Le celle frigorifere basano la loro funzionalità sul principio della refrigerazione. Lo scopo principale della refrigerazione consiste nell’eliminare il calore i cui i microorganismi distruttivi crescono e si moltiplicano e, sottoponendoli all’attivazione del freddo, ridurne l’attività e lo sviluppo.

Il processo di condizione del freddo, non è che la conseguenza dell’eliminazione del calore, la refrigerazione è soprattutto connessa a tre effetti del calore: il primo effetto, quello del calore sensibile, provoca un cambiamento nella temperatura che viene letto in gradi sul termometro. Quando degli alimenti sono posti in delle celle frigorifere, viene loro sottratto il calore, portandoli ad una temperatura molto inferiore , questa è la base fondamentale della refrigerazione moderna.

Come funzionano le celle frigorifere

Esistono tre metodi per effettuare il trasporto di calore da un luogo o da un corpo ad un altro: il primo è dato dalla conduzione, quando una fiamma viene applicata su una sbarra di metallo, il calore si estende attraverso il metallo, da un’estremità all’altra passando da molecola a molecola fino a raggiungere l’estremità fredda, finché l’intera sbarra non diventa calda.

Nel processo noto come “convezione”, invece, il calore viene trasportato da una corrente di aria o di liquido, la cui funzione è simile a quella di una cinghia di trasmissione.

Nella conduzione e nella convezione il calore viene trasferito attraverso o tramite la materia; il processo di irradiazione comporta il trasferimento diretto del calore sotto forma di onde, senza che sia necessaria la presenza di un mezzo per il passaggio del calore stesso.

La refrigerazione utilizza tutti e tre i mezzi di trasferimento del calore, quando si tratta di sottrarre calore dagli alimenti, facendolo assorbire da un agente liquido raffreddante.

Il calore, si sposta tra gli alimenti e le pareti delle celle frigorifere sia tramite irradiazione ad onde dirette che convezione e circolazione d’aria. Il calore passa dalle pareti delle celle frigorifere fino al liquido, per un processo di conduzione; viene definita refrigerante quella sostanza che assorbe calore durante l’evaporazione e che inoltre crea il freddo.

La sua funzione è di sottrarre funzione da un determinato luogo, lasciando quel luogo freddo e di scaricare questo calore altrove, mentre si trasforma nuovamente in liquido. Per produrre la refrigerazione è sufficiente avere un refrigerante come quello delle celle frigorifere, che funzioni secondo i passi tipici ed i processi già descritti.

Celle frigorifere:il meccanismo della refrigerazione

La refrigerazione è infatti ottenuta in maniera adeguata se mettiamo del liquido refrigerante in una scatola, fornita di una via d’uscita per il gas formatosi in seguito alla trasformazione del liquido, tuttavia giunti a questo punto bisogna risolvere numerosi problemi pratici: per ridurre al minimo la quantità di calore esterno che permea nello spazio disponibile all’interno delle celle frigorifere, le pareti delle stesse vengono riempite di materiale isolante, materiale che non assorbe calore con facilità e ne è cattivo conduttore.

Una seconda considerazione pratica è data dal costo del liquido refrigerante, per economia il refrigerante dev’essere raccolto, immagazzinato e restituito come liquido da essere nuovamente impiegato. Questo procedimento deve essere automatico e questo è lo scopo alla base di tutti quegli apparecchi elettrici e meccanici che si identificano con i moderni sistemi di refrigerazione.

I principali sistemi di refrigerazione

Due sono i principali sistemi di refrigerazione:

• il sistema a compressione
• ed il sistema ad assorbimento

la differenza fondamentale tra i due è data dalla fonte d’energia che li aziona.

Il sistema a compressione opera mediante energia meccanica, prodotta da un compressore azionato a motore; il sistema ad assorbimento sfrutta l’energia creata dal calore di una fiamma o di un’altra sorgente di calore.

Il sistema di compressione azionato da un compressore è diviso nella zona ad alta pressione ed in quella a bassa pressione, questa zona ha inizio all’altezza della valvola di scarico del compressore e comprende il condensatore, il ricevitore, il serbatoio ed il tubo per il liquido; la zona ad alta pressione comprende invece l’unità refrigerante, l’evaporatore, il tubo di trasmissione e la valvola di aspirazione del compressore, quest’ultimo consiste essenzialmente in un cilindro dentro il quale si muove uno stantuffo.

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