In breve: Il gruppo frigorifero è una macchina che sposta calore da un ambiente freddo a uno caldo. Si dimensiona partendo dal carico termico da smaltire.
Che cos'è un gruppo frigorifero
Un gruppo frigorifero è un impianto che produce freddo. Funziona prendendo calore da un ambiente e cedendolo all'esterno.
Lo troviamo nel frigorifero di casa e nei condizionatori. È presente anche nei banchi del supermercato e nei magazzini refrigerati.
Il principio si basa su un fluido refrigerante che cambia di stato. Il fluido evapora assorbendo calore e poi condensa cedendolo fuori.
Come è fatto e come funziona
Il gruppo frigorifero ha quattro componenti principali collegati in un circuito chiuso.
Il compressore aspira il vapore e lo comprime. La pressione aumenta e con essa la temperatura del fluido.
Il condensatore è uno scambiatore di calore. Qui il vapore caldo cede calore all'aria esterna e diventa liquido.
La valvola di laminazione riduce la pressione del liquido. Il fluido si raffredda molto e si prepara a evaporare.
L'evaporatore è un altro scambiatore. Il fluido evapora assorbendo calore dall'ambiente da raffreddare.
Il ciclo si ripete in modo continuo. L'energia entra come lavoro del compressore.
Come si dimensiona
Dimensionare significa scegliere la potenza frigorifera giusta. La potenza si misura in kilowatt (kW).
Il primo passo è calcolare il carico termico dell'ambiente. Si sommano i contributi delle pareti, delle persone e delle luci.
Si considerano anche le aperture delle porte e le merci da raffreddare. Il valore totale indica quanto calore va tolto ogni ora.
Si sceglie poi un gruppo con potenza pari o superiore al carico. Si aggiunge un margine di sicurezza per i picchi.
Esempio pratico: una cella ha un carico di 8 kW. Si sceglie un gruppo da circa 10 kW per lavorare con margine.
Si valuta infine il coefficiente di prestazione (COP). Indica quanto freddo si ottiene per ogni kW di energia elettrica spesa.
Parole difficili
- Refrigerante: fluido che assorbe e cede calore cambiando di stato.
- Compressore: macchina che aumenta la pressione di un gas.
- Scambiatore: dispositivo che trasferisce calore tra due fluidi.
- Carico termico: quantità di calore da togliere a un ambiente.
- COP: rapporto tra freddo prodotto ed energia spesa.
- Laminazione: passaggio del fluido attraverso una strozzatura che abbassa la pressione.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-meccanica-meccatronica-energia.impianti-energetici-disegno-e-progettazione.cl3.gruppo-frigorifero.01