Chiller frigorifero: tutto quello che c’è da sapere in merito

Il chiller frigorifero è una delle macchine termiche più utilizzate a livello industriale, poiché sfrutta la compressione di gas speciali che sottraggono calore ai fluidi. Si chiamano gas frigoriferi e per lo più ci si riferisce ad ammoniaca o freon, composto chimico derivato da metano ed etano.

É l’industria di processo a richiedere questi macchinari speciali, soprattutto quando la produzione richiede di raggiungere e mantenere temperature molto basse o livelli di raffreddamento spinto.

Normalmente il ciclo frigorifero ha per effetto il trasferimento di calore da un fluido/ambiente all’altro, ed è distinguibile in 3 tipi: a compressione, di Stirling e ad assorbimento.

Il primo è quello tipico dei chiller. Al suo interno, un compressore pressa il gas frigorifero e, in seguito all’aumento di pressione, passa dallo stato gassoso allo stato liquido. In seguito si espande, tornando alla fase gassosa, ed evapora. Queste trasformazioni provocano il passaggio di calore necessario a generare l’effetto frigorifero desiderato.

Il secondo alterna ciclicamente fasi di espansione e compressione del fluido, non provocando il cambiamento di stato del fluido poiché non legato a particolari temperature.

Un’eccellente efficienza energetica costituisce il terzo processo, dato che per funzionare non necessita di energia elettrica utile al funzionamento di un compressore. Questo metodo rappresenta un alternativa green al chiller a compressore.

Una serie di macchinari e apparecchiature compongono normalmente il chiller e consentono il ciclo di raffreddamento: compressore, evaporatore e condensatore. Insieme garantiscono la fornitura e la successiva sottrazione di calore nelle diverse fasi del ciclo termodinamico. La temperatura minima raggiungibile arriva fino a -30° C per impianti provvisti di un singolo compressore, ma per scendere ulteriormente sarà necessario utilizzarne un numero maggiore.

Esistono inoltre due famiglie di chiller, in base al processo e al fluido impiegati nella condensazione del gas frigorifero: raffreddati ad acqua o ad aria. Nel primo caso si utilizza uno scambiatore di calore ad acqua, nel secondo semplicemente aria, e risulta in genere più rumoroso ed energivoro. Il vantaggio sta nel non richiedere alcun consumo di acqua.

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