Refrigerazione con NH3: Il suo funzionamento

La refrigerazione con NH3 o refrigerazione ad ammoniaca è uno dei metodi più convenienti e che offrono i migliori risultati in quest’area. Anche se non ci credi, l’ammoniaca è un conservante naturale che offre grandi prestazioni, oltre a servire come prodotto per la pulizia. Se vuoi conoscere i suoi vantaggi, le sue applicazioni, il suo funzionamento e i sistemi di refrigerazione esistenti, continua a leggere questo post.

Alcuni alimenti come carne, pesce, latticini o verdure erano già sottoposti a questo metodo da due secoli per preservarne la qualità più a lungo. In tutto questo tempo, la refrigerazione con NH3 è diventata il metodo più utilizzato nel settore, specialmente per le sue proprietà termodinamiche; cioè, che permette i cambiamenti della sostanza di lavoro.

D’altra parte, il nuovo regolamento europeo sui gas fluorurati obbliga noi professionisti dell’industria degli scambiatori termici a utilizzare sempre più refrigeranti naturali come l’ammoniaca. Inoltre, la crescente consapevolezza sociale per l’ambiente, alla quale ci adattiamo sempre, è un altro fattore da tenere in considerazione in questo aspetto. Ma cos’è, in cosa consiste e quali benefici può generare?

Che tipo di gas è l’ammoniaca?

L’ammoniaca è un composto chimico formato da un atomo di azoto (N) e tre atomi di idrogeno (H) che danno luogo alla nota formula NH3. È un gas dall’odore intenso, incolore, che può essere disciolto in acqua e nel suo stato liquido è facile da evaporare. Tra le sue principali caratteristiche spicca il fatto di essere una base forte, corrosiva e che reagisce fortemente con acidi, ossidanti e alogeni.

Cos’è la refrigerazione ad ammoniaca?

La refrigerazione con NH3 consiste nel funzionamento di un compressore che riduce fino alla temperatura di condensazione il gas secco che proviene dal separatore a temperatura di evaporazione e porta il gas di scarico al compressore stesso. È in questo apparecchio che il refrigerante si condensa, in modo che il calore si dissipi.

In questo modo, il liquido refrigerante arriva dal condensatore al dispositivo di espansione ed è in questo luogo che l’ammoniaca si propaga fino alla temperatura di evaporazione. Da lì passa al separatore dove il gas liquido si libera del flash-gas.

Successivamente, la pompa aspira il liquido refrigerante e lo invia all’evaporatore, luogo in cui avviene lo scambio di calore. Infine, il processo giunge al termine nel momento in cui il liquido si separa dal gas nel separatore e il compressore può aspirare il gas secco.

Vantaggi dell’ammoniaca come refrigerante

• Questo gas non è inquinante, il che lo rende ideale per rispettare il suddetto regolamento europeo sui gas fluorurati. Inoltre, è perfetto per la cura dell’ambiente, poiché non distrugge lo strato di ozono né favorisce l’effetto serra.
• In confronto ad altri refrigeranti, offre un rendimento tra il 3 e il 10% superiore, il che si traduce in un minore consumo energetico.
• Continuando con i confronti, va sottolineato anche il suo aspetto economico, poiché ha un costo decisamente inferiore rispetto ad altri refrigeranti e richiede una minore quantità per la stessa applicazione.
• Grazie al suo odore pronunciato possiamo rilevare se il nostro sistema di refrigerazione con NH3 ha qualche problema di fuga.
• Si tratta di uno dei metodi di refrigerazione più sicuri attualmente esistenti, dato che vengono impiegate valvole di sicurezza in tubazioni e recipienti per impedire sovrapressioni, così come rilevatori di ammoniaca che prevengono incidenti inaspettati.

Svantaggi dell’ammoniaca come refrigerante

• L’ammoniaca e il rame non sono compatibili, quindi il composto chimico non può essere utilizzato in soluzioni con tubi di questo materiale.
• In determinate concentrazioni è infiammabile.
• Respirarlo in quantità eccessive è un gas dannoso per la salute, ma non è qualcosa che dovrebbe accadere se si prendono le precauzioni adeguate. Il nostro organismo è in grado di sopportare una quantità misurata di NH3 senza alcun problema.

I sistemi che utilizziamo attualmente dispongono di tutte le misure di sicurezza necessarie, come le valvole di sicurezza in recipienti e tubazioni per impedire pressioni troppo elevate.

Quale applicazione ha la refrigerazione con NH3?

Frequentemente l’ammoniaca si può trovare in grandi impianti di congelamento e refrigerazione come ammoniaca anidra, il che significa che ha pochissima acqua e la sua purezza è del 99%. Per fare un confronto, si fa un uso domestico di un 10% di ammoniaca miscelata con acqua.

Anticamente sono stati utilizzati impianti di refrigerazione con NH3 ad assorbimento in quei settori industriali in cui è necessaria la refrigerazione a basse temperature e in modo continuo. Verso la metà del XIX secolo si iniziarono a utilizzare macchine ad ammoniaca nell’industria alimentare per fabbriche di ghiaccio e impianti chimici.

Da allora, questo metodo ha guadagnato popolarità per raffreddare e conservare carne, pesce, frutta, verdura, latte e formaggio. Infatti, se ti fermi a riflettere sui prodotti che consumi quotidianamente e che necessitano del freddo per garantirne la durabilità, è molto probabile che in qualche momento del processo siano stati conservati in qualche impianto che utilizza ammoniaca per la sua refrigerazione.

Un altro settore che impiega la refrigerazione con NH3 è quello degli apparecchi di climatizzazione industriale e dei condizionatori d’aria, specialmente in spazi piuttosto ampi come aeroporti, ospedali e hotel.

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