REFRIGERAZIONE PASSIVA (FUNZIONAMENTO)

DESCRIZIONE

La Refrigerazione Passiva è una tecnologia già conosciuta da tempo applicata su automezzi (camion trasporto gelati) per la conservazione e il trasporto di merci deperibili quali ortofrutta, carni, prodotti ittici, prodotti lattiero caseari, fiori recisi etc.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Si basa sulla capacità del sistema di accumulare l' energia termica necessaria per il funzionamento autonomo nel periodo specificato mediante congelamento di una soluzione eutettica effettuato dall' unità motocondensante grazie alla quale circola il fluido frigorigeno. Durante il funzionamento la temperatura viene mantenuta costante ai valori ottimali mediante l'assorbimento  in modo progressivo e proporzionale al fabbisogno, di tutto il calore passante attraverso le pareti del mezzo e di quello generato dai prodotti. La fusione della massa termica (calore latente), preventivamente congelata fornisce l'energia necessaria.

L'accumulatore termico ad alta efficienza installato all' interno della cella ricoprendo un elevata superficie di essa (solitamente il 90% del tetto) ed è in grado di mantenere la temperatura interna e l'umidità relativa nel range. +/- 0,5°C, +/- 5 % rispetto al valore ottimale.

Il cuore del sistema sono le piastre eutettiche disposte opportunamente nel vano da refrigerare.

Le piastre sono costituite da due gusci di lamiera d’acciaio a profondo stampaggio, saldati fra loro a rulli a resistenza e contenenti una soluzione che congela e fonde ad una temperatura costante (punto eutettico). Esternamente le piastre sono protette con filo di zinco. All'interno è collocata una serpentina d’acciaio, che funge da evaporatore del circuito frigorifero e consente il congelamento della soluzione.

Per garantire il corretto funzionamento della piastra il congelando la soluzione eutettica deve avvenire prima lungo il perimetro e da ultimo nella parte centrale, è indispensabile che l’entrata del fluido frigorifero avvenga dall'attacco esterno.

Questi sono alcuni modelli di piastre eutettiche prodotti falla FIC Essa è il principale produttore mondiale
di piastre eutettiche, costruite da oltre 50anni secondo i massimi livelli qualitativi (ISO9001:2000). Un azienda tutta Italiana.

Perché la Piastra Eutettica è migliore dei sistemi ventilati ?

• L’impianto a piastre eutettiche è molto più affidabile dei sistemi ventilati non avendo parti in movimento.
• Con le piastre eutettiche il “freddo” viene ceduto in ogni situazione, sempre alla stessa temperatura, anche a motore fermo e durante l’apertura delle porte.
• La brina che ricopre la piastra non ha un effetto di blocco, come per le alette di un evaporatore ventilato.
• Il costo di un sistema a piastre eutettiche, considerando anche la lunga vita dell’impianto ed i ridotti costi di manutenzione, è mediamente inferiore a quello di un sistema ventilato.
• Il congelamento notturno consente di utilizzare corrente elettrica a costi più favorevoli e avere tempi abbastanza lunghi per ottenere l'accumulo con conseguente riduzione della potenza frigorifera applicata.
• Con le piastre eutettiche (in refrigerazione mobile) si elimina il rumore e l’inquinamento dei motori diesel, situazione particolarmente contestata nei centri abitati.

SVANTAGGI DELLE PIASTRE EUTETTICHE

• Con le piastre eutettiche si ha un lento raffreddamento dovuto al principio che l'aria si muove in cella solo grazie al moto convettivo quindi con ridotta capacità di scambio termico quindi improponibile la dove bisogna raffreddare velocemente (abbattimento)
• Con le piastre eutettiche sono necessarie imponenti strutture per reggere il peso di tutte le piastre.
• Con le piastre eutettiche in celle a 0°C è inevitabile il problema della presenza d'acqua che si forma su di esse, quindi poco adatte a prodotti che non possono essere bagnati.
• Con le piastre eutettiche in caso di realizzazione di celle relativamente grandi i costi tra piastre e struttura portante, lievitano notevolmente rispetto ad un impianto ventilato.
In conclusione è un sistema che risulta interessante su una ridotta tipologia di prodotti la dove si riescono a sfruttare le sue potenzialità.

Per ulteriori informazioni contattatemi pure.

INVERTER SPORLAN (ILLUSTRAZIONE PARAMETRI)

 Questo prodotto mi ha dato grosse soddisfazioni. Quando abbiamo associato questi inverter a compressori singoli o in centrale i risultati sono stati ottimi, ma le soddisfazioni maggiori sono venute la dove esistevano impianti con grossi errori progettuali (vi garantisco che ne troviamo parecchi) i quali risultavano sovradimensionati o sottodimensionati. Con delle piccole modifiche sul circuito frigorifero e l'aggiunta di questo inverter abbiamo riscontrato dei miglioramenti spettacolari e risolto enormi problemi.

 Sporlan propone una soluzione completa di hardware e software, progettato per rendere l’impianto il più efficiente possibile. Il risparmio energetico è basato su un controllo proporzionale della potenza erogata dal compressore in base alla richiesta del carico termico. Gli inverter proposti da Sporlan si dividono in due famiglie e cioè: 

-Nella versione più semplice, iSpeed è un inverter per centrali frigorifere che funziona come uno slave di un controller per rack di compressori esterno.

-Nella versione più avanzata, iSpeed è un controller per centrali frigorifere intelligente in grado di controllare sia la centrale di compressori che le ventole dei condensatori. (si risparmia il controllore per la centrale)

Questa è una configurazione possibile, in questo caso l'inverter e accessori sono Sporlan, e il quadro elettrico ed elettronica sono della Pego. (una combinazione che mi piace)

Ora descriviamo i parametri principali del modello più piccolo della serie. (per ora ho solo questo file, in futuro parleremo dei modelli più grandi)

Questi documenti arrivano nella confezione. Premetto che quando ordinate un inverter Sporlan potete richiedere che venga programmato ( è una cosa che consiglio vivamente) in base alle specifiche del vostro impianto. Quando l'inverter arriva programmato, su questi fogli troverete i parametri personalizzati scritti a penna. (Ricordate che i parametri più  importanti e critici sono protetti da password quindi fate molta attenzione nel volerli modificare)   

Ma ora passiamo ai parametri.

                                                                                                                                                                  

IN CASO DI SPECIFICHE PIÙ DETTAGLIATE NE DOBBIAMO PARLARE IN PRIVATO.

Parametri di solo lettura.

C1: Pressione espressa in Bar letti dalla sonda pressione in aspirazione. (il trasduttore di bassa è indispensabile) 

C3 Pressione espressa in Bar letti dalla sonda pressione sullo scarico (valore visibile solo con trasduttore di alta installato)

L' inverter può gestire le ventole condensatore tramite un segnale in corrente e un eventuale secondo compressore on-off.

Altri parametri sono da discutere in privato.   

Parametri di regolazione.

C6: E' il set di regolazione che vogliamo ottenere espresso in Bar. 

C7: E' il set alla quale vogliamo far fermare il compressore espresso in Bar.

C8: E' il set alla quale vogliamo far fermare il compressore espresso in Bar.

Altri parametri sono da discutere in privato.   

Questa serie di parametri sono molto delicati, essi permettono di scegliere: Frequenza minima, massima, salti frequenze critiche ecc. 

Altri parametri sono da discutere in privato.   

Questo è un classico collegamento: Filtro antidisturbo, inverter, contattore, compressore.

Gli interruttori differenziali a protezione della linea devono essere del tipo......................... 

N.B. Non deve mai capitare che l'inverter vada in funzione e poi attacchi il contattore, a quel punto la partenza sarebbe molto violenta e si andrebbero a creare delle extracorrenti dannose. 

Questo è lo schema di collegamento degli ingressi digitali per il funzionamento e gli ingressi analogici per le sonde di pressione. (molto semplice quindi inutili i commenti)

Tabella allarmi 

Per ulteriori chiarimenti contattatemi pure.

GLI INVERTER IN REFRIGERAZIONE E CONDIZIONAMENTO

Gli inverter in refrigerazione e condizionamento (descrizione usi) 

In commercio oggi troviamo prevalentemente il motore asincrono trifase, un tipo di motore molto semplice, robusto ed economico. (Ringraziamo il genio di Tesla)
Questo motore negli anni ha guadagnato un mercato sempre maggiore, occupando, grazie all’elettronica di controllo, anche settori che un tempo erano ad uso esclusivo dei motori in corrente continua.
Sul mercato sono reperibili numerosissimi modelli, e la gamma di potenza spazia da poche centinaia di watt fino a motori che superano i 600 kW.
Tuttavia, come si vedrà più avanti, questi motori quando collegati direttamente alla rete hanno il difetto di girare a velocità praticamente costante. L’inverter è un dispositivo nato proprio per risolvere questo problema, ma prima analizziamo la conformazione dello statore per vedere come da esso dipenda la velocità di un motore trifase. In questa descrizione parleremo solo dei  motori asincroni con rotore in cortocircuito (a gabbia di scoiattolo), e non i motori a rotore avvolto, ai quali l’applicazione con inverter praticamente non ha senso.


Alcune precisazioni sulla e velocità di rotazione.
Lo statore di un motore elettrico trifase è la parte fissa nella quale sono inseriti i tre avvolgimenti primari, e ad essi viene applicata la tensione di alimentazione. All’interno dello statore si trova il rotore, che trascinato dal campo magnetico degli avvolgimenti statorici si pone in rotazione. Dato che l’alimentazione è in corrente alternata, e che gli avvolgimenti sono montati sfalsati di 120°, il campo magnetico risultante è un Campo Magnetico Rotante, che gira ad una velocità direttamente in proporzione alla frequenza della tensione di alimentazione. In pratica applicando una tensione a 50Hz esso compie 50 giri al secondo, ossia 3000 giri
al minuto.

La tecnologia costruttiva dei motori elettrici permette comunque di costruire motori con più “terne” di avvolgimenti statorici, cosicché ognuna delle quali forma la cosiddetta Coppia Polare, (o anche due poli).


Quando lo statore viene costruito con più di una coppia polare il Campo Magnetico Rotante non gira più a 3000 Giri, ma a velocità inferiori, vista la presenza di altri poli magnetici che permettono al rotore di percorrere meno spazio prima di trovare il polo che lo attrae”.
Da ciò deriva che sono realizzabili motori con diverse velocità, che a 50 Hz significa :

Tipicamente i costruttori hanno a catalogo motori a 2,4,6,8 poli, mentre per modelli con un numero di poli superiore è necessario richiederne la costruzione su misura. Ricapitolando quindi, nello statore si trovano i due “fattori” che influiscono nella velocità di rotazione di un motore , e cioè :
• la frequenza della tensione di alimentazione;
• le coppie polari, ossia il numero di “terne” di avvolgimenti che costituiscono lo statore.
Dato che non è possibile modificare le coppie polari, si deduce che per regolare la velocità di un motore trifase è necessario variare la frequenza con cui lo si alimenta.


Giri 
Come già visto in motore trifase il rotore è mantenuto in rotazione dal campo magnetico rotante prodotto dalle correnti che circolano negli avvolgimenti trifasi dello statore.
La velocità del campo magnetico rotante è calcolabile con la seguente formula :

ns =         120 * f
                   2 p
Dove :
n s = Numero di Giri al Minuto (del campo di statore)
f = frequenza di alimentazione
2p= Numero di poli che costituiscono il motore

Visto che le coppie polari sono un fattore costruttivo, l’unico parametro elettrico che può influire sulla velocità del motore è appunto la frequenza.
Detto questo sembrerebbe risolto il problema di come regolare la velocità di un motore elettrico.
Basta un dispositivo che alimenti un motore con corrente alternata a frequenza variabile a seconda delle esigenze dell’utente, e questo dispositivo è proprio l’inverter.


Tra l’altro alla luce della formula indicata, nulla toglie alla possibilità di alimentare i motore con una frequenza superiore a quella di targa, per fargli così raggiungere delle velocità più elevate.
Purtroppo però, come si vedrà a breve, ci sono altri parametri elettrici da controllare per mantenere il funzionamento del motore entro le caratteristiche progettuali. In particolare la frequenza incide notevolmente sulle reattanze e sul flusso magnetico per cui è necessario ricorrere ad alcuni accorgimenti per garantire al motore le prestazioni meccaniche” nominali.
In pratica, senza addentrarsi in formule specifiche, se si varia la frequenza con cui si alimenta il motore al fine di modificare la velocità si avrebbe come conseguenza :
• Per valori inferiori a 50 Hz - un aumento del flusso magnetico,
• Per valori superiori a 50 Hz - una diminuzione del flusso magnetico.
Come già detto, invece, per conservare inalterate le caratteristiche meccaniche del motore, è necessario garantire che il flusso magnetico rimanga più vicino possibile al valore stabilito dal costruttore.
L’unica variabile che può essere usata per risolvere il problema è la tensione, e quindi per concludere quindi il motore trifase può essere controllato in frequenza a patto che il rapporto V / f venga mantenuto il più costante possibile, in modo da assicurare che nel motore il flusso magnetico si mantenga nei valori stabiliti dal costruttore.


Inverter a Frequenza Variabile
L’inverter a frequenza variabile serve per regolare la velocità dei motori trifasi.
La velocità di rotazione del motore è strettamente connessa con la frequenza della tensione con cui lo si alimenta. Nell’inverter la tensione alternata della rete (trifase o monofase) viene raddrizzata in corrente continua e quindi viene riconvertita in corrente alternata trifase a frequenza variabile per alimentare il motore.


Il valore della frequenza in uscita può quindi essere scelto a piacere dall’utilizzatore a seconda della velocità di funzionamento che si vuole far raggiungere al motore.
Sul mercato sono disponibili taglie che vanno da potenze minime di 500W fino a oltre 500 kW con la tensione industriale di 400V (Bassa Tensione), ed addirittura a 10 MW con gli inverter a 6000V (in media tensione).
In linea generale un inverter potrebbe essere utilizzato sia per motori sincroni che per motori asincroni, ma in questa trattazione ci occuperemo solamente del motore asincrono in bassa tensione.

Vantaggi Economici 
Un breve esempio può far capire il vantaggio che comporta l’uso di un inverter.
Negli impianti idraulici, il modo più semplice per diminuire o regolare una portata è quello di agire su di una valvola, introducendo in pratica una strozzatura sul percorso del fluido.
Per contro, il motore elettrico che aziona la pompa o il ventilatore , continua ad assorbire la stessa potenza di prima, anzi c’è anche la possibilità che assorba qualcosina di più. Si rischiano inoltre fenomeni come la cavitazione della girante, oppure sibili ed altri rumori fastidiosi (ad esempio nelle canalizzazioni dell’aria condizionata). Azionando invece il motore della pompa o del ventilatore con una velocità proporzionata
a quanto necessita l’impianto, si avrà un consumo elettrico proporzionato al lavoro
richiesto. E’ vero che l’inverter introduce delle perdite per circa un 4%, ma questo svantaggio viene
tipicamente ammortizzato dal minor consumo in un tempo molto breve, soprattutto negli impianti con molte ore di funzionamento annuo.

Convenie l'uso dell’inverter nei gruppi frigoriferi e di condizionamento?
Si direbbe di si, visto come viene pubblicizzato da chi lo vende. Sembra la soluzione ottimale che permette di avere alta efficienza energetica e regolazione pressoché perfetta in ogni condizione.
In parte ciò è vero, anche se la realtà appare molto più complessa e riserva sorprese, non sempre piacevoli.
Per prima cosa, bisogna capire chi lo usa. Nel condizionamento dell’aria l’inverter viene attualmente utilizzato:
- nei gruppi frigoriferi con turbocompressore centrifugo;
- nelle macchine ad espansione diretta (split-system e Vrf ) con compressori volumetrici, rotativi o scroll.
Tra compressori centrifughi e compressori volumetrici c’è una differenza abissale nel comportamento perché lavorano secondo principi diversi.

L’inverter è un dispositivo elettronico atto a generare una corrente alternata a partire da una corrente continua; talvolta viene anche detto “convertitore statico di frequenza”.In linea di massima si individuano due tipi di inverter : a frequenza costante ed a frequenza variabile.(noi ci concentreremo su quelli a frequenza variabile)



Differenze tra vari compressori.
I compressori scroll, vite e rotativi a palette, sono macchine volumetriche, mentre i compressori centrifughi sono turbomacchine. Il principio di funzionamento è totalmente diverso.
Nei compressori volumetrici la pressione aumenta perché si riduce il volume della camera di compressione tra ingresso ed uscita del refrigerante.
Nei turbocompressori non vi è riduzione del volume della camera di compressione, ma una variazione dinamica della direzione e della velocità del flusso di refrigerante. In particolare, la variazione di pressione avviene perché varia il momento della quantità di moto del refrigerante. Una prima sostanziale differenza nel comportamento è data dalla variazione del salto di pressione (o prevalenza) al variare del numero
di giri. Mentre nei compressori volumetrici il salto di pressione ottenibile è sostanzialmente indipendente dalla velocità di rotazione, nelle turbomacchine il salto di pressione si riduce con il quadrato del numero
di giri. Di conseguenza, mentre nei compressori volumetrici il numero dei giri può essere ridotto a prescindere dal salto di pressione richiesto, nei turbocompressori la riduzione è possibile solamente
se vi è una contemporanea riduzione del salto di pressione.  La portata di refrigerante, invece, varia linearmente con il numero di giri per entrambe le tipologie di compressore.

Compressori volumetrici (Variazione dei giri)
Detta così parrebbe estremamente vantaggioso l’uso dell’inverter nei compressori volumetrici, proprio per le loro caratteristiche di funzionamento. Poter ridurre a piacimento il numero dei giri, quindi la portata di refrigerante, qualsiasi sia il salto di pressione richiesto, consente una regolazione della potenza estremamente

precisa. Il rendimento di regolazione è molto elevato, perché la riduzione di portata volumetrica comporta una diminuzione della pressione di condensazione, un aumento della pressione di evaporazione. Ciò sarebbe completamente vero solo se la variazione del numero di giri non influenzasse il rendimento del compressore. In realtà, il rendimento dei compressori volumetrici è molto influenzato dalla variazione del numero di giri. In particolare:
- all’aumentare del numero di giri, aumenta la portata di refrigerante, per cui aumentano le perdite dovute al passaggio del refrigerante stesso negli orifizi di aspirazione e di scarico. Aumentano anche gli attriti dovuti alla maggiore velocità di rotazione.
- Al diminuire del numero di giri, diminuiscono le perdite per il passaggio del refrigerante e per attrito. Tuttavia peggiora la tenuta tra aspirazione e mandata, che nelle macchine volumetriche è sempre legata, anche se in modi diversi, alla velocità di rotazione.



Aumentano, quindi, le perdite per trafilamento tra mandata, a pressione maggiore, e aspirazione, a pressione minore. Questo aumento delle perdite fa peggiorare il rendimento al ridursi del numero di giri, in modo drastico per velocità ridotte. In ogni caso non si può far funzionare un compressore a meno di 30 Hz per ragioni legate sia alla tenuta che alla lubrificazione. E’ allora interessante calcolare come si modifichi il rendimento di un compressore volumetrico al variare sia della temperatura di condensazione che della frequenza della corrente di alimentazione (quindi del numero di giri: la velocità di rotazione varia linearmente
con la frequenza).
Ancora più interessante è valutare come vari il rendimento in funzione del rapporto di compressione, inteso come rapporto tra la pressione assoluta di mandata e la pressione assoluta di aspirazione.
Più alto è il salto di pressione richiesto, più alto è anche il rapporto di compressione.


Inverter in refrigerazione
Per prima cosa bisogna verificare quale sia la variazione di resa del compressore e quindi del gruppo frigorifero al variare del numero di giri. Al ridursi della velocità di rotazione, diminuisce la temperatura di
condensazione e aumenta leggermente la temperatura di evaporazione. Di conseguenza la potenza fornita dal compressore diminuisce in modo minore rispetto alla riduzione di velocità.  In funzione della temperatura dell’aria esterna, la riduzione della frequenza deve sempre essere superiore alla riduzione di potenza richiesta. Ad esempio, a 35°C, se il 100% di potenza viene fornito a 90 Hz, il 60% della potenza si ottiene a 48 Hz, anziché a 54 Hz come sarebbe se la riduzione fosse assolutamente lineare.
A 20°C dell’aria esterna il 100% di potenza si ottiene a 73 Hz (quindi con una riduzione del 19% dei giri), mentre per ottenere il 60% della potenza la frequenza deve scendere a 43 Hz. Di conseguenza la riduzione di potenza avviene ad alta efficienza (ovvero con alimentazione superiore a 45 Hz) solamente per percentuali superiori al 54% e al 63% della potenza, a seconda della temperatura dell’aria.
Per potenze inferiori il rendimento di parzializzazione scende drasticamente, rendendo poco conveniente l’utilizzo dell’inverter. In ogni caso non è possibile parzializzare oltre il 38% in qualunque condizione. Oltre questa soglia il compressore deve lavorare Onoff.



Inverter su monocompressore.
Nel caso di piccoli gruppi frigoriferi monocompressore l’uso dell’inverter permette una efficace regolazione della temperatura in uscita, altrimenti impossibile con la regolazione on-off. Per questo motivo ha senso sfruttare il più possibile la riduzione di potenza frigorifera (riduzione fino a 30 Hz) anche a costo di penalizzare il rendimento in parzializzazione. A 30 Hz il rendimento varia dal 75% con bassi rapporti di compressione, per scendere quasi al 50% per rapporti di compressione pari a 6,5. Di conseguenza, la parzializzazione tramite inverter ha un rendimento
sufficientemente elevato fino a che si regola tra 90 Hz e 45 - 40 Hz, ma peggiora nettamente per frequenze inferiori. Tanto per dare dei punti di raffronto, un compressore a vite con cassetto ha
un rendimento in parzializzazione pari a 0,92 al 75% della portata di refrigerante di e dello 0,8 al 50% della portata di refrigerante. Questi valori sono abbastanza simili a quelli ottenibili con l’inverter
fino a circa 40 Hz, ma diventano nettamente inferiori per frequenze minori. Questi risultati sono molto importanti, perché fanno intuire che l’inverter può portare a buoni risultati nel caso di gruppi frigoriferi
funzionanti in solo freddo (rapporto di compressione inferiore a 4), mentre più dubbia è la loro applicazione nelle pompe di calore in regime invernale (rapporto di compressione prossimo a 6).






Inverter su multicompressori.
I gruppi frigoriferi con più compressori si comportano in modo diverso a secondo del tipo di compressore adottato. I gruppi frigoriferi con compressori scroll montati gemellati (due o più su ogni singolo circuito) sono i più efficienti in assoluto. Per macchine di questo tipo non è assolutamente conveniente utilizzare l’inverter in tutti i compressori, perché aumenterebbe il loro costo e diminuirebbe l’efficienza totale, a causa del basso rendimento in parzializzazione al variare del numero di giri. Molto meglio utilizzare un unico compressore con inverter per ogni singolo circuito, mettendolo in parallelo con altri privi d’inverter. Questo compressore non deve mai lavorare al di sotto della frequenza di 45 Hz per limitare al massimo l’inefficienza del sistema.
La regolazione deve avvenire riducendo prima il numero di giri del compressore con inverter, fino a 45 Hz. Al di sotto di questa soglia, si disattiva uno degli altri compressori del circuito, mentre il compressore
con inverter torna a funzionare alla frequenza richiesta dal carico frigorifero.Con i compressori a vite l’utilizzo dell’inverter permette un miglioramento dell’efficienza solamente se si limita la riduzione della frequenza
a 45 Hz. L’utilizzo dell’inverter nei gruppi frigoriferi è sicuramente una strada da seguire, specialmente nel caso di macchine di piccola potenza con un unico compressore e più utenze. I vantaggi sono legati ad un migliore controllo della temperatura e ad una maggiore efficienza energetica. Nelle pompe di calore in regime invernale l’inverter porta ad un peggioramento delle prestazioni energetiche, a causa della diminuzione del rendimento del compressore ad alti rapporti di compressione e bassi numero di giri. In questa particolare condizione sembra migliore il sistema di parzializzazione alternativa con separazione ciclica delle spirali dello scroll, utilizzata nel Digital scroll di cui abbiamo parlato in un post precedente.


Per ulteriori informazioni contattatemi pure.

LO SBRINAMENTO AD INVERSIONE DI CICLO

Risposta per Armando che chiedeva chiarimenti sullo sbrinamento ad inversione di ciclo.

a mio avviso è in assoluto il sistema migliore per lo sbrinamento, anche se sui grossi impianti i componenti per realizzarlo iniziano a diventare costosi, è per questo che quasi tutti preferiscono le resistenze elettriche a discapito dei consumi (solita storia )

Passiamo ora al circuito:

La valvola ad inversione di ciclo (posizione 1) permette di invertire il senso di passaggio de fluido e il rispettivo ruolo degli scambiatori. Durante tutta la durata dello sbrinamento l'evaporatore diventa condensatore, poiché è alimentato dal gas di mandata. Il controllore della Pego raffigurato permette di eseguire tutte le funzioni necessarie per questo tipo di sbrinamento.

L'elettrovalvola ( posizione 2 ) sul liquido permette di arrestare il compressore tramite la messa in vuoto , al fine di facilitare il ritorno di olio. (in sbrinamento chiusa)

L'elettrovalvola (posizione 3) è di tipo normalmente aperta, il suo ruolo è di impedire che il fluido contenuto nel ricevitore di liquido allaghi il condensatore, il quale deve assicurare la funzione di evaporatore durante il ciclo di sbrinamento. (in sbrinamento alimentata quindi chiusa)

Le valvole di non ritorno ( posizione 4 ) dirigono il liquido attraverso la valvola termostatica in cella ( posizione 6 ) durante il ciclo di raffreddamento e attraverso l'altra valvola (riferimento 7) durante lo sbrinamento.

Il filtro (posizione 5 ) è del tipo biflusso visto che il verso si inverte anche su di esso.

La valvola termostatica (posizione 6 ) con equalizzatore esterno, indispensabile vista la presenza di un distributore di liquido e quindi tiene conto della perdita di carico nell'evaporatore. Da notare il regolatore di avviamento (posizione 10 ) quindi non è necessaria una valvola termostatica con punto M.O.P.

Valvola termostatica manuale (posizione 7 ) chiamata anche valvola pressostatica, viene utilizzata solo in sbrinamento. (Si potrebbe utilizzare anche una valvola termostatica per ottimizzare la potenza del condensatore, ma in quel caso sarebbe obbligatorio usare una valvola M.O.P. per evitare le sovrapressioni nel sistema termostatico durante il ciclo di refrigerazione.

Termostato di fine sbrinamento (posizione 8 ) stesso principio degli sbrinamenti elettrici.

Separatore di liquido o accumulatore ( posizione 9 ) protegge il compressore dai ritorni di liquido nel momento delle inversioni di ciclo quando la valvola termostatica è molto aperta.

Ed in fine ma non meno importante il regolatore di avviamento (posizione 10 ) che mantiene una pressione costante anche dopo un ciclo di sbrinamento.

Circuito in fase di raffreddamento. 

Circuito in fase di sbrinamento. 

  
Spero di essere stato abbastanza chiaro in questa descrizione.
Per ulteriori informazioni contattatemi pure.

LO SBRINAMENTO A GAS CALDO

Lo sbrinamento a gas caldo viene fatto iniettando i gas di scarico surriscaldati all'interno dell'evaporatore subito a valle della valvola termostatica o capillare (In caso di impianto a valvola termostatica la dove è installata una valvola solenoide sulla liquida, questa deve restare chiusa durante lo sbrinamento. I Gas caldi iniettati nell'evaporatore a causa della bassa temperatura e del eventuale presenza di ghiaccio tendono a condensare velocemente. A differenza dello sbrinamento elettrico tramite resistenze questo sistema richiede il funzionamento del compressore durante la fase di sbrinamento con ventole evaporatore e condensatore ferme.

Ora passiamo alla circuitazione: 

Ora vediamo dove creare l'attacco per prelevare il gas caldo (posizione 1) la quale deve essere effettuata sul lato alto del tubo onde evitare trappole d'olio.

Dopo aver realizzato la presa di gas caldo bisogna installare un elettrovalvola N.C. la quale renderà automatico il sistema (su grossi impianti si usa un rubinetto e quindi le procedure di sbrinamento vengono azionate in manuale) Si può usare anche una valvola a 3 vie in questo modo si risparmia la valvola di ritegno descritta in seguito.

In fase di sbrinamento dobbiamo fare in modo che tutto il gas di scarico venga convogliato verso l'evaporatore a temperatura più alta possibile è per questa ragione che deve essere installata una valvola di non ritorno (posizione 3) la quale permette (grazie al suo differenziale di apertura) ai gas di fluire prevalentemente verso l'evaporatore. Buona norma è prevedere alcuni rubinetti di intercettazione per facilitare eventuali interventi o sostituzioni.

Ora grazie alla terza tubazione possiamo andare verso l'evaporatore e collegarci come sopra illustrato e cioè tra il distributore a ragno e la valvola termostatica sempre dal lato superiore, preciso che esistono raccordi speciali (tipo LG Danfoss) che permettono una distribuzione anulare quindi con ottima ripartizione.

Come anticipato in precedenza i gas caldi inviati all'evaporatore e avendo i ventilatori fermi in cella si crea una condizione pericolosa per il compressore dovuta ai colpi di liquido.

Con questa tipologia di sbrinamento è indispensabile un separatore di liquido (posizione 7) Nonostante la sua presenza durante lo sbrinamento con i gas che condensano velocemente all'interno dell' evaporatore il quale ha i ventilatori ovviamente fermi il separatore si ritrova ad essere invaso da grossi volumi di liquido. Quindi per evitare gli eccessi L'accumulatore di liquido è immerso a bagnomaria preferibilmente con olio e non acqua visto che evaporerebbe molto velocemente (posizione 8) e mantenuto a circa 30°C da un termostato a immersione (posizione 9) che comanda una resistenza elettrica. Questo controllore della Pego presenta tutti i requisiti per effettuare questo tipo di sbrinamento.I tempi di sbrinamento di solito non superano i 5 minuti con frequenze stabilite in virtù dell'utilizzo della cella.

Dove posso utilizzare questo tipo di sbrinamento?

Questo sistema viene usato molto spesso nelle macchine per il ghiaccio a cubetti per permettere la formatura.

Particolarmente interessante è l'utilizzo di questo sistema su grosse celle munite di più evaporatori collegati allo stesso gruppo di condensazione. In effetti permette di sbrinare gli evaporatori individualmente uno dopo l'altro e quindi di controllare meglio la temperatura ambiente. 

Posso sbrinare a gas caldo su un circuito con un solo evaporatore?

Fondamentalmente SI. Bisogna tener presente che con questo tipo di sbrinamento il calore disponibile è alquanto limitato (solo calore di compressione) quindi ci deve essere un giusto rapporto compressore evaporatore. A titolo di esempio risulta efficace in impianti a bassa temperatura o ancora meglio in impianti di surgelazione visti i rapporti tra compressore e superficie evaporatore.

Durante lo sbrinamento l'elettrovalvola sulla linea del liquido resta chiusa e l'evaporatore viene alimentato solo da una piccola portata di gas caldo. Poiché il compressore continua ad aspirare normalmente, la pressione di aspirazione diminuisce molto ma se la pressione nell'evaporatore scende sotto lo 0°C (per fluido utilizzato) non riusciremo più a sbrinare correttamente. 

Precauzioni sugli impianti multi-evaporatore.

Nelle grandi celle si consiglia di non sbrinare più di un quarto o massimo un terzo della superficie totale di evaporazione dell'impianto. A titolo di esempio: Se ci sono tre evaporatori in una cella bisogna sbrinarli uno alla volta. Inoltre se la superficie da sbrinare è troppo grande il tempo necessario al compressore per far riscendere la BP dopo uno sbrinamento rischia di essere troppo lungo.Quindi si rischia un sovraccarico che farà intervenire o la protezione termica o il Krivan o il pressostato di massima. Per ovviare a questo problema si usa un regolatore di pressione al Carter come di seguito:

 Il regolatore (posizione 10) protegge il compressore da eccessivi carichi (per intenderci la KVL Danfoss) che va regolata in base alle caratteristiche del compressore.