Supermercati
I sistemi di refrigerazione svolgono una funzione imprescindibile nei supermercati. Offrendo una vasta gamma di prodotti, i grandi supermercati spesso hanno esigenze di refrigerazione o congelamento su scala.
Ogni impianto di refrigerazione deve essere realizzato tenendo presente i requisiti individuali di un supermercato.
Gli investitori devono valutare soprattutto i costi di funzionamento e la sicurezza degli impianto. Una progettazione ottimale per un simile impianto richiede che si stabilisca in primo luogo il numero e la distribuzione dei punti da cui si deve eliminare il calore. I punti più importanti sono mobili frigoriferi, celle di refrigeramento e impianti di climatizzazione.
L'offerta Hexonic include una vasta gamma di scambiatori di calore che, adottati con successo nei sistemi di refrigerazione di negozi, garantiscono un funzionamento sicuro e ottimizzato.
Sistema indiretto
I sistemi di refrigerazione indiretta si dividono in due tipi di circuiti: un circuito primario del refrigerante e uno o due circuiti secondari.
I sistemi di refrigerazione indiretta con circuiti secondari del fluido sono spesso realizzati con unità di refrigerazione compatte. Il compressore, l’evaporatore e il condensatore sono installati a grande distanza dalle vetrine dove ha luogo il processo di refrigerazione e di recupero di calore. Tale sistema consente non solo di ridurre l’utilizzo di quantità del refrigerante primario, ma limita altresì il rischio di perdite. Ciò rende possibile l’utilizzo di refrigeranti quali, per esempio, l’ammoniaca, all’interno di esercizi commerciali. Questi fluidi possono essere impiegati con successo nel circuito primario localizzato in un locale tecnico sicuro e sigillato.
L’adozione di scambiatori di calore a piastre saldobrasati Hexonic con funzione di condensatori, evaporatori e desurriscaldatori, garantisce un funzionamento sicuro ed efficiente dei circuiti di refrigerazione ospitati nei locali tecnici.
Sistemi a bassa temperatura
Il processo di evaporazione a bassa temperatura richiede basse pressioni; la pressione di condensazione, invece, è quella standard. In alcuni casi si rende necessario separare i livelli di pressione di evaporazione e di condensazione tramite più di uno stadio del compressore. Questo perché assieme all’aumento del rapporto di pressione del compressore, aumenta anche la temperatura di uscita dal compressore. Il funzionamento ad alta temperatura riduce la vita e l’efficacia del compressore aumentando di conseguenza i costi operativi.
Per generare temperature estremamente basse si utilizzano gli impianti di refrigerazione con compressore a due stadi. Per temperature molto basse sono richieste differenze significative di pressione tra l’evaporatore e il condensatore. Nel compressore la capacità volumetrica scende notevolmente a rapporti di pressione elevati. La refrigerazione indiretta con gas è impiegata tra due stadi del compressore.
La refrigerazione intermedia dei vapori del refrigeratore tra il compressore a bassa pressione e il compressore ad alta pressione abbassa la temperatura di scarico all’uscita del compressore ad alta pressione a valori trascurabili e migliora l’efficienza di compressione e riduce il consumo di energia.
Il sistema a due stadi funziona con un compressore a due stadi. Il gas di espansione è separato dal fluido refrigerante tramite due valvole di espansione ed è inviato al compressore ad alta pressione. L’eliminazione del gas tra due stadi di espansione riduce la qualità del vapore del refrigerante in ingresso all’evaporatore. Data la qualità inferiore del vapore all’entrata, il refrigerante che passa attraverso l’evaporatore sarà in grado di assorbire più calore, riducendo la portata del refrigerante necessaria per una data capacità di raffreddamento. Ciò permette di diminuire le dimensioni del compressore a bassa pressione e, grazie all’aumento del coefficiente di trasferimento del calore nell’evaporatore, di ridurre anche la superficie di trasferimento richiesta.
L’impianto dotato di intercooler utilizza lo stadio intermedio di evaporazione per raffreddare il gas all’uscita del primo stadio del compressore. Il processo di sottoraffreddamento abbassa la qualità del vapore all’uscita, riducendo la portata del refrigerante attraverso l’evaporatore. In tal caso, ai fini di una data efficienza di refrigerazione, l’impianto può utilizzare a valle un compressore più piccolo e a pressione inferiore. In uscita dall’intercooler, il refrigerante non sarà completamente evaporato. Il liquido rimanente viene evaporato dopo essersi miscelato con il gas caldo in uscita dallo stadio successivo compressore a valle. Ciò rende il raffreddamento del gas più efficace. Il gas dello stadio ad alta pressione può essere mantenuto a temperatura utile aumentando anche l’efficienza del compressore.
Lo scambiatore di calore a piastre saldobrasato Hexonic riduce la differenza di temperature tra il flusso in evaporazione e quello raffreddato aumentando di conseguenza l’efficienza del sistema.
Il sistema in cascata è composto da due circuiti di refrigerazione separati e impiega il refrigerante adatto al range di temperatura desiderato. I due circuiti sono collegati mediante uno scambiatore di calore intermedio in cascata che funge da condensatore ed evaporatore.
Il circuito ad alta temperatura viene raffreddato dal condensatore raffreddato ad aria e utilizza lo scambiatore di calore in cascata come evaporatore, mentre il circuito a bassa temperatura produce la refrigerazione nell’evaporatore freddo e lo utilizza come condensatore. Il vantaggio di questo sistema è sia la possibilità di utilizzare due tipi di refrigeranti con diverse tensioni di vapore, sia il fatto chela scelta del refrigerante e la distribuzione dell’olio nel sistema a cascata possono essere considerati separatamente per ogni circuito.
Lo scambiatore a piastre è ideale come scambiatore di calore a cascata grazie alla sua resistenza alle variazioni di temperatura e ai picchi di pressione. Vista una notevole differenza di temperature che hanno un impatto negativo sullo scambiatore di calore stesso, si raccomanda di installare un desurriscaldatore a monte della condensazione. Il desurriscaldatore abbassa la temperatura del gas di scarico sul lato dell’unità in cascata, utilizzando l’energia di surriscaldamento per produrre l’acqua ad alta temperatura.
I trend attuali sempre più spesso si rivolgono alle soluzioni ecocompatibili. Sempre più comuni diventano i sistemi di refrigerazione basati su CO2. Per ottimizzare i sistemi di refrigerazione basati su CO2 solitamente sono impiegati compressori a due stadi in cascata, dove vengono utilizzati cicli di lavoro a temperatura critica più elevata.
