Piastra laterale del condensatore - sinistra/destra
Il condensatore, componente del sistema di refrigerazione, è un tipo di scambiatore di calore in grado di convertire gas o vapore in liquido e di trasferire il calore all'aria circostante in modo molto rapido. Il processo di funzionamento del condensatore è esotermico, pertanto la sua temperatura è relativamente elevata.
Le centrali elettriche utilizzano numerosi condensatori per condensare il vapore di scarico proveniente dalle turbine. I condensatori sono impiegati negli impianti di refrigerazione per condensare i vapori di refrigeranti come l'ammoniaca e il freon. Nell'industria petrolchimica, i condensatori vengono utilizzati per condensare idrocarburi e altri vapori chimici. Nel processo di distillazione, il dispositivo che converte il vapore in liquido è anch'esso chiamato condensatore. Tutti i condensatori funzionano sottraendo calore a un gas o a un vapore.
Le componenti del sistema di refrigerazione sono degli scambiatori di calore, in grado di convertire gas o vapore in liquido e di trasferire rapidamente il calore dai tubi all'aria circostante. Il processo di funzionamento del condensatore è esotermico, pertanto la sua temperatura è relativamente elevata.
Le centrali elettriche utilizzano numerosi condensatori per condensare il vapore di scarico delle turbine. I condensatori sono impiegati negli impianti di refrigerazione per condensare i vapori di refrigeranti come l'ammoniaca e il freon. Nell'industria petrolchimica, i condensatori vengono utilizzati per condensare idrocarburi e altri vapori chimici. Nel processo di distillazione, il dispositivo che converte il vapore in liquido è anch'esso chiamato condensatore. Tutti i condensatori funzionano sottraendo calore a un gas o a un vapore.
Nel sistema di refrigerazione, l'evaporatore, il condensatore, il compressore e la valvola di laminazione sono le quattro parti essenziali. L'evaporatore è il dispositivo che trasporta il refrigerante. Il refrigerante assorbe il calore dell'oggetto da raffreddare per ottenere la refrigerazione. Il compressore è il cuore del sistema, che ha il compito di aspirare, comprimere e trasportare il vapore refrigerante. Il condensatore è un dispositivo che rilascia calore e trasferisce il calore assorbito nell'evaporatore, insieme al calore trasformato dal lavoro del compressore, al fluido refrigerante. La valvola di laminazione ha il compito di regolare e ridurre la pressione del refrigerante, controllando e regolando al contempo la quantità di liquido refrigerante che fluisce nell'evaporatore e dividendo il sistema in due parti: il lato ad alta pressione e il lato a bassa pressione. Nei sistemi di refrigerazione reali, oltre ai quattro componenti principali sopra menzionati, sono spesso presenti alcune apparecchiature ausiliarie, come elettrovalvole, distributori, essiccatori, collettori di calore, tappi fusibili, regolatori di pressione e altri componenti, progettati per migliorare il funzionamento in termini di economicità, affidabilità e sicurezza.
I condizionatori d'aria possono essere suddivisi in tipi a raffreddamento ad acqua e tipi a raffreddamento ad aria in base alla forma di condensazione, e possono essere suddivisi in due tipi: a raffreddamento singolo e a raffreddamento e riscaldamento in base allo scopo di utilizzo. Indipendentemente dal tipo, sono composti dai seguenti componenti principali.
La necessità del condensatore si basa sulla seconda legge della termodinamica: secondo questa legge, il flusso spontaneo di energia termica in un sistema chiuso è unidirezionale, ovvero può fluire solo da una zona ad alta temperatura a una a bassa temperatura. Nel mondo microscopico, le particelle che trasportano energia termica possono passare solo da una zona ordinata a una disordinata. Pertanto, quando un motore termico riceve energia in ingresso per compiere lavoro, è necessario che l'energia venga rilasciata a valle, in modo da creare un divario energetico termico tra la zona a monte e quella a valle. In questo modo, il flusso di energia termica diventa possibile e il ciclo continua.
Pertanto, se si desidera che il carico compia nuovamente lavoro, è necessario prima rilasciare l'energia termica non completamente dissipata. A questo scopo, è necessario utilizzare un condensatore. Se l'energia termica circostante è superiore alla temperatura del condensatore, per raffreddare quest'ultimo è necessario compiere lavoro artificialmente (di solito utilizzando un compressore). Il fluido condensato ritorna a uno stato di elevata energia termica e bassa, e può quindi compiere nuovamente lavoro.
La scelta del condensatore comprende la scelta della forma e del modello e determina il flusso e la resistenza dell'acqua o dell'aria di raffreddamento che lo attraversa. La scelta del tipo di condensatore deve tenere conto della fonte idrica locale, della temperatura dell'acqua, delle condizioni climatiche, nonché della capacità di raffreddamento totale del sistema di refrigerazione e dei requisiti di layout della cella frigorifera. Una volta determinato il tipo di condensatore, si calcola la superficie di scambio termico del condensatore in base al carico di condensazione e al carico termico per unità di superficie del condensatore, al fine di selezionare il modello di condensatore specifico.
