MANUALE IMPIANTI FRIGORIFERI

Introduzione

Esistono centinaia di manuali che descrivono i vari componenti di un impianto frigorifero,i quali risultano molto spesso scritti in chiave  troppo teorica,troppo generici,troppo accademici. Oggi ci ritroviamo in un epoca la dove la tecnologia fa passi da giganti (fortunatamente anche in refrigerazione). Negli ultimi 15 anni il mondo della refrigerazione ha subito delle drastiche innovazioni sia di carattere elettronico sia di carattere impiantistico, di conseguenza i frigoristi della vecchia guardia (e non solo) si ritrovano catapultati in un contesto difficoltoso.

Uno degli scopi principali di questo manuale è quello di affinare il modo di porsi ai problemi che si incontrano durante il lavoro di tutti i giorni del frigorista, quindi: ragionamento tecnico, effetto causa rimedio, schema mentale da seguire, e soprattutto come evitare incidenti.

 Questo manuale fornisce le conoscenze fondamentali relative ai componenti di un impianto frigorifero con un indirizzo specifico e mirato a molte applicazioni, l’opera comprende molte tabelle di consultazione rapida per la scelta dei vari componenti dell’ impianto con relativi schemi di circuitazione frigorifera e schemi elettrici (il manuale prevede una guida a come leggere uno schema elettrico) La lunga esperienza degli Autori, ricavata da anni di attività pratica nel settore del freddo, assicura la più completa aderenza del testo agli scopi prefissi.

Come opera di riferimento, rivolta sia alla formazione professionale dei tecnici frigoristi sia all'aggiornamento sulle tecnologie più recenti, essa esprime lo stato dell’arte dell’attuale tecnica degli impianti frigoriferi commerciali.
La caratteristica peculiare di questo volume è lo stretto collegamento tra l’aspetto teorico e quello pratico, mediante testi semplici e chiari rivolto a tutti coloro che hanno voglia di approfondire o perfezionare le proprie conoscenze, essi potranno trovare un valido aiuto per risolvere i problemi che si possono incontrare nel lavoro di tutti i giorni, in particolare nel dimensionamento dettagliato dei vari componenti dell’impianto frigorifero,elettrico ed elettronico. Inoltre vista l’innegabile efficienza delle indicazioni visive abbiamo realizzato una lunga serie di video (in allegato un DVD), i quali illustrano in modo nuovo, chiaro e semplice molti aspetti trattati in questo manuale.

Tutti i diritto sono riservati. Nessuna parte del libro può essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi, fotocopie, microfilm o altro, senza il permesso scritto dell’editore.

Realizzare un libro è un operazione complessa, che richiede numerosi controlli: sul testo, sulle immagini e sulle relazioni che si stabiliscono tra essi.

L’ esperienza suggerisce che è praticamente impossibile pubblicare un libro privo di errori.

Saremo quindi grati  ai lettori che vorranno segnalarceli.

Indice

Capitolo 1- Considerazioni/ osservazioni su di un impianto frigorifero

1.1 Identificazione dell’ applicazione ………………………………………………………………………………..…….1

1.2 Considerazioni generali stato macchina………………………………………………………………………....…2

1.3 Ragionamento tecnico………………………………………………………………………………………………………3

1.4 Indicazioni da tocco con mano…………………………………………………………………………………………..4

1.5 Indicazioni da rumori…………………………………………………………………………………………………….…..5

1.6 Indicazioni visive……………………………………………………………………………………………………………….6

1.7 Tabella ricerca guasti………………………………………………………………………………………………………...6

1.8 Attrezzatura per il tecnico frigorista…………………………………………………………………………………..7

1.9 Descrizione d’uso delle varie attrezzature………………………………………………………………………….8

1.10 Operare in sicurezza…………………………………………………………………………………………………………12

1.11 Rischi durante gli interventi di installazione e/o riparazione……………………………………………14

1.12 Bibliografia…………………………………………………………………………….. ………………………………………….



Capitolo 2- Criterio di scelta della componentistica

2

2.1 Scelta tipo di refrigerante………………………………………………………………………………..………………15

2.2 Scelta compressore ermetico o semiermetico …………………………………………………………………19

2.3 Scelta evaporatore consigli pratici……………………………………………………………………..……………25

2.4 Scelta condensatore ad aria consigli pratici…………………………………………..…………………………28

2.5 Scelta condensatore ad acqua consigli pratici……………………………………….…………………………32

2.6 Scelte tipo di controllo elettronico…………………………………………………………………..……………..36

2.7 Rumorosità impianti consigli pratici………………………………………………………………………………..38

2.8 Bibliografia………………………………………………………………………………………………………………..………..



Capitolo 3- scelta pannellatura,porte,rivestimenti,materiali

3

3.1 Pannelli commerciali e relative porte………………………………………………………………………………39

3.2 Pannelli industriali e relative porte………………………………………………………………………………….43

3.3 Rivestimenti interno esterno cella…………………………………………………………………………………..47

3.4 Celle bassa temperatura con pannelli industriali……………………………………………………………..49

3.5 Trattamento pavimento celle bassa temperatura…………………………………………………………….54

3.6 Consigli pratici di installazione e messa a regime……………………………………………………………..59

3.7 Bibliografia……………………………………………………………………………………………………………………..…..



1

2

3













Capitolo 4- impianti condensati ad aria

4

4.1 Il condensatore ad aria……………………………………………………………………………………………….……61

4.2 Valutazione relativa al posizionamento in ambienti chiusi……………………………………………….66

4.3 I ventilatori………………………………………………………………………………………………………………….….69

4.4 Controllo della velocità di rotazione………………………………………………………………………………..72

4.5 Rumori del condensatore………………………………………………………………………………….…………….74

4.6 Schemi elettrici e spiegazioni………………………………………………………………………………….……….76

4.7 Schemi frigoriferi e spiegazioni………………………………………………………………………………………..81

4.8 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………………………………..86

4.9 Bibliografia……………………………………………………………………………………………….……………………..



Capitolo 5- impianti condensati ad acqua

5

5.1 Il condensatore ad acqua…………………………………………………………………………………………………88

5.2 Ie pompe e la portata………………………………………………………………………………..…………………….92

5.3 Le correnti galvaniche……………………………………………………………………………….…………………..102

5.4 Controllo della velocità di rotazione………………………………………………………………………………104

5.5 Schemi elettrici e spiegazioni…………………………………………………………………………………………107

5.6 Schemi frigoriferi e spiegazioni………………………………………………………………………………………112

5.7 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………………………………117

5.8 Bibliografia…………………………………………………………………………………………………..……………………..



Capitolo 6- compressori alternativi e scroll

6

6.1 Il compressore scroll……………………………………………………………………………………..………………120

6.2 Il compressore alternativo semiermetico……………………………………………………………………….128

6.3 Applicazioni consigliate………………………………………………………………..…………………………….…138

6.4 Digital scroll…………………………………………………………………………………………………………………..140

6.5 Semiermetici per inverter…………………………………………………………………….………………………..146

6.6 Confronto scroll semiermetico……………………………………………………………….………………………151

6.7 Schemi elettrici e spiegazioni…………………………………………………………………………………………155

6.8 Schemi frigoriferi e spiegazioni……………………………………………………………………………………...160

6.9 Scelta pratica del compressore………………………………………………………..………………………….…165

6.10 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………………………………171

6.11 Bibliografia………………………………………………………………………………………………..………………………..

6.12











Capitolo 7- inverter per compressori frigoriferi

7

7.1 l’inverter…………………………………………………………………………………………………………………….…174

7.2 Interruttori differenziali per inverter…………………………………………………………………………..…181

7.3 Ripercursioni sulla lubrificazione del compressore………………………………………….…………..…186

7.4 Tubazioni e accorgimenti ………………………………………………………………………………….…………..190

7.5 Schemi elettrici e spiegazioni………………………………………………………………………………………...198

7.6 Schemi frigoriferi e spiegazioni………………………………………………………………………………………204

7.7 Calcolo prestazioni e consumi…………………………………………………………………….…………………209

7.8 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………………………..……216

7.9 Bibliografia………………………………………………………………………………………………………………..………..



Capitolo 8- valvole termostatiche pulsanti

8

8.1 Le valvole pulsanti…………………………………………………………………………………………………………219

8.2 Confronto tra valvola pulsante e termostatica classica…………………………………………………..223

8.3 I drive per le valvole pulsanti……………………………………………………………………….……………..…225

8.4 Schemi elettrici e spiegazioni…………………………………………………………………………………………231

8.5 Schemi frigoriferi e spiegazioni………………………………………………………………………………………237

8.6 Calcolo prestazioni e consumi……………………………………………….……………………………………….241

8.7 Consigli pratici di installazione ……………………………………………………………..…………………….…246

8.8 Bibliografia……………………………………………………………………………………..…………………………………..



Capitolo 9- valvole termostatiche passo passo

9

9.1 Le valvole passo passo…………………………………………………………….………………………………….…249

9.2 Confronto tra valvola passo passo e termostatica classica…………………………………………..…254

9.3 I drive per le valvole passo passo………………………………………………………..………………………...256

9.4 Schemi elettrici e spiegazioni…………………………………………………………………………………………262

9.5 Schemi frigoriferi e spiegazioni…………………………………………………………….………………………..268

9.6 Calcolo prestazioni e consumi…………………………………………………….……………………………….…272

9.7 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………………..…………….277

9.8 Bibliografia…………………………………………………………………………………………………..……………………..

9.9

Capitolo 10- recupero di calore

10

10.1 Il recupero di calore…………………………………………………………………………………………………….…280

10.2 Scambiatori per il recupero di calore…………………………………………………………………………..…285

10.3 Ripercussioni sull’ impianto………………………………………………………..…………………………………290

10.4 Schemi di installazione………………………………………………………………………………..…………………294

10.5 Calcolo prestazioni e consumi……………………………………………….…………………………………….…299

10.6 Consigli pratici di installazione …………………………………………………………………..……………….…304

10.7 Bibliografia……………………………………………………………………………………………..…………………………..









Capitolo 11- celle per carni

11

11.1 Cella per carne ventilata……………………………………………………………………………….…………….…307

11.2 Scelta compressore/evaporatore……………………………………………………..……………………………312

11.3 Cella per carne statica……………………………………………………………………………………………….…..316

11.4 Scelta compressore/evaporatore……………………………………..…………………………………………...320

11.5 Schemi frigoriferi e spiegazioni………………………………………………………………………………………327

11.6 Schemi elettrici e spiegazioni…………………………………………………………………………………………332

11.7 Tabella scelta rapida……………………………………………………………………………………..………………335

11.8 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………..……………………338

11.9 Bibliografia……………………………………………………………………………………………..…………………………..



Capitolo 12- celle per pesce

12

12.1 Cella per pesce statica………………………………………………………………………..………………………….341

12.2 Scelta compressore/evaporatore…………………………………………………………………………………..342

12.3 Cella per pesce ventilata……………………………………………………………..…………………………………346

12.4 Scelta compressore/evaporatore……………………………………………………..……………………………349

12.5 Schemi frigoriferi e spiegazioni………………………………………………………………………………………350

12.6 Schemi elettrici e spiegazioni……………………………………………………..………………………………….351

12.7 Tabella scelta rapida……………………………………………………………………………………..………………352

12.8 Consigli pratici di installazione ……………………………………………………………..………………………353

12.9 Bibliografia……………………………………………………………………………………..…………………………………..





Capitolo 13- celle per pane (rallentamento e/o fermolievitazione)

13

13.1 La cella per il pane…………………………………………………………………………………………………………356

13.2 Il processo di rallentamento e fermolievitazione…………………………………….……………..…..…358

13.3 Controlli elettronici…………………………………………………………………………………………………….…361

13.4 L’umidificatore ……………………………………………………………………………………………………..………365

13.5 La circolazione dell’ aria………………………………………………………………………………..……………….370

13.6 Schemi elettrici e spiegazioni………………………………………………………..…………………………….…373

13.7 Schemi frigoriferi e spiegazioni……………………………………………………………………………………...378

13.8 Calcolo impianto………………………………………………………………………..……………………………….…381

13.9 Tabella scelta rapida……………………………………………………………………………………..………………385

13.10 Consigli pratici di installazione …………………………………………………………………..…………………388

13.11 Bibliografia…………………………………………………………………………………………………………..……………..











Capitolo 14- celle per conservazione -20°C

14

14.1 La cella di conservazione B.T. …………………………………………………………………….………………….391

14.2 Scelta della pannellatura e porte……………………………………………………………………….……….…393

14.3 Sbrinamento…………………………………………………………………………..…………………………………….399

14.4 Calcolo impianto……………………………………………………………………………………………………………343

14.5 Schemi frigoriferi e spiegazioni………………………………………………………………………………………349

14.6 Tabella scelta rapida……………………………………………………………………….…………………………….353

14.7 Schemi elettrici e spiegazioni…………………………………………………….………………………………..…356

14.8 Consigli pratici di installazione ……………………………………………………..………………………………360

14.9 Bibliografia……………………………………………………………………………………..…………………………………..



Capitolo 15- celle surgelazione (abbattitori rapidi di temperatura)

15

15.1 La cella di surgelazione………………………………………………………………….………………………………363

15.2 Scelta della pannellatura e porte………………………………………………………………………….……….366

15.3 Calcolo impianto………………………………………………………………………….………………………………..370

15.4 Schemi frigoriferi e spiegazioni………………………………………………………………………………………377

15.5 Tabella scelta rapida……………………………………………………………………………………………………..381

15.6 Schemi elettrici e spiegazioni…………………………………………………………………………………………384

15.7 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………………………………389

15.8 Bibliografia……………………………………………………………………………………………..…………………………..

Capitolo 16- celle asciugatura e stagionatura salumi/formaggi

16

16.1 La cella di asciugatura salumi…………………………………………………………………………………………392

16.2 La cella di stagionatura salumi……………………………………………………………….………………………398

16.3 Cella formaggi……………………………………………………………………………………………………….………402

16.4 La circolazione dell’ aria………………………………………………………………………………………..……….403

16.5 Evaporatori biflusso doppio circuito………………………………………………………..…………………….406

16.6 Canalizzazione aria……………………………………………………………………………….……………………….408

16.7 Freddo statico o ventilato................................................................................................414

16.8 La valvola di evaporazione costante (cpce)…………………………………………………………….………416

16.9 La deumidificazione……………………………………………………………………………………….……………..418

16.10 Impianto a recupero di calore…………………………………………………………………………………..…..420

16.11 Riscaldamento a resistenze elettriche…………………………………………………………………..……….425

16.12 Riscaldamento ad acqua………………………………………………………………………………………………..427

16.13 Varie tipologie di elettronica………………………………………………………………………………….……..428

16.14 Schemi elettrici e spiegazioni…………………………………………………………………………………………438

16.15 Schemi frigoriferi e spiegazioni………………………………………………………………………..…………….443

16.16 Tabella scelta rapida……………………………………………………………………………………………………..448

16.17 Calcolo prestazioni e consumi………………………………………………………..………………………………451

16.18 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………………………………455

16.19 Programmazione cicli automatici…………………………………………………………………….…………….460

16.20 Bibliografia……………………………………………………………………………………………………………..…………..









Capitolo 17- serbatoi refrigerati per il latte

17

17.1 Serbatoi 2 o 4 munte…….…………………………………………………………………………………….…………463

17.2 Controllo della potenza………………………………………………………………………………………………….465

17.3 Schemi frigoriferi e spiegazioni…………………………………………………………………….………………..468

17.4 Tabella scelta rapida……………………………………………………………………………………………….…….472

17.5 Schemi elettrici e spiegazioni………………………………………………………………………………….……..474

17.6 Calcolo prestazioni e consumi……………………………………………………………………..…………………478

17.7 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………………………………482

17.8 Bibliografia…………………………………………………………………………………………………..……………………..



Capitolo 20- vasche acqua gelida



18

18.1 La vasca di accumulo ghiaccio…………………………………………………………………………………..……485

18.2 La soffiante o agitatore………………………………………………………………………………………………….490

18.3 Il ghiacciostato…………………………………………………………………………………………….………………..491

18.4 Il ritorno dell’ olio…………………………………………………………..……………………………………………..493

18.5 Vasche multicompressore………………………………………………………………………………………………497

18.6 Controllo della potenza………………………………………………………………………………………………….500

18.7 Schemi frigoriferi e spiegazioni…………………………………………………………….………………………..503

18.8 Tabella scelta rapida………………………………………………………………………………….………………….508

18.9 Schemi elettrici e spiegazioni……………………………………………………………………………….………..512

18.10 Calcolo prestazioni e consumi………………………………………………………………………..………………517

18.11 Consigli pratici di installazione ………………………………………………………………………………………521

18.12 Bibliografia………………………………………………………………………………………………………………..………..



Capitolo 21- grafici e tabelle

19

19.1 Diagrammi entalpici………………………………………………………………………………………………………515

19.2 Come leggere il diagramma entalpico …………………………………………………………………………..525

19.3 Diagramma aria umida……………………………………………………………………………………………….….535

19.4 Come leggere il diagramma dell’ aria umida ……………………………………….………………………..536

19.5 Siglatura refrigeranti……………………………………………………………………………………………..………546

19.6 Formule di conversione …………………………………………………………………………………………………548

















Note



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Impianto frigorifero a carica ridotta

Impianto frigorifero a carica ridotta

Impianto classico

Questa è una configurazione classica di un impianto di refrigerazione a compressione di vapore con relativo compressore,ricevitore di liquido,valvola solenoide, valvola termostatica meccanica o elettronica ed in fine l’evaporatore. Ora apportando delle modifiche a questo impianto possiamo passare da una carica di refrigerante di 10 Kg a soli 2 Kg.

                                Impianto carica ridotta

Notate che non necessitiamo più  del ricevitore di liquido e della valvola termostatica. Questo grazie ad un algoritmo capace di far pulsare una semplice valvola solenoide questo grazie ad un prodotto della Pego facilmente reperibile e nemmeno costoso.

                               Drastica riduzione della carica di refrigerante (-75/80%)

Questo è l’ ECP 200 EXPERT PULSE

Applicazioni
• Gestione completa di impianti frigoriferi
monofase fino a 2HP statici o ventilati, con sbrinamento a sosta o elettrico, con fermata compressore diretta o in pump-down.
• Indicato per impianti con evaporatore gestito dalla valvola di espansione elettronica ON/OFF a 230 Vac.
• Utenza per la gestione della sola unità evaporante monofase con valvola di espansione elettronica ON/OFF a 230 Vac.

Questo controllore nasce per gestire una valvola di espansione elettronica, ma con delle opportune modifiche può essere configurato in modo da gestire una semplice solenoide con dei risultati notevoli.

Inoltre per ridurre ancora la quantità di refrigerante si possono usare i condensatori a microcanale.

I condensatori a microcanale presentano molti  vantaggi tecnici:

- Più leggero e sottile: il condensatore in alluminio saldobrasato è molto più leggero dei condensatori meccanici costruiti con tubi di rame. Il peso e lo spessore si possono ridurre fino al 50% a parità di performance.
- Maggiore durata: mediante l’utilizzo di leghe appositamente sviluppate per questa tecnologia, e tramite la brasatura in un forno ad atmosfera inerte, si ottiene un prodotto privo di difetti e con una migliore resistenza alla corrosione.
- Ecologico: lo scambiatore è realizzato interamente in alluminio, e può essere riciclato senza costi aggiuntivi.
- Minore carica di refrigerante nel condensatore: la combinazione dei tubi piatti in alluminio con il design dei microcanali rende possibile una riduzione del volume interno del condensatore fino al 30%.
- Minori perdite di carico lato aria: le perdite di carico lato aria sono inferiori in media del 30%. E’ così possibile utilizzare ventilatori di minore portata e quindi avere meno rumorosità.