Refrigerazione ad Assorbimento | Materiali e Meccanismo

Tecnologia che utilizza calore invece di elettricità per produrre freddo, sfruttando cicli termochimici e materiali come ammoniaca, acqua e bromuro di litio.

Refrigerazione ad Assorbimento | Materiali e Meccanismo

La refrigerazione ad assorbimento è una tecnologia utilizzata per produrre freddo sfruttando il calore piuttosto che l’energia elettrica. Questo metodo è particolarmente utile nei casi in cui il calore di scarto è disponibile o quando l’elettricità è costosa o non facilmente disponibile. In questo articolo, esploreremo i materiali utilizzati e il meccanismo alla base della refrigerazione ad assorbimento.

Materiali Utilizzati

Ammoniaca/Acqua: Questa combinazione è comunemente utilizzata nei sistemi di refrigerazione ad assorbimento. L’ammoniaca funge da refrigerante, mentre l’acqua è l’assorbente.

Acqua/Bromuro di Litio: Un’altra combinazione popolare, utilizzata principalmente nei sistemi di refrigerazione ad assorbimento per grandi impianti di climatizzazione. L’acqua agisce come refrigerante e il bromuro di litio come assorbente.

Metalli: Acciaio inossidabile e rame sono spesso utilizzati nei componenti del sistema a causa della loro resistenza alla corrosione e buona conduzione termica.

Meccanismo di Funzionamento

Il principio di funzionamento di un sistema di refrigerazione ad assorbimento si basa su cicli termochimici, dove il refrigerante evapora e si assorbe in una soluzione. Questo processo generalmente passa attraverso le seguenti fasi:

Generatore: Nel generatore, la soluzione (ad esempio, acqua e ammoniaca) viene riscaldata, causando l’evaporazione del refrigerante (ammoniaca).

Condensatore: Il vapore di refrigerante viene quindi passato attraverso un condensatore, dove si raffredda e si trasforma in liquido.

Evaporatore: Il refrigerante liquido passa nell’evaporatore, dove assorbe calore dall’ambiente esterno e si evapora, raffreddando l’ambiente circostante.

Assorbitore: Infine, il refrigerante gassoso viene assorbito dalla soluzione di assorbente (acqua). Questo processo rilascia calore, che può essere dissipato tramite uno scambiatore di calore.

Questi passaggi possono essere rappresentati schematicamente come segue:

Generatore -> Condensatore -> Evaporatore -> Assorbitore

Durante il ciclo, si possono avere scambi termici e di concentrazione continui che permettono la refrigerazione. Di particolare importanza è la gestione efficiente del calore prodotto e dissipato nel sistema, che può migliorare l’efficienza complessiva del sistema di refrigerazione ad assorbimento.

Equation

Il bilancio termico per il sistema può essere rappresentato in forma semplificata dalla seguente equazione:

Q_gen + Q_ev = Q_con + Q_ab

Dove:
Q_gen = Calore fornito al generatore
Q_ev = Calore assorbito dall’evaporatore
Q_con = Calore rilasciato dal condensatore
Q_ab = Calore rilasciato dall’assorbitore

Comprendere questi elementi fondamentali è essenziale per progettare, gestire e migliorare i sistemi di refrigerazione ad assorbimento, rendendo possibile la loro applicazione in una varietà di settori.