Refrigerazione

La refrigerazione è il processo finalizzato all'abbassamento della temperatura di un ambiente (una stanza, un vano, l'interno di un contenitore) al di sotto della temperatura ambiente.

Ciclo conpressione/espansione

Questo è di gran lunga il sistema più diffuso. Un compressore comprime un gas, la cui temperatura aumenta per la riduzione del suo volume; il gas compresso passa poi in uno scambiatore di calore esterno all'ambiente da refrigerare dove perde calore, ritornando a temperatura ambiente. A seconda del particolare fluido impiegato si può verificare una condensazione, cioè il passaggio da fase gassosa a fase liquida: lo scambiatore di calore viene detto allora condensatore. Una volta raffreddato, il fluido in pressione passa in un secondo scambiatore di calore, questa volta interno all'ambiente da refrigerare: qui viene fatto espandere, cioè ritornare a pressione atmosferica, attraverso la valvola di laminazione: all'interno di questa c'è un ugello chiamato orificio, che fa espandere il fluido (liquido o gassoso) con la minima entropia possibile. Se il fluido era liquido, attraverso la valvola termostatica avviene la sua evaporazione, cioè si trasforma in gas. Una volta attraversato lo scambiatore di calore interno, il fluido a bassa pressione ritorna al compressore per iniziare un nuovo ciclo. Questo principio è ampiamente utilizzato nei frigoriferi e condizionatori domestici a causa della semplicità costruttiva e di impiego (assenza di manutenzione). È necessario però prevenire ogni possibile perdita di gas, che renderebbe il sistema inutilizzabile; per questo nei comuni frigoriferi si utilizza un compressore elettrico completamente sigillato. Questo tipo di tecnologia è limitata a una temperatura minima di -109 °C: per scendere oltre è necessario ricorrere ad altri sistemi.

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