Capire cosa significa una tonnellata di raffreddamento

SCIOGLIENDO: Il calore latente di fusione del ghiaccio è 144 Btu/libbra, il che significa che vengono assorbiti 144 Btu per ogni libbra di ghiaccio che viene sciolta in acqua. (Foto del personale).

I tecnici dell'assistenza spesso confondono la potenza del motore (CV) con tonnellate di refrigerazione. Un malinteso comune è che 1 tonnellata di refrigerazione equivalga a 1 CV. Questa affermazione è vera solo in alcune delle applicazioni a temperature più elevate come il condizionamento dell'aria. Infatti, nelle applicazioni di refrigerazione a media e bassa temperatura, 1 hp non equivale quasi mai a 1 tonnellata di refrigerazione.

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Una tonnellata di refrigerazione è una velocità di trasferimento del calore, non una quantità di calore. Una tonnellata equivale al calore assorbito sciogliendo 2.000 libbre (1 tonnellata) di ghiaccio a 32°F in 24 ore (1 giorno). Ciò equivale a 12.000 Btu/ora o 12.000 Btuh. Btu/ora e Btuh sono spesso usati in modo intercambiabile e hanno lo stesso significato: 12.000 Btuh equivalgono anche a 200 Btu/min poiché in 1 ora ci sono 60 minuti. La formula matematica seguente dimostra come 1 tonnellata di raffreddamento equivale a 12.000 Btuh.

(2.000 lb di ghiaccio) x (144 Btu/lb) ÷ (24 ore) = 12.000 Btuhso, 1 tonnellata di raffreddamento = 12.000 Btuh o 200 Btu/min

Nota: il calore latente di fusione del ghiaccio è 144 Btu/lb, il che significa che vengono assorbiti 144 Btu per ogni libbra di ghiaccio che viene sciolta in acqua.

Quando le apparecchiature di refrigerazione o condizionamento dell'aria sono classificate per 1 tonnellata di raffreddamento, significa che l'apparecchiatura dovrebbe rimuovere il calore a una velocità di 12.000 Btuh. Tuttavia, le apparecchiature in grado di rimuovere 12.000 Btu in 30 minuti avrebbero una capacità di 2 tonnellate. Se l'apparecchiatura di raffreddamento rimuove 12.000 Btu in 4 ore, la sua capacità è solo di ¼ di tonnellata. Si noti che in tutti e tre gli scenari vengono rimossi 12.000 Btu di energia termica; tuttavia, la velocità o la velocità con cui questi sistemi hanno rimosso i 12.000 Btu ha determinato la capacità del sistema in tonnellate.

Ci sono variabili in ogni tipo di sistema che determineranno la capacità di quel sistema.

Pressione dell'evaporatore: Una pressione più elevata nell'evaporatore significherebbe che anche il volume del cilindro del compressore subisce una pressione più elevata. Ciò significa che i cilindri sperimentano un vapore più denso ad ogni corsa discendente. Questo vapore a densità più elevata all'interno dei cilindri del compressore aumenta la portata massica del vapore refrigerante attraverso il compressore e quindi aumenta la capacità.

Ogni volta che si riempie un volume fisso (il cilindro del compressore) con una pressione maggiore, saranno presenti più molecole di gas refrigerante, causando una maggiore densità del refrigerante. La portata massica del refrigerante attraverso il compressore è il prodotto dello spostamento del pistone e della densità del refrigerante che riempie il cilindro. Le unità per la portata massica sono in libbre/minuto:

Portata massica = (cilindrata del pistone) x (densità del refrigerante) libbre/minuto = piedi cubi/minuto libbre/piedi cubi

Efficienza volumetrica: All'aumentare della pressione dell'evaporatore, il rapporto di compressione diminuisce, il che a sua volta aumenterà l'efficienza volumetrica dei cilindri del compressore. Sia la pressione del sistema sul lato alto che su quella bassa possono essere espresse come un rapporto chiamato rapporto di compressione. Il rapporto di compressione è definito come la pressione di scarico assoluta divisa per la pressione di aspirazione assoluta:

Rapporto di compressione = Pressione di scarico assoluta ÷ Pressione di aspirazione assoluta

La maggior parte dei tecnici dell'assistenza si rende conto che i manometri di servizio leggono zero quando non sono collegati a un sistema, anche se sui manometri è presente una pressione di circa 15 psi esercitata dalla pressione atmosferica. Questo perché questi indicatori sono calibrati per leggere zero a pressione atmosferica. Pertanto, per utilizzare la pressione di scarico e di aspirazione reale o assoluta a una pressione relativa pari a zero o superiore, un tecnico deve aggiungere 14,696 psi, o circa 15 psi, alla lettura del manometro.

Quando si fa riferimento alla pressione assoluta, la psia viene utilizzata per etichettare l'entità della pressione, mentre la psig etichetta l'entità della pressione quando si fa riferimento alla pressione relativa. Un rapporto di compressione di 6 a 1 è espresso come 6:1 e significa semplicemente che la pressione di scarico è sei volte superiore alla pressione di aspirazione.