Refrigerazione

Gli alimenti, per essere conservati, devono essere trattati in vario modo e a temperature diverse, sia nelle prime ore di freddo che nelle successive.
Proprio per questo esistono varie tipologie di trattamenti, dalla refrigerazione al congelamento, dal surgelamento all'essiccazione.
La refrigerazione blocca la decomposizione degli alimenti: la tecnica si basa sull'azione del freddo intenso, applicato tramite contatto con gas liquefatti che agiscono con estrema rapidità. Questo processo permette di conservare intatte le proprietà organolettiche dell'alimento per lungo tempo.
Sia gli impianti progettati e installati su scala industriale che quelli di largo consumo, si basano su procedure tecniche standard che mettono in moto elementi, componenti e soluzioni gassose che seguono determinate leggi fisiche per rispettare le norme ambientali.

L'impianto frigorifero è solo una parte di un sistema più complesso che permette poi all'evaporatore di definire lo scambio termico.
E' all'interno di quest'ultimo componente, posizionato in determinate strutture, che avviene il lavoro maggiore, per permettere grazie ad una temperatura ideale, il mantenimento degli alimenti.
Cosa succede all'interno di una circuito frigorifero?
Assumendo che il gas refrigerante usato sia ammoniaca, che bolle a -27 gradi F, questo è ciò che succede per mantenere il frigorifero fresco:
1. Il compressore comprime l'ammoniaca portandola ad una forma gassosa.
2. L'ammoniaca, sotto forma di gas, condensa e diviene liquida ad alta pressione e grazie alla serpentina posta sul retro del frigorifero dissipa il proprio calore.
 

3. Successivamente l'ammoniaca liquida ad alta pressione scorre attraverso la valvola di espansione.
La valvola di espansione è un componente che viene montato fra condensatore ed evaporatore con la funzione di determinare una forte caduta di pressione. Questa valvola soddisfa due funzioni: permette innanzitutto al liquido di entrare nel segmento di evaporazione in misura adeguata e poi protegge il segmento di evaporazione dall'eventualità di essere sciolto. La valvola di espansione funge anche da differenziale di pressione. Un differenziale di pressione è molto importante in un ciclo di refrigerazione perché causa un cambiamento del punto di ebollizione del gas. Senza questo cambiamento di pressione la refrigerazione non avverrebbe e il sistema non sarebbe altro che un semplice contenitore di ammoniaca.
4. L'ammoniaca liquida bolle immediatamente e evapora, portando la sua temperatura nuovamente a -27°F. Questo processo rende l'interno del frigorifero freddo.
5. L'ammoniaca sotto forma gassosa successivamente viene estratta dal compressore e il ciclo si ripete.
Il rapporto tra la quantità di calore ceduto nel condensatore e la quantità di calore spesa in lavoro meccanico, ovvero quantità di energia elettrica consumata per il funzionamento del compressore, viene chiamato COP (Coefficient of Performance) e dipende dalle temperature di evaporazione e di condensazione e dalla qualità intrinseca della macchina. Valori normali sono compresi fra 2,5 - 3,5.
Tale parametro permette di ottenere un costo specifico medio per unità di calore prodotto che è metà di quello di un impianto tradizionale con caldaia funzionante a gasolio e del 30% in meno con caldaia a gas metano.