Macchina frigorifera

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Diagramma del ciclo termico:
  1. condensatore,
  2. valvola di espansione,
  3. evaporatore,
  4. compressore.
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Una macchina frigorifera è un tipo di macchina termica che trasforma un tipo di energia (generalmente energia meccanica) in energia termica al fine di ottenere e mantenere in un sistema una temperatura minore della temperatura dell'ambiente. L'energia meccanica può essere ottenuta a sua volta a partire da energia elettrica (che può essere trasportata e distribuita più facilmente ed efficacemente rispetto alle altre forme di energia), a mezzo di un motore elettrico.

Il trasferimento di calore avviene tramite un fluido refrigerante, che viene sottoposto (in fasi differenti del ciclo termico) a variazioni di pressione, temperatura e cambiamenti di fase (liquida o gassosa).

A seconda del tipo di ciclo frigorifero adottato e dei particolari accorgimenti tecnici impiegati per adattare la macchina alle esigenze dell'utenza, la macchina frigorifera può assumere configurazioni assai diverse (per approfondire si veda Refrigerazione)

Il tipo più comune di macchina frigorifera è quella a compressione. Una macchina frigorifera a compressione è composta, nella sua forma più semplice, dalle seguenti parti:

  • Compressore: è l'elemento che somministra energia al sistema. Nel compressore il fluido refrigerante, sotto forma di gas, aumenta la propria pressione.
  • Condensatore: il condensatore consiste in uno scambiatore di calore, nel quale il calore assorbito viene dissipato; nel condensatore si assiste al cambiamento di fase del refrigerante, che passa dallo stato gassoso allo stato liquido.
  • Espansore: la pressione del liquido (e conseguentemente la sua temperatura) viene abbassata drasticamente in prossimità dell'espansore, che può essere costituito da una turbina od una valvola di espansione (o, meglio, valvola di laminazione).
  • Evaporatore: il refrigerante in condizioni di bassa pressione e temperatura attraversa l'evaporatore, che è anch'esso (come il condensatore) uno scambiatore di calore, che assorbe il calore dall'ambiente. Il refrigerante liquido, attraversando l'evaporatore, assorbe calore dall'esterno e si trasforma in gas.

Nel condensatore e nell'evaporatore il calore viene scambiato sotto forma di calore latente.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]