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

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'

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'

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’).

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.