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Silvana Cavella » 17.Presentazione e risoluzione di problemi relativi alla refrigerazione


Componenti di un sistema di refrigerazione

Ciclo frigorifero

  • I principali componenti di un sistema di refrigerazione sono: compressore, condensatore, valvola di espansione, evaporatore.
  • Il fluido frigorifero passando attraverso i singoli componenti subisce delle transizioni di fase che possono essere rappresentate su un diagramma pressione-entalpia.
  • Nella valvola di espansione il refrigerante subisce una trasformazione a entalpia costante, nel condensatore ed evaporatore le trasformazioni sono a pressione costante.

“Esempio 1″

Calcolo della potenza termica di una cella di stoccaggio

  • Il calcolo della potenza termica da rimuovere da una cella di stoccaggio di prodotti ortofrutticoli freschi deve tener conto del fatto che essi anche dopo la raccolta continuano a respirare, producendo calore.
  • La quantità di calore prodotta durante la respirazione dipende dal prodotto considerato e dalla temperatura di stoccaggio e per alcuni di essi è tabellata (vedi Tabella).
Approximate Heat Rates – Versione stampabile in ‘Materiali di Supporto’

Approximate Heat Rates - Versione stampabile in 'Materiali di Supporto'


“Esempio 2″

Calcolo della portata del refrigerante, della potenza del compressore, del coefficiente di prestazione

  • Per calcolare la portata del refrigerante, la potenza del compressore e il coefficiente di prestazione è necessario conoscere la variazione di entalpia tra monte e valle dell’evaporatore e del compressore.
  • Quindi bisogna rappresentare sul diagramma di fase del R-134a (vedi figura) le trasformazioni del fluido nei singoli componenti del frigorifero (“Esempio 2″ in ‘Materiali di supporto’).
Diagramma di fase del R-134a – Versione stampabile in ‘Materiali di supporto’

Diagramma di fase del R-134a - Versione stampabile in 'Materiali di supporto'


“Esempio 3″

Calcolo della portata del refrigerante, della potenza del compressore, del coefficiente di prestazione

  • Per calcolare la portata del refrigerante, la potenza del compressore e il coefficiente di prestazione è necessario conoscere la variazione di entalpia tra monte e valle dell’evaporatore e del compressore.
  • Quindi bisogna rappresentare sul diagramma di fase del R-134a le trasformazioni del fluido nei singoli componenti del frigorifero, tenendo conto in questo caso che al compressore è inviato vapore surriscaldato e alla valvola di espansione è inviato liquido sottoraffreddato (“Esempio 3″ in ‘Materiali di supporto’).

Considerazioni conclusive

La refrigerazione dei prodotti alimentari

  • Per risolvere i problemi relativi alla refrigerazione dei prodotti alimentari è necessario conoscere le proprietà termodinamiche del refrigerante scelto.
  • Queste sono disponibili o sotto forma di diagrammi di fase (p-H; T-S) o sotto forma di tabelle; per i diversi refrigeranti sono facilmente reperibili in bibliografia.

Prossima lezione

Trattamenti termici a bassa temperatura: Congelamento

  • Obiettivi e principi del congelamento
  • Proprietà fisiche dei prodotti congelati
  • Modellazione matematica dell’operazione di congelamento

Le lezioni del Corso

I materiali di supporto della lezione

Ciclo frigorifero

Esempio 1

Esempio 2

Esempio 3

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