capillare),
l'evaporatore.
Tali componenti e i loro accessori sono disposti secondo varie configurazioni che attuano il
medesimo principio di funzionamento nei modi più adatti alle specifiche applicazioni.
Per comodità abbiamo scelto a protagonista di queste pagine un sistema frigorifero composto da
una unità motocondensante, dotata di compressore di tipo aperto, e da un evaporatore ventilato
(nel quale cioè lo scambio termico è attivato dalla presenza di ventilatori).
I fenomeni che descriveremo come riferiti a questo sistema sono i medesimi su cui si basa il
funzionamento di sistemi di minore potenza (generalmente dotati di compressore ermetico e di
evaporatore non ventilato) o di potenza maggiore (i quali fanno talvolta ricorso a macchine più
complesse).
Le centrali frigorifere
Nello schema i principali componenti di un sistema a
compressione munito di compressore aperto: 1. motore
elettrico; 2. trasmissione a cinghie; 3. compressore; 4.
condensatore; 5. ricevitore di liquido;
6. filtro deidratore; 7. indicatore di passaggio del liquido;
8. valvola d'espansione; 9. evaporatore; 10. bulbo del
sensore iermostatico; 11. linea di aspirazione.
Due sistemi frigoriferi: per armadio (sopra)
e per vetrina (sotto) muniti di compressore
ermetico, condensatore ventilato (con e senza
cono convogliatore) ed evaporatore statico.
Le centrali frigorifere
Tipologie costruttive
Cicli a compressione meccanica: impiegano compressori
che utilizzano energia meccanica per comprimere un
fluido frigorigeno. L’energia meccanica è usualmente
fornita da motori elettrici.
Cicli ad assorbimento: si basano sul potere assorbente di
un composto chimico che utilizza energia termica,
fornita da acqua calda o surriscaldata, vapore o gas.
Certificazione Frigoristi
4
Le centrali frigorifere a compressione
Componenti principali
1.
2.
3.
4.
Compressore
Condensatore
Valvola di espansione
Evaporatore
1
2
4
Certificazione Frigoristi
3
5
Le centrali frigorifere a compressione
Tipologie di condensazione
…CON TORRE
EVAPORATIVA
AD ARIA
AD ACQUA
Certificazione Frigoristi
6
Le centrali frigorifere a compressione
Tipologie di evaporazione
AD ARIA
AD ACQUA
Certificazione Frigoristi
7
Le centrali frigorifere a compressione
Componenti ausiliari possibili
• Resistenza elettrica antigelo
evaporatore
• Resistenza carter compressore
• Pannello comandi
• Filtro acqua
• Flussostato
• Trasduttori alta pressione
• Trasduttori bassa pressione
• Modulo idronico
Certificazione Frigoristi
8
Le centrali frigorifere a compressione
Varianti costruttive
Monoblocco:
Tutti i componenti si trovano
in un unico assieme
Certificazione Frigoristi
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Le centrali frigorifere a compressione
Varianti costruttive
Unità motoevaporante:
Costituita da compressore ed
evaporatore, generalmente
posta all’interno di una
centrale tecnica, collegata
con un condensatore ad aria
posto all’esterno
Certificazione Frigoristi
10
Le centrali frigorifere a compressione
Varianti costruttive
Unità motocondensante:
Costituita da compressore e
condensatore, generalmente
posta all’esterno, collegata ad
unità ad espansione diretta
installate all’interno
Certificazione Frigoristi
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Le centrali frigorifere a compressione
L'unità motocondensante è l'aggregato dei dispositivi che provocano la condensazione in
forma liquida del gas refrigerante a temperatura ambiente. Essa si compone di un
compressore, di un condensatore e di una linea del liquido, spesso corredata di un serbatoio
denominato ricevitore di liquido.
Si definisce unità motocondensante la sezione di alta pressione di un sistema frigorifero a compressione. Essa è
composta essenzialmente di un motore elettrico (che definiremo motore di trazione, per distinguerlo da quelli di
minore potenza adibiti alla sola ventilazione), di un compressore e di un condensatore.
La funzione dell'unità motocondensante è quella di aspirare gas proveniente dall'evaporatore, comprimerlo e farlo
condensare allo stato liquido durante il passaggio nel condensatore. Le unità motocondensanti assumono varie
configurazioni a seconda del loro impiego e della loro potenza.
Possono essere costituite da un compressore ermetico, o semi ermetico, o di tipo aperto, combinato
con un condensatore ad aria o con un condensatore ad acqua. Vedremo più oltre le particolarità costruttive di
questi diversi componenti (i quali rappresentano altrettanti modi di raggiungere lo stesso fine). Osserviamo qui che
alcune di queste combinazioni presuppongono la presenza di una grande ventola, direttamente calettata sulla
puleggia motrice, la quale ha il compito di raffreddare il condensatore e il compressore.
In certi casi occorre predisporre un sistema di raffreddamento indipendente per il compressore.
Le soluzioni alternative più frequenti sono:
- Per il compressore di tipo aperto: circolazione di acqua nella testa.
- Per il compressore di tipo semiermetico: circolazione di acqua in una serpentina avvolta sul corpo del compressore
stesso; iniezione di refrigerante liquido; flusso del gas di aspirazione attraverso il corpo motore-compressore.
Le centrali frigorifere a compressione
In alcuni casi si fa ricorso anche alla applicazione di un ventilatore supplementare con flusso d'aria diretto sul
rubinetto di scarico del compressore, che è il punto più caldo di questo.
- Per il compressore ermetico (oltre alla circolazione di gas freddo proveniente dall'evaporatore): iniezione di
refrigerante liquido prelevato dalla linea di alta pressione. Meno frequentemente si fa ricorso alla applicazione
di un ventilatore supplementare.
Le centrali frigorifere a compressione
Dati tecnici
CIRCUITOFRIGORIFEROGENERALE:
• Potenza frigorifera (kW)
• Potenza assorbita totale (kW)
• EER – rendimento energetico
• Corrente assorbita (A)
• Refrigerante
• Numero di compressori
• Numero di circuiti
• Gradini di parzializzazione
• Potenza sonora(dBA)
• Pressione sonora (dBA)
• Dimensioni e pesi
EVAPORATORE:
• Portata di acqua o aria (l/h o
m3/h)
• Perdita di carico (kPa)
CONDENSATORE:
• Portata di acqua o aria (l/h o
m3/h)
• Perdita di carico (kPa)
• Numero di ventilatori
• Potenza elettrica ventilatori (kW)
Certificazione Frigoristi
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Le centrali frigorifere a compressione
Condizioni standard di riferimento in modalità frigo
30°C
35°C
12°C
7°C
T. Aria 35°C
12°C
Certificazione Frigoristi
7°C
13
Le centrali frigorifere a compressione
Condizioni standard di riferimento in modalità pompa di calore
40°C
45°C
10°C
5°C
40°C
45°C
T. Aria 7°C
Certificazione Frigoristi
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Le centrali frigorifere a compressione
Criteri di scelta del tipo di macchina
Principali:
• Potenza frigorifera richiesta
• Tipo di fluido frigorigeno
• Efficienza energetica
Altri:
• Eventuale disponibilità di acqua calda (gruppi di cogenerazione, pannelli
solari)
• Eventuale disponibilità di acqua per il raffreddamento del condensatore;
• Aspetti economici (costo inziale, costo di esercizio, costo del ciclo di vita)
• Luogo di installazione (condensatore ad aria o ad acqua)
• Funzionamento per sola produzione di acqua refrigerata oppure produzione
anche di acqua calda (pompa di calore o recupero di calore)
• Impatto acustico
Certificazione Frigoristi
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Le centrali frigorifere a compressione
Scelta del refrigeratore d’acqua in funzione della potenza
Potenza
Compressore
Evaporatore
Refrigerante
< 1000 kW
Scroll
A piastre
R-407C, R410A
Tra 1000kW e 2000
kW
Vite o Centrifughi
Oil free
Piastre, fascio
tubiero (espansione
diretta o allagato)
R-134a
> 2000kW
Centrifugo
Allagato
R-134a
Certificazione Frigoristi
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I compressori
P
h
Certificazione Frigoristi
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I compressori
Il compressore alternativo è una macchina che aspira e comprime
il gas refrigerante, provocando insieme il suo flusso nel circuito e
le condizioni di pressione necessarie per vaporizzarlo a bassa
temperatura e per condensarlo a temperatura ambiente.
Seguiamo il percorso del fluido refrigerante: che cosa
avviene nella compressore?
Il compressore è il "cuore" del sistema frigorifero, perché fornisce il lavoro necessario a
mantenere in funzione il ciclo. Il suo compito è quello di fornire al condensatore fluido
refrigerante ad alta pressione, in modo di renderne possibile la liquefazione a una
temperatura che sia tecnicamente ed economicamente possibile mantenere nel
condensatore stesso.
Il fluido refrigerante, nel percorso che compie dall'uscita dell'evaporatore all'uscita della
valvola di scarico del compressore, subisce variazioni di pressione, entalpia e temperatura,
pur conservando la sua condizione di gas. Il fluido lascia l'evaporatore alla pressione e alla
temperatura di evaporazione (vapore saturo), assorbe calore attraverso la tubazione di
aspirazione (benché questa sia isolata) con aumento di entalpia e di temperatura.
I compressori
Nei compressori ermetici e in alcuni semiermetici lambisce il motore elettrico, lo raffredda, e
assorbe quindi altro calore, che produce un ulteriore aumento del suo contenuto entalpico e
del suo livello di temperatura. Il fluido arriva perciò alla valvola di aspirazione del
compressore in condizione di vapore surriscaldato.
Attraverso la sua compressione, il vapore diminuisce di volume, aumenta considerevolmente
di pressione e temperatura, surriscaldandosi ulteriormente.
La modifica dei valori di pressione e volume, non porta di per sé a una rilevante variazione
della temperatura: è l'energia impiegata per comprimere il gas che si trasferisce in gran
parte al gas stesso sotto forma di calore (calore di compressione) e fa salire la temperatura.
Il gas lascia quindi il compressore a una pressione tale da rendere possibile la
condensazione, ma con una temperatura notevolmente superiore al livello al quale la
condensazione può effettivamente aver luogo.
I compressori
Tipologie di compressori
I compressori vengono tradizionalmente classificati in compressori volumetrici e in
compressori centrifughi.
Nei COMPRESSORI VOLUMETRICI (positive displacement) la compressione viene attuata
sostanzialmente intrappolando un certo volume di gas alla pressione di aspirazione,
riducendo progressivamente lo spazio a disposizione ed aumentando quindi la
pressione. Sono decisamente i più diffusi nella gamma di potenze da piccola a mediogrande (impianti con potenza frigorifera inferiore a 2000kW)
Nei COMPRESSORI CENTRIFUGHI, impiegati per principalmente per taglie grandi, l’effetto
di compressione è dovuto alla forza centrifuga esercitata sul gas da un elemento
girante a velocità relativamente elevata. All’effetto di spinta centrifuga si aggiunge la
trasformazione a valle della girante dell’energia cinetica acquistata dal gas in energia
di pressione per progressiva riduzione di velocità in un elemento diffusore (voluta).
Certificazione Frigoristi
18
I compressori volumetrici
Tipologie di compressori volumetrici
I compressori volumetrici sono suddivisi in funzione della
meccanica con cui è compresso il volume di gas.
Le tipologie sono:
• alternativi, a pistoni
• a vite
• rotativi a palette o a eccentrico
• scroll
Certificazione Frigoristi
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Compressore a pistoni
Un compressore alternativo di tipo bicilindrico verticale, sezionato per
mosirarne l'interno.
I principali componenti sono: 1. cilindro; 2. pistone; 3. biella; 4. albero a
manovelle; 5. contrappeso eli equilibratura: 6. carter; 7. valvola
automatica di aspirazione; 8. Valvola automatica di scarico; 9. Rubinetto di
aspirazione; 10. cuscinetto di banco.
Il compressore alternativo
Il compressore più diffuso nel settore della refrigerazione è quello
alternativo, così denominato dal moto alternativo che ne
caratterizza il funzionamento. In forma schematica, il compressore
alternativo è costituito da un cilindro cavo entro il quale scorre un
corpo cilindrico a tenuta (lo stantuffo o pistone). Il cilindro è
chiuso a una estremità da una testa munita di valvole.
Quando il pistone si allontana dalla testa, esso genera una
depressione nello spazio sovrastante.
La differenza di pressione fa si che il gas che si trova nella linea di
aspirazione apra la valvola automatica di aspirazione e riempia la
cavità del cilindro. Non appena il pistone comincia la sua corsa di
riavvicinamento alla testa, la valvola di aspirazione si chiude e il
gas viene compresso, sino a quando la sua stessa pressione
determina l'apertura della valvola automatica di scarico.
Il gas compresso può allora inoltrarsi nella tubazione che lo
conduce al condensatore.
Compressore a pistoni
Non tutto il gas compresso viene espulso, perché il pistone - per ragioni costruttive - lascia sempre un
piccolo spazio tra la propria sommità e la testa del cilindro (il cosiddetto spazio nocivo). La quantità di gas
che rimane imprigionata nello spazio nocivo torna a espandersi e ostacola l'afflusso di nuovo gas quando il
pistone inizia la successiva corsa di aspirazione: lo spazio nocivo è quindi uno dei fattori di perdita di
efficienza della macchina.
Perché il compressore possa svolgere il proprio lavoro, occorre dotarlo di un motore di trazione, il quale
eroghi la potenza necessaria si impiegano sempre motori elettrici (maggiore silenziosità, assenza di
vibrazioni, basso costo di esercizio, nessun problema di rifornimento). l compressori aperti sono collegati al
motore con un giunto o una trasmissione a cinghie trapezoidali. Il prolungarsi all'esterno dell'albero del
compressore richiede l'adozione di un elemento di tenuta (premistoppa) che è il punto più vulnerabile
dell'ermeticità. Nei compressori costruiti in serie il motore elettrico è coassiale all'albero del compressore
(in pratica motore e compressore hanno l'albero in comune): ciò consente di racchiudere motore
e compressore in un unico involucro stagno, evitando così la necessità di ricorrere all'anello di tenuta.
Compressore a pistoni
Principio di funzionamento
Un pistone, muovendosi in modo alternativo all’interno di un cilindro, comprime il
volume di gas che entra attraverso le valvole di aspirazione ed esce attraverso le
valvole di mandata.
Il compressore è
generalmente
costituito da:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Filtro
Motore
Molla della testa
Valvola di mandata
Valvola di
aspirazione
Pistone
Scaricatore
Cilindro
Certificazione Frigoristi
20
Compressore a pistoni
Ciclo
1.
2.
3.
4.
Il pistone raggiunge il punto morto
inferiore (PMI) e inizia la risalita
comprimendo il gas.
Quando la pressione è sufficiente,
la valvola di scarico si apre e
permette al gas di uscire dal
cilindro
Il pistone è al punto morto superiore
(PMS) e inizia la discesa creando
una depressione all’interno del
cilindro.
Quando la depressione è
sufficiente, la valvola di aspirazione
permette al gas di entrare nel
cilindro.
Vn = Volume nocivo
Ve = Volume efficace
V = Cilindrata
Certificazione Frigoristi
21
Compressore a pistoni
Caratteristiche e criticità
•
•
Essendo il moto del pistone alternativo, il flusso di refrigerante è discontinuo.
Non è possibile realizzare elevati rapporti di compressione con un solo pistone
Il rendimento volumetrico (cioè il rapporto tra il volume di gas aspirato e il volume
complessivo del cilindro), che rappresenta l’efficienza di compressione del ciclo,
dipende dal rapporto delle pressioni di ingresso e uscita e diminuisce al crescere
di questo in maniera rilevante ed assai penalizzante. Inoltre, esso dipende
anche dal volume nocivo, ovvero il volume compreso tra pistone nel punto
morto superiore e cilindro che serve a evitare che il pistone danneggi le valvole.
Maggiore è il volume nocivo e minore è il rendimento volumetrico. Il
rendimento volumetrico non influisce sul lavoro teorico di compressione che
resta sempre lo stesso, ma sul numero di corse che deve fare il pistone per
comprimere un certo volume di gas in aspirazione. Se queste aumentano, si
accresce anche la quota di perdita, ad es, per attrito. Inoltre un basso
rendimento volumetrico impone a parità di prestazione macchine di dimensione
più grande.
Certificazione Frigoristi
22
Compressore a pistoni
Soluzioni costruttive
Per rapporti delle pressioni più importanti si adottano più stadi di
compressione o più compressori in serie (anche con
interrefrigerazione)
Certificazione Frigoristi
23
Compressore a pistoni
Soluzioni costruttive
Il flusso può essere
meno discontinuo
utilizzando più
cilindri
Certificazione Frigoristi
24
Compressore a pistoni
Soluzioni costruttive
Disporre di più cilindri permette di effettuare delle parzializzazioni
intervenendo sui cilindri operativi mediante la cortocircuitazione
delle valvole di aspirazione e mandata.
Certificazione Frigoristi
25
Compressore a pistoni
Soluzioni costruttive
I compressori possono essere
• aperti, cioè il compressore è racchiuso in una carcassa con albero di
trasmissione sporgente attraverso un foro chiuso con anello di tenuta.Sono
così realizzati i compressori di grossa taglia, eventualmente azionati da
motori a c.i., ovvero i compressori che operano con R-717 che non può
andare a contatto con gli avvolgimenti in rame dei motori elettrici.
• semiermetici o ermetici accessibili. Il motore elettrico opera in uno spazio
comune con il compressore. La carcassa è imbullonata e completamente
ispezionabile per revisioni o riparazioni: il motore elettrico è raffreddato dal
gas.
• ermetici o ermetici sigillati. Compressore e motore elettrico sono
assemblati in un involucro unico a campana sigillata. La revisione
richiederebbe il taglio della campana, per cui il blocco in caso di guasto va
completamente sostituito.
Certificazione Frigoristi
26
Compressore a pistoni
Il compressore ermetico
Il compressore ermetico racchiude in un involucro sigillato un
compressore alternativo e il suo motore, resi autonomi da una
lubrificazione permanente e protetti da una circolazione di gas
refrigerante che assicura temperature di funzionamento ottimali.
Sezione dimostrativa di un compressore ermetico bicilindrico:
1. statore del motore elettrico; 2. rotore del motore elettrico;
3. avvolgimento; 4. sensore del protettore termico: 5. albero motore;
6. Bronzina principale: 7. pistone; 8. camera eli aspirazione: 9.
silenziatore eli aspirazione: 10. condotto di aspirazione; 11. collettore di
aspirazione; 12. Valvola di aspirazione e valvola di scarico (sovrapposte
e coassiali) 13. silenziatore di scarico; 14. tubazione di scarico;
15. Aspirazione del lubrificante;
16. sospensione elastica della macchina entro l'involucro ermetico.
Compressore a pistoni
Il compressore ermetico
La diffusione mondiale dei frigoriferi domestici e dei condizionatori da finestra si devono alla realizzazione
del compressore ermetico. Per ottenere questi risultati si è costruita una macchina che potesse esser
sigillata in un involucro e affidata a sé stessa, con una carica di fluido refrigerante che è quella di partenza
e con una provvista di lubrificante destinata a durare.
Eliminato il premistoppa, non vi è rischio di fughe del fluido né del suo deterioramento per infiltrazione di
umidità. Posto il lubrificante in un contenitore stagno, se ne stabilizzano le qualità: non può ossidarsi, né
inquinarsi, né disperdersi per perdite o volatilizzazione. Il motore elettrico, posto anch'esso al riparo dalla
polvere, gode di un secondo privilegio: essendo attraversato dal gas refrigerante durante la
fase di aspirazione, è continuamente tenuto in condizioni ottimali di temperatura, che consentono
persino di risparmiare sul dimensionamento degli avvolgimenti.
La circuitazione full-flow del gas, cioè a flusso totale attraverso il rotore e lo statore del motore elettrico,
ha un altro risvolto: eventuali residui di refrigerante allo stato liquido al contatto con le parti calde del
motore evaporano completamente evitando così il rischio di essere aspirati in fase liquida dal compressore.
Compressore a pistoni
Altri sistemi di compressione
Il compressore alternativo, diffusissimo nel settore delle potenze piccole e medie, non è sempre
vantaggioso per i grandi impianti, nei quali talvolta si fa ricorso a macchine basate su principi di
funzionamento diversi. Tra i sistemi che descriviamo, il primo trova applicazione anche nei compressori
ermetici prodotti da un costruttore norclamericano.
Compressore rotativo a palette (scroll): è basato sul disassamento di un rotore cilindrico fatto ruotare all'interno di una
cavità cilindrica di diametro maggiore. Nel rotore sono inseriti segmenti rettilinei di tenuta (o palette) i quali si muovono
entro scanalature radiali sotto la spinta di molle, e sono quindi in grado di seguire il profilo della camera. Lo spazio
compreso tra due pareti convergenti e il loro punto di tangenza si riduce a ogni giro comprimendo il gas sino a farlo
uscire dalla valvola di scarico.
Compressore ad anello rotante: è una variante del compressore rotativo, in cui l'elemento premente è un anello che
gira eccentricamente entro una camera di diametro uguale a quello della sua orbita. La tenuta è assicurata da una sola
lama, inserita in una scanalatura del corpo della macchina.
Compressore centrifugo: è costituito da una girante di turbina, che aspira il gas in prossimità del proprio asse e lo lancia
per effetto centrifugo lungo una pista a chiocciola. L'efficienza del compressore centrifugo è legata ad alte velocità di
rotazione, che rendono necessaria una trasmissione a ingranaggi per moltiplicare i giri forniti dal motore. Per contro, la
macchina è priva di valvole.
Compressore a vite: è costituito da due elementi controrotanti, il cui profilo coniugato agisce in modo da esercitare una
riduzione di volume della quantità di gas che viene aspirata a ogni giro. Gli elementi rotanti provvedono anche
all'effetto di otturazione alternativa sul lato dell'aspirazione, per evitare che il gas possa indietreggiare e sottrarsi
all'effetto di compressione.
Compressori a vite
Principio di funzionamento
Un volume di gas viene
imprigionato tra le viti
trasportato fino alla
mandata, comprimendolo
Certificazione Frigoristi
27
Compressori a vite
Principio di funzionamento
Esistono varie tipologie costruttive.
La più semplice da considerare è la doppia vite (maschio e femmina) realizzate in maniera tale
da ingranare l’una nell’altra con spazi definiti nel percorso da ingresso ad uscita.
Certificazione Frigoristi
28
Compressori a vite
Ciclo
Il vapore di refrigerante
resta intrappolato
nella tasca che si
forma fra le due viti
a partire dalla zona
di aspirazione e
viene spinto verso la
zona assialmente
opposta con volumi
via via più ridotti.
Certificazione Frigoristi
29
Compressori a vite
Varianti costruttive
Compressore a vite singola:
Un rotore trasmette il moto
alla vite, che ruota
trasportando e
comprimendo il gas
dall’aspirazione alla
mandata
Certificazione Frigoristi
30
Compressori a vite
Caratteristiche
• La portata di refrigerante è molto più costante e più
silenzioso rispetto al compressore a pistoni.
• La posizione di un cassetto di distribuzione che si può
muovere assialmente consente di variare facilmente il
rapporto di compressione
Certificazione Frigoristi
31
Compressori rotativi
A rotore eccentrico
Un’alternativa per piccole
taglie è il compressore
a palette o ad
eccentrico. Importante
in questo compressore
è la valvola automatica
di mandata. La gittata
di refrigerante non è
quindi regolare anche
se il funzionamento è
più dolce che
nell’alternativo
Certificazione Frigoristi
32
Compressori rotativi
A palette
Una maggiore
regolarità rispetto a
quello ad eccentrico
si raggiunge con il
compressore a
palette
Certificazione Frigoristi
33
Compressori scroll
Principio di funzionamento
Un volume di gas viene
imprigionato tra due spirali,
trasportato dall’aspirazione
(periferica) fino alla mandata
(centrale) comprimendolo.
Certificazione Frigoristi
34
Compressori scroll
Costruzione
I componenti principali dello scroll
sono la spirale fissa e quella
orbitante. Mentre la tenuta è
garantita nel senso del
diametro dalla levigata
superficie delle spirali, è
necessario nel senso
dell’altezza prevedere delle
tenute adeguate.
Certificazione Frigoristi
35
Compressori scroll
Costruzione
Il movimento della spirale non
è rotatorio, bensì orbitante,
dimodoché la spirale mobile
rotola esattamente
sull’altra, senza che
avvengano rotazioni.
Esiste anche un dispositivo
apposito per evitare che
l’albero della spirale venga
messo in rotazione dal
movimento di strisciamento.
Certificazione Frigoristi
36
Compressori scroll
Ciclo
1. All’aspirazione si crea
un’apertura nei confronti della
zona periferica ed entra
vapore nel volume compreso
fra le due spirali.
2. Mentre la compressione del
vapore intrappolato si
completa, nella zona di
aspirazione si ricreano le
condizioni della fase 1 in cui
refrigerante viene ammesso
nello spazio fra le spirali.
Certificazione Frigoristi
37
Compressori scroll
Ciclo
3. Nella zona interna fra le due
spirali il volume si è ormai
ridotto per fornire la
pressione appropriata di
mandata ed il vapore può
dirigersi all’uscita nella zona
centrale.
4. Si è arrivati infine alla
mandata, mentre altre fasi di
compressione si susseguono
fra le due spirali.
Certificazione Frigoristi
38
Compressori scroll
Caratteristiche
La gittata di gas
compresso è in tal
modo assai più
regolare che in un
compressore
alternativo a
pistoni e risulta
quasi continua.
Anche lo sforzo di
compressione è
molto regolare
nella rotazione
dell’albero che
trasmette potenza.
Certificazione Frigoristi
39
Compressori scroll
Caratteristiche
Esteriormente il
compressore non si
differenzia in modo
sostanziale da un
qualsiasi altro
ermetico. Gli
avvolgimenti del
motore sono in
contatto con il
refrigerante in
aspirazione che
provvede al loro
raffreddamento.
Certificazione Frigoristi
40
Compressori scroll
Confronto con compressore alternativo
Benché il compressore scroll
richieda una realizzazione
tecnica piuttosto
impegnativa, sono
considerati importanti i
vantaggi sia in termini di
regolarità di
funzionamento che di
spunto richiesto alla
partenza che di
rendimento volumetrico,
sistematicamente
superiore a quello di un
compressore alternativo.
Certificazione Frigoristi
41
Compressori scroll
Confronto con compressore alternativo: COP
Il vantaggio sul
rendimento
volumetrico, oltre
che sul
funzionamento delle
valvole può dare dei
benefici complessivi
sul COP con
andamenti quali
quello indicato dalla
figura (peraltro
dovuta ad un
produttore di scroll):
Certificazione Frigoristi
42
Compressori scroll
Confronto con compressore alternativo: RUMORE
Il compressore scroll, avendo
un funzionamento più
dolce, tende anche ad
essere più silenzioso del
compressore alternativo.
Questo può risultare
particolarmente
importante per la
tendenza all’aumento
nella rumorosità
passando dalla
lubrificazione con olio
minerale agli oli
poliesteri.
Certificazione Frigoristi
43
Compressori scroll
Confronto con compressore alternativo: RESA FRIGORIFERA
Lo scroll presenta una minore sensibilità alle condizioni di temperatura di
condensazione ,anche se in misura più ridotta, per il funzionamento in
pompa di calore al variare della temperatura della sorgente fredda:
Certificazione Frigoristi
44
Compressori scroll
Confronto con compressore alternativo: RESA IN POMPA DI CALORE
Lo scroll presenta inoltre una minore sensibilità alle condizioni di
temperatura di condensazione per quanto riguarda la capacità
frigorifera resa:
Certificazione Frigoristi
45
Compressori centrifughi
Principio di funzionamento
La pressione del gas è generata dalla
forza centrifuga conferita dalla
girante al flusso elaborato
Il flusso uscente dalle palette del
compressore è convogliato alla
mandata attraverso la voluta
Certificazione Frigoristi
46
Compressori centrifughi
Caratteristiche
Difficilmente un singolo
stadio fornisce il livello
di compressione
necessaria in un ciclo
frigorifero e bisogna
passare almeno a due
o più stadi successivi.
In genere i compressori
centrifughi sono
utilizzati per elevate
potenze frigorifere
(>1MW)
Certificazione Frigoristi
47
I condensatori
P
h
Certificazione Frigoristi
48
I condensatori
Il condensatore è uno scambiatore di calore predisposto per raffreddare il gas compresso sino alla
sua temperatura di condensazione. Il raffreddamento avviene mediante cessione di calore all'aria
circostante (o all'acqua).
Un tipo particolare di condensatore è il cosiddetto senza-tubo, in cui il percorso
tubolare è ricavato innestando l'uno nell'altro i collari di cui sono dotale le alette,
riportando le curvette terminali e saldando il tutto per mezzo di un procedimento
eli brasatura. L'efficienza degli scambiatori è aumentata grandemente dalla
turbolenza dei fluidi, perché questa impedisce il fenomeno della laminazione cioè
la stratificazione del fluido a diverse temperature e un rallentamento dello
scambio. La turbolenza si provoca sia all'interno del circuito (ad esempio mediante
le connessioni tra i collarini del tipo senza-tubo) che all'esterno, mediante appositi
turbolenziatori, ricavati di stampo sulle alette.
Il condensatore è uno scambiatore di calore, cioè
un'apparecchiatura predisposta per facilitare lo scambio termico tra
due fluidi. Lo scambio, che avverrebbe comunque naturalmente,
viene accelerato appunto dalla configurazione dell'apparecchio. Gli
scambiatori di calore si realizzano per provocare la contiguità di
grandi superfici di due fluidi, uno dei quali percorre un circuito
mentre il secondo lo avvolge. Lo scambio avviene con la mediazione
del metallo che costituisce il circuito e le alette, alle quali si ricorre
frequentemente per aumentare, la superficie di scambio.
I condensatori
Condensatore ad aria: è costituito da un percorso tubolare lambito dall'aria
ambiente. Solo nel caso dei frigoriferi domestici la circolazione dell'aria è
naturale. Nelle altre applicazioni si fa ricorso a pacchi alettati molto fitti, investiti
da una corrente d'aria mossa da uno o più ventilatori, spesso muniti di coni
convogliatori.
Condensatore a fascio tubiero: è basato sul principio dello scambio tra gas
refrigerante e acqua corrente, anziché aria. È vantaggioso, perché l'acqua di
pozzo ha normalmente una temperatura inferiore a quella dell'aria ambiente,
e per la sua silenziosità, dovuta all'assenza di ventilatori. Naturalmente può
trovare applicazione solo ave vi sia ampia disponibilità di acqua (eventualmente
fatta ricircolare in apposi te torri dì raffreddamento).
Condensatore a tubi concentrici (o controcorrente): è un tipo semplificato di
condensatore ad acqua, realizza lo facendo percorrere al primo fluido il tubo
interno e al secondo fluido lo spazio lasciato libero nel tubo maggiore dal tubo
minore. I due fluidi corrono in senso inverso, da qui la denominazione
convenzionale di controcorrente.
I condensatori
Seguiamo il percorso del fluido refrigerante: che cosa
avviene nel condensatore?
Nel passaggio attraverso il condensatore, il gas (che ha elevati valori di
pressione e temperatura) si raffredda e si liquefa, trasferendo calore
sensibile e calore latente di condensazione al fluido circostante (aria o
acqua) che è a temperatura inferiore.
Nel condensatore avvengono tre diverse trasformazioni.
Nella prima, il refrigerante che esce dal compressore sotto forma di
vapore surriscaldato, si desurriscalda nella linea di scarico e nella prima
parte del condensatore sino a raggiungere la temperatura di
condensazione trasformandosi così in vapore saturo. In questa prima trasformazione si ha quindi una
cessione di solo calore sensibile.
Nella seconda trasformazione, la cessione del calore di condensazione provoca il cambiamento
di stato del refrigerante: da vapore saturo a liquido. Fino a che tutto il vapore non si è liquefatto, la
temperatura rimane costante. In questa seconda trasformazione si ha quindi una cessione di solo calore
latente, che è la più importante in termini quantitativi. A condensazione avvenuta, si ha la condizione di
liquido alla temperatura di condensazione.
I condensatori
Nella terza trasformazione, che avviene nell'ultima parte del condensatore e continua nella linea che lo
unisce alla valvola di espansione, si ha un sottoraffreddamento del refrigerante liquido, cioè un
abbassamento di temperatura rispetto alla temperatura di condensazione. In questa terza
trasformazione si ha eli nuovo una cessione di calore sensibile.
Tutte e tre le trasformazioni avvengono a pressione costante, cioè alla pressione corrispondente alla
temperatura di condensazione del refrigerante.
Il condensatore deve essere "dimensionato in modo tale da poter smaltire il calore assorbito
dall'evaporatore e dalla tubazione di aspirazione, oltre a quello prodotto dal compressore.
Il condensatore a fascio tuberio è costituito da un contenitore
cilindrico percorso da un gruppo (fascio) di tubi paralleli innestati su
piastre laterali. Le testate che danno accesso alle piastre tubiere sono
ispezionabili per evitare che i sedimenti lasciati dall'acqua possano
porre in breve tempo fuori servizio
lo scambiatore. Questo tipo di condensatore è impiegato facendo
percorrere i tubi dall'acqua corrente e facendo condensare il gas
nell'interspazio tra i tubi stessi e l'involucro
esterno. Poiché il volume dell'interspazio è maggiore del necessario a
contenere il vapore surriscaldato, questo tipo di condensatore svolge
anche le funzioni di accumulatore di liquido (cioè di gas liquefatto).
I condensatori
Funzione
Il condensatore è il componente dell'impianto che adempie al
compito di smaltire il calore prelevato dall'elemento o
dall'ambiente che si vuole refrigerare.
Il condensatore è la "porta" attraverso la quale il calore non
desiderato fuoriesce dall'impianto di refrigerazione.
Il calore prelevato dall'impianto viene trasferito ad uno dei due
fondamentali elementi naturali: l'aria o l'acqua.
Questi due elementi sono stati scelti perché di solito sono
disponibili in quantità sufficiente, sono economici, facili da
trattare e non pericolosi.
Certificazione Frigoristi
49
I condensatori
La condensazione
All’ingresso del condensatore, il gas
arriva con un certo grado di
surriscaldamento.
Il gas si raffredda fino alla sua
temperatura di saturazione (1).
Durante la condensazione si ha
miscela di vapore e liquido, la
temperatura non varia.
Dalla condizione di liquido saturo
(2), inizia la fase di
sottoraffreddamento, con
diminuzione ulteriore di
temperatura
10,166 bar
80°C
2
1
10,166 bar
40°C
10,166 bar
35°C
248,89
Certificazione Frigoristi
256,41
419,43
462,17
Entalpia kJ/kg
50
I condensatori
Tipologie costruttive
• Condensatori raffreddati ad acqua (con o senza torre
evaporativa)
• Condensatori raffreddati ad aria
• Condensatori evaporativi
Certificazione Frigoristi
51
I condensatori
Condensatori raffreddati ad acqua
Per le taglie maggiori di impianto i condensatori
raffreddati ad acqua sono del tipo a fascio tubiero.
L’acqua viene fatta circolare all’interno dei tubi, i quali
sono a contatto esternamente con il gas da
raffreddare.
Questo tipo di costruzione risulta avere un’elevata
efficienza di scambio termico.
Certificazione Frigoristi
52
I condensatori
Condensatori raffreddati ad acqua
Per taglie piccole e medie si è avuto un
largo sviluppo degli scambiatori di
calore a piastre saldobrasate con
forti vantaggi nella compattezza,
nell’efficienza dello scambio
termico e nella carica di
refrigerante.
Certificazione Frigoristi
53
I condensatori
Torri evaporative
Per ottenere una sensibile riduzione del consumo
d'acqua, si può utilizzare una torre evaporativa, che
consente di effettuare il raffreddamento dell’acqua
con un ciclo (quasi) chiuso.
L'acqua calda che esce dal condensatore viene spinta da
una pompa sulla sommità della torre e spruzzata,
quasi sempre, su una "massa evaporante".
Una parte evapora entrando in contatto con l'aria che
circola all'interno della torre.
Il calore latente necessario per farla evaporare è
prelevato dall'acqua stessa spruzzata e non
evaporata.
Questo prelievo provoca una perdita di calore sensibile
nella restante acqua e una conseguente riduzione
della sua temperatura. L'acqua così raffreddata è
poi restituita al condensatore e il ciclo si ripete.
Per reintegrare la piccola perdita di acqua avuta per
evaporazione, viene fornita alla torre acqua di
reintegro attraverso una valvola a galleggiante.
Certificazione Frigoristi
54
I condensatori
Condensatori raffreddati ad aria (convezione naturale)
Nei condensatori raffreddati ad aria a convezione
naturale, l'aria circola attraverso il condensatore
per differenza di densità poiché l’aria calda
essendo meno densa di quella fredda, sale verso
l’alto.
Viene utilizzato nei frigoriferi di casa o in piccole
vetrine da bar o in altre apparecchiature di
modeste dimensioni. Ha un uso molto limitato in
quanto l'aria si sposta molto lentamente, non è
in grado di rimuovere rapidamente il calore del
condensatore e richiede superfici relativamente
ampie.
Vantaggi per le piccole installazioni:
- Economico
- facile da costruire
- richiede una manutenzione minima.
Certificazione Frigoristi
55
I condensatori
Condensatori raffreddati ad aria (convezione forzata)
A differenza del condensatore a convezione
naturale, il tipo con ventilazione forzata
è più pratico specialmente per carichi di
raffreddamento elevati.
Possono essere impiegati ventilatori
elicoidali o centrifughi; la loro scelta
dipende da fattori legati al tipo
d'impianto come: livello di rumorosità
consentito, esigenze di spazio, perdite di
carico nelle eventuali condotte dell'aria
ecc.
Certificazione Frigoristi
56
I condensatori
Condensatori evaporativi
Nel condensatore evaporativo, il calore viene smaltito
dalla serpentina dove circola il refrigerante
mediante l'evaporazione dell'acqua.
Per il suo funzionamento, l'acqua viene pompata da
una vasca alla base dell'apparecchiatura e,
attraverso una serie di ugelli nebulizzatori, piove e
scorre sulla serpentina nella quale circola il
refrigerante, asportando calore
Contemporaneamente, un certo quantitativo d'aria
entra attraverso l'apertura praticata alla base, sale
attraversando la serpentina, il getto d'acqua e i
separatori di gocce e viene infine scaricata
all'esterno dai ventilatori.
L'acqua persa per evaporazione, viene compensata
mediante una condotta di reintegro, che immette
acqua nella vasca a mezzo di una valvola a
galleggiante.
Certificazione Frigoristi
57
Gli organi di laminazione
P
h
Certificazione Frigoristi
58
Gli organi di laminazione
Il tubo capillare ovvero la valvola d'espansione creano una
strozzatura nel circuito per opporre una resistenza calcolata al
passaggio del fluido.
Sezione dimostrativa di una valvola termostatica: 1. bulbo del
senso re termostatico; 2. tubetto del sensore termostatico; 3.
Soffietto di comando del sensore termostatico; 4. connessione
con la linea del liquido e filtro a reticella; 5. ugello della
valvola,' 6. vite di regolazione della valvola,' 7. bocchettone
cieco della regolazione; 8. connessione alla serpentina
dell'evaporatore. A scopo didattico abbiamo rappresentato in
viola il fluido allo stato liquido, in celeste quello in fase di
evaporazione: nella realtà il fluido refrigerante è incolore.
Il capillare
Nei sistemi frigoriferi di piccola potenza e di grande serie,
l'effetto di determinare un aumento di pressione e
temperatura del fluido refrigerante nel condensatore si ottiene
inserendo tra il condensatore e l'evaporatore un tratto di tubo
di piccolo diametro (tubo capillare) la cui lunghezza e il cui
diametro interno sono proporzionati in funzione della potenza e delle condizioni di funzionamento del sistema.
Per i primi due terzi circa della lunghezza del tubo capillare, il liquido non cambia di stato ed è solo nell'ultimo tratto che
esso comincia a evaporare, nella misura del 10-20%: allora l'aumento di volume del fluido provoca la massima perdita di
carico (cioè, la massima resistenza all'avanzamento) favorendo la totale evaporazione del refrigerante.
Gli organi di laminazione
Seguiamo il percorso del fluido refrigerante:
a che cosa serve la strozzatura del circuito?
La valvola di espansione, che è in sostanza una strozzatura del circuito, ha la
funzione di opporre una resistenza calcolata e variabile al deflusso del fluido
refrigerante dal condensatore all'evaporatore, determinando all'interno del
condensatore stesso un aumento della pressione.
La caduta di pressione che si manifesta all'uscita della valvola di espansione
e cioè sul lato collegato all'evaporatore, favorisce l'evaporazione del
refrigerante e il conseguente abbassamento della sua temperatura.
All'interno del condensatore contemporaneamente all'aumento di pressione
del fluido si ha anche un aumento della sua temperatura, fino a superare la
temperatura ambiente, creando
così le condizioni per la trasmissione del calore all'atmosfera (o all'acqua)
che lambisce la superficie esterna dello scambiatore.
La valvola di espansione assolve anche la funzione di alimentare
l'evaporatore di refrigerante in quantità tale che possa essere
completamente evaporato. Aumentando progressivamente la sua apertura,
in modo che tutta la superficie interna dell'evaporatore, anche quella più
prossima all'uscita, sia alimentata adeguatamente.
Le valvole di espansione sono costruite secondo diversi principi di funzionamento. Molti impianti, specialmente quelli per
applicazioni commerciali, impiegano valvole di tipo termostatico, sensibili cioè al variare della temperatura.
La variazione della temperatura della tubazione di uscita dell'evaporatore, rilevata dall'elemento sensibile e trasmessa alla valvola
da un tubicino, fa si che la valvola reagisca aumentando o diminuendo la propria portata.
Gli organi di laminazione
La valvola di espansione introduce dunque una gradualità nell'erogazione di liquido all'evaporatore.
Essa poi, regolando il flusso del fluido refrigerante in relazione all'effettivo carico termico, evita che una parte di refrigerante
liquido non evaporato possa sfuggire dall'evaporatore sovralimentato e raggiunga il compressore durante
il suo funzionamento, ciò che lo sottoporrebbe a sollecitazioni pericolose.
Il ricevitore di liquido
I sistemi frigoriferi muniti di valvola di espansione sono spesso dotati di un recipiente di acciaio denominato
ricevitore di liquido, installato a valle del condensatore. Di forma cilindrica e costruito per poter sopportare
notevoli pressioni, il ricevitore di liquido è munito di un tubo di entrata dal quale riceve il fluido refrigerante
allo stato liquido che proviene dal condensatore. Un tubo verticale (pescante) preleva il liquido in
prossimità del fondo e lo inoltra verso la valvola di espansione attraverso un rubinetto e un tratto di
tubazione spesso recante un filtro deidratare e un indicatore di passaggio del liquido. Le funzioni del
ricevitore di liquido sono molteplici: serve per separare eventuali residui di refrigerante allo stato gassoso
ed evitarne l'inoltro nella linea del liquido; durante la marcia a regime ridotto accoglie l'eventuale eccesso
di fluido allo stato liquido rimasto a monte della valvola; durante le soste per manutenzione dell'impianto
ospita tutto il liquido.
I sistemi frigoriferi a capillare non sono muniti di ricevitore di liquido, le cui funzioni sono svolte in
parte dal filtro deidratare, il quale ha una sua capacità d'accumulo del liquido che si può manifestare
durante la marcia. La funzione di raccoglitore di liquido durante le soste viene invece svolta
dall'evaporatore. Un esempio di un filtro deidratore. I componenti di un filtro tipo sono:
1. anima ceramica; 2. nervature dell'anima; 3. involucro metallico; 4. setacci molecolari; 5. molla di
ritenuta; 6. attacchi filettati. I filtri smontabili sono inoltre dotati di flangia.
Organi di laminazione
Funzione
Nell'impianto frigorifero il
refrigerante a pressione e
temperatura di
condensazione viene
laminato in modo che il suo
stato, immediatamente a
valle del dispositivo di
laminazione, diventa
miscela liquido/vapore ad
una pressione uguale a
quella di evaporazione.
P
h
Certificazione Frigoristi
59
Organi di laminazione
Tipologie
Il dispositivo di laminazione deve essere scelto in funzione delle richieste
dell'impianto frigorifero in generale (disegno e funzionamento) e non
soltanto in funzione dell'evaporatore.
Per comandare il processo di laminazione possono essere usati diversi dispositivi
a funzionamento manuale ed automatico.
Dispositivi fissi:
•
Valvola di regolazione manuale
•
Tubo capillare
Dispositivi automatici
•
Valvola di espansione automatica
•
Valvola di espansione termostatica
•
Regolatori di livello
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60
Organi di laminazione
La valvola di regolazione manuale
E’ il più semplice dispositivo di laminazione.
Essa è essenzialmente un comune rubinetto a
spillo attraverso la quale il refrigerante
viene inviato all'evaporatore.
Solamente alcuni tipi di rubinetti a spillo,
possono essere utilizzate per tale scopo,
dato che una valvola progettata per
essere usata come laminatore deve
essere costruita con filettatura fine e un
otturatore a spillo in modo da permettere
una regolazione di precisione.
La valvola di espansione manuale è usata
generalmente in grossi impianti dove il
carico è piuttosto costante o in alcune
camere di taratura o in laboratori.
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Organi di laminazione
Tubo capillare
II tubo capillare è uno dei più popolari
organi di laminazione, benché sia di
uso quasi esclusivo negli impianti
domestici. Deve il suo successo al
basso costo e alla sua affidabilità,
mentre il suo punto debole, che ne
preclude l'uso negli impianti di
maggiore potenzialità, è dato dalla
perdita di efficienza energetica, anche
se non drammatica, cui da luogo. Da
notare inoltre che il suo uso è
indispensabile con motori elettrici
dotati di piccola coppia di spunto,
come lo sono generalmente quelli per
servizio domestico, i quali richiedono
necessariamente l'equilibramento delle
pressioni tra mandata ed aspirazione
durante le soste del compressore
Certificazione Frigoristi
62
Organi di laminazione
Valvola di espansione automatica
Questo dispositivo ha il compito di mantenere una
pressione costante nell'evaporatore.
La sua principale forza d'azionamento è la
pressione dell'evaporatore che agisce sul
fondo del diaframma mentre una molla
regolabile esercita una pressione contraria
sulla sommità del diaframma stesso.
Quando la pressione nell'evaporatore sale, la
pressione che agisce sul fondo del
diaframma vince la pressione della molla e
sposta il diaframma in alto, chiudendo in tal
modo la valvola.
Viceversa quando la pressione nell'evaporatore
diminuisce, la pressione della molla supera la
pressione dell'evaporatore e spinge la
valvola ad aprirsi.
Poiché questa valvola ha lo scopo di mantenere
costante la pressione prelevata a monte ,
essa mantiene automaticamente costante
anche la temperatura dell'evaporatore.
E’ usata per carichi relativamente costanti
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63
Organi di laminazione
Valvola di espansione termostatica
Questo dispositivo ha la caratteristica di
garantire un certo grado di
surriscaldamento al vapore che esce
dall’evaporatore.
Qualora per effetto di un incremento del
carico aumenti il surriscaldamento
all’evaporatore per ogni pressione
aumenta la pressione sul lato
superiore del soffietto: questo fa
aprire la valvola consentendo
l’affluenza di ulteriore refrigerante
che possa soddisfare all’accresciuto
carico. Viceversa se il carico dovesse
diminuire.
Negli impianti più importanti si ricorre a
valvole di laminazione motorizzate e
comandate da microprocessori.
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Organi di laminazione
Regolatori di livello (solo su impianti a evaporatore allagato)
Galleggiante sul lato di bassa:
una sfera galleggiante è posta nel lato a bassa pressione
dell'impianto, direttamente nell'evaporatore o in un
contenitore adiacente all'evaporatore stesso.
Quando il carico sull'evaporatore aumenta, una quantità
maggiore di liquido evapora ed il livello nell'evaporatore e
nel contenitore del galleggiante scende. Con il livello del
liquido scende anche il galleggiante aprendo così un
orifizio e facendo entrare più liquido dal lato di alta
pressione.
Quando il carico sull'evaporatore diminuisce, evapora una
quantità minore di liquido e il galleggiante sale chiudendo
l'orifizio.
Il galleggiante sul lato di bassa è considerato uno dei migliori
dispositivi di laminazione disponibili per un impianto con
evaporatore allagato. Esso fornisce una regolazione
eccellente e la sua semplicità lo rende esente da guasti.
Può essere impiegato anche in impianti medi o piccoli e con
qualsiasi refrigerante. Su grossi impianti, esso viene di
solito usato come dispositivo pilota.
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65
Gli evaporatori
P
h
Certificazione Frigoristi
66
Gli evaporatori
L'evaporatore ventilato e statico
L'evaporatore è uno scambiatore che sottrae calore all'aria della
cella per cederlo al fluido refrigerante fatto evaporare nel suo
interno. Il calore assorbito dal fluido per attuare il proprio
cambiamento di stato viene rimosso attraverso la linea di
aspirazione che riconduce al compressore il vapore surriscaldato:
qui il ciclo ricomincia, per ripetersi indefinitamente.
L'evaporatore
Anche l'evaporatore, come il condensatore, è uno scambiatore di calore basato
sul principio di interporre tra i due fluidi una efficiente superficie di scambio. La
sua funzione è quella di sottrarre calore all'aria circostante e questo abbassamento localizzato di temperatura ha come
conseguenza non desiderata la condensazione di una parte dell'umidità contenuta nell'aria. L'umidità condensata si
deposita sull'evaporatore sotto forma di rugiada che assai spesso si trasforma in brina. Da ciò conseguono esigenze
costruttive più severe di quelle richieste dai condensatori. Mentre un condensatore può essere costruito in acciaio
verniciato, il pericolo della corrosione richiede che gli evaporatori siano costruiti in rame e/o in alluminio (normalmente
tubo di rame, forzato per mezzo dì un procedimento di espansione a freddo, denominato mandrinatura, entro i collari di
alette in alluminio). Anche il passo delle alette deve essere maggiore, ad evitare che la formazione di brina ostacoli la
circolazione dell'aria tra le alette stesse e riduca quindi l'efficienza.
Gli evaporatori
La sezione evaporativa di un sistema frigorifero risulta quindi, di norma, più ingombrante del condensatore
corrispondente, benché il condensatore smaltisca una maggiore quantità di calore.
L'aria più calda della cella viene aspirata in prossimità del soffitto ed è portata ad attraversare il pacco alettato. Al
contatto con la superficie delle alette, l'aria cede parte del suo calore e viene inviata, più fredda, a investire i prodotti
che devono essere conservati a bassa temperatura.
Il calore che l'aria cede alle alette viene da queste ceduto alla serpentina dell'evaporatore e da questa al fluido che vi è
contenuto. Sappiamo che il fluido se ne appropria sotto forma di calore latente di evaporazione.
Le tre configurazioni principali prevedono: evaporatori a soffitto (con aspirazione centrale ed espulsione bilaterale,dopo
il passaggio dell'aria attraverso due batterie affiancate) evaporatori a parete (con espulsione frontale dell'aria) e infine
un tipo intermedio, destinato all'installazione nell'angolo tra parete e soffitto (con aspirazione obliqua dell'aria).
Anche nel caso dell'evaporatore, la turbolenza dei due fluidi è un importante fattore di efficienza dello scambio termico.
Poiché l'evaporatore è normalmente realizzato in tubo liscio, la turbolenza interna viene attivata introducendo nella
cavità dei tubi spirali di filo o di nastro metallico. La turbolenziazione dell'aria è ottenuta invece mediante nervature
stampate sulle alette, realizzando così anche un loro irrigidimento che le rende meno deformabili.
Nel frigorifero domestico, l'evaporatore assume la forma di una piastra nervata. Il processo di evaporazione del
refrigerante avviene all'interno della nervatura, che è collegata da un lato col capillare e dall'altro con la linea di
aspirazione. Evaporatori ottenuti da ampie spire di tubo di rame sono usati per raffreddare vasche di liquido, bottigliere
di banchi-bar ecc.
Gli evaporatori
Seguiamo il percorso del fluido refrigerante: che
cosa avviene nell'evaporatore?
L'evaporatore è alimentato con fluido refrigerante proveniente
dalla valvola di espansione o dal capillare. Il refrigerante, che
all'ingresso dell'evaporatore è una miscela di liquido e vapore
a bassa temperatura e bassa pressione, evapora all'interno
dell'evaporatore sottraendo il calore necessario alla sua
trasformazione da liquido in vapore (e cioè il calore latente di
vaporizzazione) dal vano refrigerato che in tal modo si raffredda.
Il refrigerante lascia l'evaporatore sotto forma di vapore saturo,
cioè alla stessa temperatura e pressione alla quale si è svolto il
processo di evaporazione. Perché si possa realizzare
convenientemente la fase di evaporazione, l'evaporatore deve possedere questi requisiti:
una superficie di scambio sufficientemente estesa, sezioni interne tali da non creare eccessive resistenze al
passaggio del refrigerante in modo da contenere al minimo le perdite di carico, una struttura
sufficientemente robusta per resistere alle pressioni che il refrigerante esercita dall'interno, soprattutto
quando l'impianto non è in funzione. In questo caso il fluido è soggetto alla temperatura ambiente in ogni
punto del circuito e ciò ne eleva la pressione in modo assai sensibile.
Gli evaporatori
A seconda del sistema di alimentazione del refrigerante, gli evaporatori si possono distinguere
in allagati o a espansione secca.
Nei primi, un galleggiante mantiene un livello costante di refrigerante liquido all'interno dell'evaporatore;
nei secondi il fluido viene fatto evaporare completamente all'interno dei tubi dell'evaporatore.
Gli evaporatori si dividono in statici e ventilati a seconda del modo di circolazione dell'aria.
Nei primi, la convezione è naturale: l'aria più calda dell'ambiente refrigerato sale, lambisce l'evaporatore
che è sempre montato in una posizione elevata si raffredda e scende verso la parte inferiore della cella
investendo i prodotti conservati, sottrae loro calore e si riscalda nuovamente. Gli evaporatori statici sono
impiegati nella refrigerazione domestica e commerciale e sono caratterizzati da una grande semplicità
costruttiva e dall'assenza di raffinati dispositivi di sbrinamento (lo sbrinamento si ottiene attraverso
l'arresto del compressore). Per compensare il basso coefficiente di scambio, conseguenza del modesto
movimento d'aria, la superficie esterna degli evaporatori stati ci è relativamente estesa.
Negli evaporatori ventilati (denominati anche acroevaporatori o frigodiffusori) uno o più elettroventilatori
assicurano la circolazione forzata dall'aria di cella attraverso il pacco alettato. Sono impiegati nelle
installazioni commerciali e industriali ma anche in frigoriferi domestici di pregio. Generalmente sono dotati
di dispositivi automatici di sbrinarnento.
Gli evaporatori
Mezzi di sbrinamento dell'evaporatore
Sia perché ostacola col proprio ingombro la circolazione
dell'aria, sia perché esercita una azione isolante rivestendo una
parte delle alette, la brina è nemica dell'efficienza
dell'evaporatore e la sua presenza in grandi quantità può
giungere a impedirne il funzionamento. Per eliminarla, è
necessario ricorrere periodicamente all'operazione di
sbrinamento, che consiste in un apporto di calore localizzato,
ottenuto mediante resistenze inserite alla base dell'evaporatore, ovvero irrorando l'evaporatore d'acqua,
o ancora facendolo attraversare da gas caldo mediante una inversione del ciclo. Ciascuno di questi metodi
deve ottenere lo scopo in breve tempo, per ridurre le conseguenze della fermata dell'impianto sul regime di
temperatura della cella, evitando così il rischio di deterioramento delle derrate e riducendo l'assorbimento
di energia.
Qui sopra, una resistenza corazzata del tipo normalmente impiegato per lo sbrinamento elettrico di
evaporatori ventilati. Le resistenze vengono inserite nelle zone soggette a brina e cioè in prossimità del lato
freddo della batteria e sotto il vassoio raccoglicondensa in prossimità degli scarichi, dei quali si evita così
l'ostruzione causata dal ghiaccio.
Gli evaporatori
Funzione
L'evaporatore è il componente che assorbe il calore non
desiderato nell'impianto di refrigerazione in modo che
possa essere spostato o trasferito al condensatore e
quindi assorbito dal mezzo di condensazione.
L'evaporatore è la porta attraverso la quale il calore, non
desiderato presente nell'ambiente o nell'elemento da
refrigerare, entra nell'impianto di refrigerazione
Certificazione Frigoristi
67
Gli evaporatori
Tipologie
• evaporatori ad espansione diretta
• evaporatori allagati
• sistemi con refrigerante secondario
Certificazione Frigoristi
68
Gli evaporatori
Al compressore
Evaporatori ad espansione diretta
II tipo a secco o ad espansione diretta è un
tubo continuo, che ha, ad una
estremità, il dispositivo di laminazione
attraverso il quale viene introdotto il
refrigerante ed ha l'altra estremità
collegata alla condotta di aspirazione.
In questo tipo di evaporatore, non è
prevista la ricircolazione del liquido o
del gas all'interno dell'evaporatore
stesso e non esiste una linea netta di
separazione tra il refrigerante allo stato
liquido e gassoso.
Certificazione Frigoristi
Espansione diretta
69
Gli evaporatori
Evaporatori allagati
Camera compensazione
In questo tipo di evaporatore è prevista la
ricircolazione del refrigerante liquido
mediante l'aggiunta di una camera di
separazione o compensazione.
Il liquido entra nella camera di compensazione
attraverso il dispositivo di laminazione e
scorre verso il tubo di fondo dove tende ad
evaporare.
Man mano che il refrigerante lascia
l'evaporatore, il liquido ancora presente
viene separato dal gas nella camera di
compensazione e rimesso in circolo.
L'evaporatore allagato, mediante il controllo
del livello del liquido e la rimessa in circolo
del liquido non èvaporato, assicura
praticamente che tutta la superficie della
serpentina sia in contatto con il
refrigerante liquido in qualunque
condizione di carico dell'impianto.
Certificazione Frigoristi
Al compressore
Allagato
70
Gli evaporatori
Sistemi a fluido secondario
Nei grossi impianti di refrigerazione o condizionamento, specialmente
quando le utenze finali sono numerose, risulta più pratico installare
l'evaporatore del gruppo frigorifero ad una certa distanza ed inviare ai
vari apparecchi locali un refrigerante secondario costituito normalmente
da una miscela di acqua e fluido incongelabile
L'evaporatore del gruppo frigorifero viene usato per raffreddare dell'acqua
(refrigerante secondario) che viene poi fatta circolare attraverso le
serpentine di raffreddamento delle apparecchiature sistemate nei vari
ambienti.
Quando le temperature richieste dall'impianto sono al di sotto di quella di
congelamento dell'acqua, vengono usate delle miscele incongelabili. I
refrigeranti secondari sono generalmente raffreddati da un evaporatore
del tipo a fascio tubiero o da scambiatori a piastre saldo-brasate.
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Gli evaporatori
Sistemi a fluido secondario
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