Pompe acqua ed elementi di raffreddamento

I RADIATORI per veicoli industriali devono solitamente essere dotati di una capacità di raffreddamento superiore a quella dei radiatori per veicoli ordinari, dal momento che i relativi motori sono dotati di potenza maggiore e devono essere in grado di sviluppare una intensità lavorativa molto elevata, che ovviamente dà origine alla produzione di grandi masse di calore. A questa sovraproduzione di calore deve corrispondere, com’è logico che sia, un sistema di raffreddamento più efficiente, ed è questo il motivo per il quale anche solo nella forma esteriore delle masse radianti, i radiatori per veicoli industriali si presentano con dimensioni molto maggiori rispetto a quelle dei radiatori per autovetture e motociclette. Il sistema di raffreddamento adottato, solitamente a liquido, consiste nel far circolare, mediante la spinta di una pompa, una quantità determinata di acqua all’interno di un apposito sistema di tubature all’interno del motore. In questo modo, il calore prodotto viene assorbito dall’acqua che va poi ad essere raffreddata all’interno della massa radiante, esposta all’azione di aria naturale o prodotta da una ventola.

TERMOSTATI trattasi di un semplice dispositivo, a funzionamento automatico, che al di sopra di una certa temperatura determina la progressiva apertura di una valvola, consentendo al liquido di raffreddamento di effettuare un percorso differente da quello che esso effettua a temperature più basse.

COMPRESSORE A/C: per il sistema di condizionamento dell’aria ci si avvale di un circuito nel quale un apposito fluido di lavoro viene messo in pressione da un compressore alternativo azionato dal motore. Il fluido subisce quindi un innalzamento di temperatura e attraversa poi un radiatore ove si condensa e passa alla fase liquida grazie al raffreddamento che subisce. Il fluido di lavoro entra, quindi, attraverso una valvola di espansione, nell’evaporatore (scambiatore di calore posto nell’abitacolo o in comunicazione con esso) ove passa nuovamente allo stato gassoso. Il passaggio di fase avviene con sottrazione di calore e quindi l’aria che attraversa l’evaporatore subisce un vigoroso raffreddamento. Il ciclo quindi ricomincia con un nuovo passaggio del fluido nel compressore.

La funzione svolta dall’EVAPORATORE è l’asportazione di una quantità di calore dall’aria circolante nell’abitacolo, messa in movimento dalla ventola dell’abitacolo. La differenza di temperatura tra il fluido refrigerante, in circolazione nell’evaporatore, e l’aria che lo attraversa, genera un flusso di calore dall’aria al refrigerante. Questo flusso termico determina l’evaporazione, a pressione e temperatura pressoché costanti, del refrigerante presente nell’evaporatore (miscela con poco gas e molto liquido). Il calore assorbito dal refrigerante, ceduto dall’aria, determina l’abbassamento della temperatura dell’aria che attraversa l’evaporatore. La quantità di calore assorbita dal refrigerante durante l’evaporazione nell’evaporatore viene ceduta all’ambiente esterno attraverso il CONDENSATORE. In determinate condizioni di temperatura e umidità relativa dell’aria in ingresso all’evaporatore, la diminuzione di temperatura dell’aria per effetto della cessione di calore al refrigerante nell’evaporatore, determina il raggiungimento del punto di rugiada dell’aria con la conseguente condensazione di una parte del vapore acqueo presente nell’aria e la diminuzione del contenuto d’acqua in questa. L’effetto finale sarà pertanto la riduzione della temperatura e dell’umidità relativa dell’aria inviata in abitacolo. Come detto la funzione svolta dal CONDENSATORE è la cessione all’ambiente esterno della quantità di calore assorbita dal refrigerante durante l’evaporazione nell’evaporatore. Per poter realizzare efficientemente tale cessione di calore è necessario che il livello di temperatura del refrigerante risulti nettamente superiore alla temperatura dell’aria che lo attraversa (flusso d’aria generato dall’elettroventola assiale o dall’avanzamento del veicolo). L’idoneo livello di temperatura per poter fare avvenire la cessione di calore con l’ambiente esterno viene realizzato comprimendo il refrigerante all’uscita dall’evaporatore mediante il compressore. La quantità di calore che il condensatore dovrà cedere all’ambiente esterno sarà pertanto quello assorbito dall’evaporatore più quello apportato dalla fase di compressione. La cessione di calore all’ambiente esterno determina una riduzione nella temperatura del refrigerante e consente la trasformazione del refrigerante dallo stato di gas surriscaldato (in ingresso) a liquido sotto-raffreddato (in uscita), passando attraverso le fasi di gas, miscela gas-liquido e liquido saturo. Analogamente a quanto avviene nell’evaporatore, la fase di condensazione del refrigerante (passaggio da stato gassoso a miscela a liquido) avviene a temperatura costante con il rilascio nell’ambiente esterno del calore latente di condensazione. Solamente al termine di tale passaggio di fase, il refrigerante potrà ulteriormente ridurre la sua temperatura al di sotto della temperatura corrispondente alla pressione di condensazione del liquido saturo.