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martedì, dicembre 11

REFRIGERAZIONE SPECIALE


Una panoramica su alcune applicazioni speciali degli impianti frigoriferi a compressione e non solo:
Esistono sistemi che utilizzano infrarossi o frequenze radio per processi di essiccazione.
Nel primo caso, come si vede sotto il processo di essiccazione radiante-convettiva si è dimostrato essere un metodo di rimozione dell’umidità superficiale rapido nelle prime fasi di essiccazione; inoltre,
se a questa fase segue un’asciugatura ad intermittenza, si riesce a ridurre il tempo di asciugatura e migliorare la qualità del prodotto.

 Un essiccatore a pompa di calore che sfrutta invece le frequenze radio può
rappresentare un valido sistema di asciugatura per materiali difficili da asciugare con il
riscaldamento convettivo come ceramica e fibre di vetro. Tramite metodi tradizionali il
prodotto rischia di presentare problemi come crepe, superficie scolorita; tutto questo
utilizzando il nuovo sistema non si presenta perché la radiofrequenza riscalda
contemporaneamente tutte le parti del prodotto ad una temperatura non superiore agli
80°C, facendo sì che l’acqua evapori dal prodotto c on il comportamento di un gas e non
per azione capillare.

 Pompa di calore chimica
La pompa di calore chimica si propone come una delle potenziali tecnologie per l’utilizzo in
modo efficace dell’energia in vari processi industriali. Tra i processi industriali questa unità
può essere efficacemente utilizzata in operazioni come distillazione, evaporazione ed
essiccazione.
La principale caratteristica di una pompa di calore chimica consiste nella sua capacità di
immagazzinare energia termica sottoforma di energia chimica attraverso una reazione
endotermica, con il conseguente rilascio a diversi livelli di temperatura tramite reazioni
esotermiche. Una pompa di calore chimica sfrutta, in linea di principio, due reazioni
chimiche che avvengono a diverse temperature: la sequenza di reazioni serve per elevare
la temperatura dell’energia termica e non per altri scopi come produzione di sostanze o
altro. In genere questi sistemi sono composti da due unità principali: un reattore
endotermico, che riceve calore a bassa temperatura, e un reattore esotermico, il quale rilascia il calore ad alta temperatura.

Lo sviluppo principale di questa pompa di calore si è avuto nell’ambito della distillazione di
composti chimici: per esempio, si è visto come sia possibile svolgere il processo di
deidrogenazione di i-propanolo e idrogenazione di acetone; tuttavia ha trovato applicazione
anche nel campo dell’essiccazione in cui una pompa di
calore chimica che utilizza CaO/H2O/Ca (OH)2 è stata accoppiata con un asciugatore
convettivo per ottenere aria calda utilizzando aria a temperatura ambiente. L’unità, oltre ad
essere utilizzata per aumentare la temperatura dell’aria, ha permesso anche la
deumidificazione della stessa, caratteristica molto importante per una buona essiccazione
 In uno studio è stato verificato per l’appunto che un sistema di
idratazione/disidratazione basato sull’ossido di calcio risulta essere una tecnologia adatta
per il processo di asciugatura dal punto di vista del livello di temperatura che raggiunge, la
sicurezza e la corrosione dell’impianto.
Vi sono stati studi sull’utilizzo di questa pompa accoppiata ad un asciugatore anche per
l’essiccazione di materiale ingombrante come la corteccia e il legname, tuttavia può
essere adatto a qualsiasi processo essiccativo, in particolare quello di carta e cellulosa.






Pompa di calore termoacustica
Una pompa di calore termoacustica è una nuova tecnologia che va ad affiancarsi nei
processi di distillazione, alle pompe a compressione di vapore e apre nuove prospettive alla refrigerazione classica..
Il processo di distillazione è un processo molto inefficiente dal punto di vista termodinamico
poiché il calore fornito è utilizzato per portare ad ebollizione una miscela di liquidi, per poi
venire rilasciato durante la condensazione ad una temperatura inferiore rispetto a quella a
cui è stato fornito. Il calore di condensazione poi può essere riutilizzato nella stessa
colonna di distillazione innalzando la sua temperatura con una pompa di calore, affinché
possa essere riutilizzato nella successiva distillazione.


Una pompa di calore termoacustica è in grado, in questo contesto, di innalzare la
temperatura oltre i 100°C in maniera efficace; in f igura è mostrata l’applicazione di
questa pompa ad una colonna di distillazione. Il motore della pompa è alimentato da un
generatore ad alta temperatura (bruciatore) oppure da vapore ad alta pressione e
raffreddato dal flusso presente in fondo alla colonna. La differenza di temperatura tra questi
due crea un’onda sonora intensa. Questa onda sonora aziona la pompa di calore nella
parte inferiore dell’impianto. In questo componente il calore del flusso della parte superiore
della colonna viene aggiornato a un livello di temperatura sufficiente per riscaldare il flusso inferiore.


Dal punto di vista termodinamico il processo è rappresentato in maniera schematica in
Figura  attraverso i processi di conversione tra il calore e la potenza sonora. La quantità
totale di calore che viene fornita per scaldare la colonna proviene da: la parte a bassa
temperatura del motore e il lato ad alta temperatura della pompa di calore; la somma di
questi flussi di calore dovrebbe essere molto più grande del calore in ingresso alla sorgente
ad alta temperatura (bruciatore).
I risparmi energetici che possono essere realizzati con questa tecnologia dipendono
dall'efficienza dei processi di conversione; questa a sua volta dipende dal livello di
temperatura del flusso di fondo (ribollitore) e la differenza di temperatura nella colonna.

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