Il condensatore uno dei componenti operativi nel ciclo frigorifero

Il condensatore uno dei componenti operativi nel ciclo frigorifero

Il condensatore nel circuito frigorifero svolge la funzione di smaltire il calore assorbito dal refrigerante attraverso un fluido (acqua e aria), quale uno dei principali componenti operativi che compongono il sistema di raffreddamento in un ciclo frigorifero.

Si ricorda che il calore assorbito dal refrigerante è dato dalla somma del calore assorbito nell’evaporatore e dell’equivalente termico del calore di compressione.

Nel passaggio attraverso il condensatore, il gas che ha elevati valori di pressione e temperatura si raffredda e si liquefa, trasferendo il calore sensibile e latente di condensazione al fluido circostante (aria o acqua) ad una temperatura inferiore. Nel condensatore avvengono tre diverse trasformazioni:

-In una fase iniziale il refrigerante che esce dal compressore sotto forma di vapore surriscaldato, si desurriscalda nella linea di scarico e nella prima parte del condensatore, fino a raggiungere la temperatura di condensazione trasformandosi così in vapore saturo. In questa prima trasformazione si ha solo la cessione di calore sensibile.

-Nella seconda fase, la cessione del calore di condensazione provoca il cambiamento di stato del refrigerante che passa da vapore saturo a liquido. Fino a che tutto il vapore non si è liquefatto la temperatura resta costante. E’ proprio in questa seconda fase che si ha la cessione di solo calore latente, la più importante in termini quantitativi.

-La terza trasformazione avviene nell’ultima parte del condensatore e continua fino alla linea che lo unisce alla valvola di espansione, si ha un sotto-raffreddamento del refrigerante liquido, cioè un abbassamento di temperatura rispetto alla temperatura di condensazione. Si ha in questa fase nuovamente la cessione di calore sensibile.

Il calore sensibile è la quantità di calore che viene scambiata tra due corpi producendo una diminuzione della differenza di temperatura tra questi corpo, finché non viene raggiunto l’equilibrio termico.

Il raffreddamento è molto importante e viene effettuato per due motivi: il primo è per evitare si creino eventuali nuove evaporazioni del refrigerante lungo la linea del liquido a causa delle perdite di carico; la seconda per garantire un maggior effetto frigorifero a parità di pressione di evaporazione.

Tutte le trasformazioni avvengono a pressione costante, ovvero alla pressione corrispondente della temperatura di condensazione del refrigerante. Il calore prelevato dall’impianto viene trasferito ad uno dei due elementi naturali fondamentali: aria o acqua.

I condensatori raffreddati ad acqua offrono performance elevate a fronte di dimensioni estremamente contenute; un sistema che garantisce l’assoluta silenziosità predisponendo una linea d’acqua fredda con una portata sufficiente, scegliendo di prenderla dalla rete o creando un circuito chiuso.

La condensazione ad aria invece, presuppone la presenza apposite ventole. Su macchine di grandi dimensioni le ventole causano un elevato rumore e a volte una eccessiva generazione di calore, controindicazioni che possono essere evitate installando queste unità all’esterno all’altezza del suolo, su una parete o sul tetto. Negli impianti frigoriferi per i supermercati si utilizzano gruppi di condensazione detti “multi-circuito” posti proprio sul tetto, composti da condensatori indipendenti tra loro.

Il condensatore raffreddato ad aria è tendenzialmente costruito “a pacco” formato cioè da una serie di lamierini di alluminio spaziati in modo equidistante e attraversati per l’intera lunghezza da dei tubi di rame che possono formare un circuito unico o una serie di circuiti indipendenti. Nella parte superiore entrerà il vapore surriscaldato e il liquido uscirà dalla parte inferiore.

Immagine copertina, un condensatore ad acqua a fascio tubiero da HPH-IRC.

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