its • hvac
All’ avviamento del compressore, il refrigerante che si trova allo stato liquido nell’ evaporatore( punto B), vaporizza, assorbendo calore dall’ ambiente circostante. La sua entalpia passa dal valore B al valore C. Il tratto C-C1 rappresenta il surriscaldamento con cui il vapore lascia l’ evaporatore, raggiungendo il compressore con la conseguente fase di compressione( C1-D) che deve necessariamente essere realizzata fornendo energia. Il surriscaldamento garantisce la totale vaporizzazione del fluido refrigerante, il suo valore oscilla tra i 4 ° C ÷ 8 ° C nella refrigerazione e 6 ° C ÷ 10 ° C nel condizionamento. Il verificarsi di questa fase può essere dovuto sia al sistema di regolazione usato sull’ evaporatore, sia ad un apporto di calore tra l’ evaporatore e il compressore. Se il surriscaldamento avviene nell’ evaporatore si ha un aumento dell’ effetto frigorifero, ma anche un aumento del volume specifico del vapore aspirato che porta ad una riduzione del peso di refrigerante aspirato dal compressore. Il vapore lascia quindi il compressore con una pressione Pcond > Pevap e con un valore di entalpia hD > hC1. L’ energia introdotta con la compressione provoca un ulteriore surriscaldamento del vapore la cui temperatura, all’ uscita del compressore, risulta notevolmente più alta della temperatura di condensazione tD > tE. Da D a E la temperatura del vapore surriscaldato viene ridotta al valore della temperatura di condensazione; è questa la fase di desurriscaldamento. Questa fase rappresenta all’ incirca un 10 % ÷ 18 % del calore totale di condensazione ad una temperatura sensibilmente più alta di quella di condensazione. Più avanti vedremo come un eventuale recupero del calore nella fase di desurriscaldamento non comporta alcuna penalizzazione dell’ effetto frigorifero netto o del COP. Nel tratto compreso fra E e A il vapore desurriscaldato condensa. La quantità di calore smaltita dal condensatore è pari alla somma del calore assorbito dall’ evaporatore più il calore equivalente al lavoro di compressione. Analiticamente si ha:
h − h = h − h) +( h − h)
D
( 1 D C1 C1
A 1
A
Il tratto A-A1 rappresenta il sottoraffreddamento che il liquido subisce rispetto alla temperatura di condensazione. Il sottoraffreddamento del liquido refrigerante è una fase di notevole importanza in quanto influenza direttamente la capacità frigorifera del sistema. Infatti se questa fase è ottenuta a spese di un fluido esterno al ciclo( acqua o aria), si ha una diminuzione di entalpia della miscela che entra nell’ evaporatore e un aumento dell’ effetto frigorifero, questo a parità di energia fornita nella fase di compressione. Fondamentalmente è necessario sottoraffreddare il liquido nel condensatore al fine di garantire l’ alimentazione di solo liquido alla valvola di espansione. È importante che il valore del sottoraffreddamento sia inferiore alla perdita di carico totale( statica e dinamica) della linea. Il suo valore deve oscillare tra i 5 ° C ÷ 10 ° C. Infine nel tratto A1-B il fluido refrigerante si espande nella valvola termostatica sino alla pressione di evaporazione con un istantaneo crollo della temperatura del fluido dovuto all’ evaporazione stessa.
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