Le trasformazioni da una forma
di energia all’altra
Energia e sostenibilità: un percorso
curricolare trasversale
Memo, Modena – 30 novembre 2011
Come funziona…
Il frigorifero
Il Frigorifero
Ciclo Frigorifero
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il refrigerante (normalmente del Freon o ammoniaca), inizialmente allo stato
gassoso, viene compresso per mezzo di un compressore; come conseguenza della
compressione si ha un aumento di pressione e di temperatura del refrigerante;
la temperatura del refrigerante viene abbassata grazie all'azione della serpentina
di raffreddamento (o "griglia esterna") presente nella parte posteriore del
frigorifero; la serpentina funge da condensatore;
per mezzo di organo di laminazione, viene abbassata la pressione e la
temperatura del refrigerante, che passa dallo stato liquido ad una miscela bifase
(liquido-gas);
il refrigerante viene quindi posto in contatto termico con il vano interno del
frigorifero, attraverso un evaporatore; nell'evaporatore il refrigerante assorbe il
calore dei prodotti stivati all'interno del vano frigorifero e ritorna allo stato
gassoso;
il refrigerante allo stato gassoso viene quindi riportato al compressore per iniziare
un nuovo ciclo;
il ciclo si ripete più volte e verrà interrotto da un termostato (che provvederà a
spegnere il compressore) quando all'interno del frigorifero sarà stata raggiunta la
temperatura preimpostata.
Come funziona…
La caldaia a condensazione
Rendimento
• In una conversione di energia il rendimento termodinamico o efficienza
termodinamica è il rapporto tra il lavoro compiuto e l'energia fornita al
sistema.
• Il rendimento è espresso come valore compreso tra zero e uno o sotto
forma di percentuale.
• Il rendimento termico di un caldaia è definito come il rapporto tra la
potenza termica utile e la potenza assorbita attraverso il combustibile.
Caldaia
“tradizionale”
Ad alto
rendimento:
91 – 93%
Potere Calorifico
• Bruciando una molecola di metano in presenza di ossigeno si forma una
molecola di anidride carbonica, due molecole di acqua e si libera una certa
quantità di calore;
• Il potere calorifico superiore (PCS) è la quantità di calore che si rende
disponibile per effetto della combustione completa a pressione costante della
massa unitaria del combustibile, quando i prodotti della combustione siano
riportati alla temperatura iniziale del combustibile e del comburente. Per il
metano tale valore è pari a circa 9530 kcal/Nm3.
• La quantità complessiva di calore della combustione è minore se, nel riportare i
prodotti di combustione alla temperatura iniziale di combustibile e comburente,
il vapore d'acqua (contenuto nei gas di combustione) non viene condensato e
no rilascia il proprio calore di condensazione
La condensazione
• Convenzionalmente si definisce potere calorifico inferiore (PCI) il
potere calorifico superiore diminuito del calore di condensazione
del vapore d'acqua durante la combustione. Per il metano tale
valore è pari a circa 8570 kcal/Nm3.
• La caldaia a condensazione, invece, può recuperare una gran parte
del calore latente contenuto nei fumi espulsi attraverso il camino.
• La particolare tecnologia della condensazione consente infatti di
raffreddare i fumi con un recupero di calore utilizzato per
preriscaldare l'acqua di ritorno dall'impianto.
La condesazione
Grazie per l’attenzione!
