Il condensatore uno dei componenti operativi nel ciclo frigorifero Maurizio Nistor 12/05/2022

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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