Dimensionamento Componenti Ciclo Frigorifero

[WallaWalla]

Buongiorno a tutti,

spero di non effettuare una richiesta stupida o che non abbia senso chiedere in questo forum.

Io avrei bisogno di dimensionare i componenti di un ciclo frigorifero che mi serve per raffreddare un determinato volume di fluido. In particolare il volume da raffreddare è 1 litro di acqua (o anche soluzione glicolitica), racchiuso in un contenitore; all'interno del contenitore volevo porre l'evaporatore in modo tale che vada a sottrarre il calore dall'acqua. L'acqua inizialmente si trova ad una temperatura di 25°C e dovrei raffreddarla sino a circa 5 °C.

Come faccio a dimensionare temperature, pressioni e in generale i componenti del ciclo?

Grazie, Emanuel

[L amico dei frighi]

energia da trasportare = massa * coefficiente di conducibilitá * differenza di temperatura = 1kg x 4186 J/(kg*°K) x 2°K= 83720 J

potenza frigo= l/t = 83720/ (5x60s)= 270 W

questa é la potenza che il motore deve portar via in 5 minuti da 25 a 5°C diciamo a temperatura evaporazione -5°C

secondo questa potenza ti cerchi il motore e via dicendo.....

[DavidOne71]

Interessante questa discussione, cosi imparo un po a fare i conti

Ma da 25 a 5° in 5 minuti, non è troppo veloce?

[R22]

energia da trasportare = massa * coefficiente di conducibilitá * differenza di temperatura = 1kg x 4186 J/(kg*°K) x 2°K= 83720 J

potenza frigo= l/t = 83720/ (5x60s)= 270 W

questa é la potenza che il motore deve portar via in 5 minuti da 25 a 5°C diciamo a temperatura evaporazione -5°C

secondo questa potenza ti cerchi il motore e via dicendo.....

Ciao interessante il dimensionamento, pero sarebbe interessante fosse spiegato in modo che i comuni mortali " non frigoristi " potessero comprenderla.

Sempre se non chiedo troppo

[L amico dei frighi]

per calcolare l'energia da togliere ad 1 litro d'acqua ( = 1kg d'acqua) per portarla da 25°C a 5°C bisogna togliere 4186 Joule ogni kg ed ogni grado di differenza; quindi : dato che la differenza sono 25°C-5°C=20°C e la massa é 1kg

seguendo la formula Q=m x c x dt = la quantitá di energia da togliere (Q) é uguale alla massa del corpo (1kg) moltiplicato un coefficiente valido per l'acqua moltiplicato la differenza di temperatura che si vuole avere ( da 25 a 5°C)

Q= 1kg x 4186 J/(kg*°C) x (25-5)°C

Q= 4186 J x 20 = 83720 J

ora mettiamo che questa energia vogliamo toglierla in una mezz'ora , abbiamo una potenza pari all'energia da usare nell'unitá di tempo: 83720 Joule diviso (30 minuti per 60 secondi al minuto )1800 secondi quindi

Potenza refrigerante = energia/tempo = 83720/ 1800 J/s = 46,5 Watt cioé il motore deve fornire 46,5 Joule al secondo o anche detti Watt.

Mettiamo che la temperatura di evaporazione sia -10°C allora si cerca un motore che a -10°C dia 46,5 Watt.

[DavidOne71]

Grazie Amico questa me la salvo e va a finire negli appunti

[R22]

per calcolare l'energia da togliere ad 1 litro d'acqua ( = 1kg d'acqua) per portarla da 25°C a 5°C bisogna togliere 4186 Joule ogni kg ed ogni grado di differenza; quindi : dato che la differenza sono 25°C-5°C=20°C e la massa é 1kg

Grazie per la precisione,

una domanda ancora, come sei risalito ai 4186 joule ???

oppure e un valore fisso per l'acqua ??'

[L amico dei frighi]

4186 é un valore fisso per l'acqua e stay ad indicare il calore da fornire ad un kg di acqua per farlo riscaldare di 1 °Celsius

[antonioST4]

a compendio di quanto riportato dall' amico:

come sei risalito ai 4186 joule ???

chiamasi capacità termica di un fluido, volgarmente detta calore specifico.

la grandezza esprime "l' inerzia" del fluido ad aumentare di temperatura, quando viene somministrato calore.

trattasi di grandezza intensiva, ovvero non dipendente dall' estensione del sistema, ovvero per unità di massa.

l' unità di misura derivata è J/(kg*K), ma siccome entrambe le scale di temperatura sono centigrade, va bene giustamente anche Celsius

N.B.: tale valore è valido nel solo campo di incomprimibilità dell' acqua (cp=cv=c), ovvero fino a pressioni di 20 bar, e non oltre.

con lo stesso limite, se lo moltiplicate per la temperatura, ottenete immediatamente il valore dell' entalpia.

Modificato: 6 novembre 2012 da antonioST4

[R22]

x

Modificato: 6 novembre 2012 da luciano999

[antonioST4]

x ?

[R22]

Grazie per le gentili spiegazioni,

i 4186 joule mi hanno fatto un po' di confusione,

in effetti si parla di 4 Kjoule = 1 caloria = 1 frigoria= 4186 Joule

qualcosa non mi tornava, sempre queste conversioni che a volte si fa confusione

Modificato: 6 novembre 2012 da luciano999

[R22]

La misura juole, e piccolissima ed e consuetudine usare Kjoule,

come molto spesso si usa la Kcaloria,

ma non si usa la caloria perche misura piccolissima,

mi sembra 1 caloria per innalzare di 1°C 1 grammo di acqua,

ho fatto un po' di confusione e i conti non mi tornavano.

[DavidOne71]

Ma quanto ne sapete :clap:

[antonioST4]

forse esageri...conoscenze di base...

[DavidOne71]

Io non so nemmeno quelle

[L amico dei frighi]

Ciao Davide, non mi sembravi cosí sperduto, comunque un modo di farsi un corso di tecnica frigorifera di base, da casa, molto ben fatto, e ben articolato, puoi andare sul sito della Danfoss, sulla colonnina di sinistra clicchi "Refriceation & Air Conditioning", poi sempre sulla colonnina sinistra clicchi "Training & Education", guardatele e leggile bene. Le animazioni sono fantastiche e la didattica é semplice e chiaramente suddivisa

Ma solo di animazioni non si diventa "piú bravi" ti dovrai leggere qualche paginetta.

Buona notte o buon inizio.

Ciao

[DavidOne71]

Grazie amico gli darò un'occhiata