Che cos'è la refrigerazione meccanica?
La refrigerazione meccanica è un metodo per rimuovere il calore da dove non è desiderato e rilasciarlo altrove. La stragrande maggioranza dei frigoriferi, congelatori e condizionatori d'aria domestici utilizza il ciclo di refrigerazione meccanica per produrre un effetto di raffreddamento. Esistono altri metodi non meccanici usati per produrre raffreddamento, ma il loro uso è principalmente limitato ad applicazioni specializzate o industriali.
Un sistema di refrigerazione meccanico si raffredda facendo circolare un fluido attraverso un circuito sigillato di tubi o tubature. Il fluido assorbe il calore nello spazio da raffreddare e lo porta lontano dove è meno discutibile. L'intero ciclo si basa solo su alcuni componenti e leggi della fisica per ridurre la temperatura di un'area.
L'aspetto meccanico del ciclo inizia con un compressore, un motore elettrico combinato e una pompa. Nel compressore, un refrigerante gassoso a bassa pressione viene spremuto fino a un volume notevolmente ridotto. Questa compressione aumenta la temperatura e la pressione del refrigerante e lo spinge nel componente successivo, il condensatore. Il condensatore è semplicemente una bobina di tubo su cui può fluire l'aria. Nel condensatore, il gas ad alta pressione / alta temperatura rilascia il suo calore e diventa un liquido.
Spesso si sentirà il calore emesso da un condensatore sul retro di un frigorifero domestico o dal componente della bobina esterna di un condizionatore d'aria centrale. Il calore che veniva scaricato era originariamente assorbito dal refrigerante nello spazio climatizzato. Il refrigerante ora liquefatto fluisce attraverso il condensatore perché il compressore mantiene la pressione dietro di esso.
L'arresto successivo è un dispositivo di misurazione, che può essere una valvola meccanica o solo un tubo di piccolo diametro, che può bloccare il flusso di refrigerante. Il refrigerante liquido passa attraverso il dispositivo di dosaggio in un'altra bobina chiamata evaporatore. Qui, la sua pressione diminuisce rapidamente e il refrigerante inizia a bollire a una temperatura non solitamente associata all'ebollizione: circa zero gradi Fahrenheit (meno -18 gradi Celsius) in un tipico congelatore domestico. Questa ebollizione a bassa temperatura è in realtà l'assorbimento del calore da parte del refrigerante. Il refrigerante gassoso carico di calore ritorna nel compressore e il ciclo si ripete fino a quando il termostato è soddisfatto.
Il ciclo di refrigerazione meccanica si suddivide in quattro fasi: compressione, condensazione, misurazione ed evaporazione. Il calore fluisce nell'evaporatore e fuori dal condensatore, creando entrambi i tipi di scambiatori di calore. La refrigerazione meccanica non è necessariamente il mezzo di raffreddamento più efficiente o rispettoso dell'ambiente, ma la sua semplicità garantisce praticamente che sarà lo standard per il prossimo futuro.