Gruppi frigoriferi per applicazioni di processo

I gruppi frigoriferi o chiller, sono genericamente macchinari che servono per asportare calore, ovvero per raffreddare fluidi a temperature “decisamente più basse” rispetto alla temperatura ambiente.

Vengono utilizzati in modo massivo ed ormai generalizzato per il condizionamento di ambienti, siano essi di lavoro o semplicemente per uso abitativo, ma anche per raffreddare processi industriali produttivi.

In questo piccolo articolo vorrei proprio parlare di queste ultime applicazioni e delle caratteristiche tipiche di chiller che devono operare in questo ambito.

Un gruppo frigorifero asservito ad un impianto di condizionamento, infatti lavora:

con un range di temperature ben definito (acqua in arrivo dagli impianti a circa 12°C da raffreddare a 7°C)
in condizioni tutto sommato costanti (temperature ambientali estive dai 30 ai 40°C a seconda delle latitudini)
per un periodo di tempo limitato durante l’anno (estate e qualche mese di mezza stagione)
con pendolazioni di carico termico tutto sommato poco importanti.

Un chiller che lavora a servizio di un processo industriale si ritrova invece in condizioni decisamente differenti e ben più impegnative:

lavora 12 mesi l’anno (salvo una sosta nei periodi di chiusura aziendale se ve ne sono)
condizioni climatiche variabilissime, si passa dalle temperature estive alle rigidissime temperature invernali (non è difficile imbattersi in latitudini dove si viaggia dai 40°C estivi, ai -15°C invernali)
range di temperatura variabili in funzione dei processi e dei carichi termici (da temperature inferiori allo 0°C a punte di lavoro con acqua in arrivo a 25°C)
spesso e volentieri con soluzioni incongelabili (glicoli ecc…), per evitare fenomeni di ghiacciamento durante le stagioni fredde, nonchè poter lavorare a bassa temperatura quando richiesto.
con pendolazioni di carico molto ampie…già il fatto che ci siano delle variazioni nelle condizioni ambientali, può determinare una variazione del carico termico.

Insomma, quanto meno i gruppi frigoriferi per processi industriali, devono essere macchine molto versatili, elastiche e soprattutto affidabili.

Il tema dell’affidabilità è sempre importante, ma risulta ovvio che se si guasta un “condizionatore” di un ufficio, sicuramente ci saranno delle persone che soffrono e lavorano in condizioni disagiate, diverso è il problema se va in blocco un refrigeratore a servizio di un processo di produzione di principi attivi farmaceutici o a servizio di una centrale di power generation.

Per questo motivo i gruppi frigoriferi utilizzati per impiego su processi produttivi hanno un costo superiore rispetto ai classici chiller da condizionamento, perchè richiedono componentistica di tipo differente, con tipologie di regolazione più flessibili, dimensionamenti di condensatori ed evaporatori più “elastici”, con sistemi automatici di parzializzazione della condensazione, per non mandare in crisi il tutto con freddo intenso, ma allo stesso tempo tropicalizzati per poter continuare a funzionare quando la canicola estiva manda in blocco tutto il resto.