Facciamo chiarezza sui concetti di base.

I circuiti frigoriferi utilizzati nelle celle climatiche e termostatiche sono generalmente del tipo “a compressione”.

Ciò significa che applicano un lavoro di compressione per far passare un fluido dallo stato aeriforme a liquido; la compressione e il cambiamento di stato producono calore, che è estratto dal ciclo.

Successivamente il liquido è fatto espandere ed evaporare, sottraendo calore nel cambiamento di stato inverso; il liquido in evaporazione (ed espansione) produce quindi il voluto effetto frigorifero.

Nelle celle climatiche, l’evaporazione avviene nel vano di prova (dove vengono posizionati i DUT oggetto di test), all’interno di un componente chiamato appunto Evaporatore. La condensazione (l'evento per cui il gas condensa), avviene all’esterno del vano prova, nel Condensatore.

Per realizzare la condensazione del gas si può usare aria o acqua. Serve comunque un elemento ad una temperatura più fredda rispetto a quella del gas che si trova all’interno del circuito.

Il condensatore può essere installato all’interno della cella (integrato) o all’esterno (remoto).

Aria o acqua?

Quale sistema è il migliore? In realtà, entrambi hanno vantaggi e svantaggi.

Condensazione ad aria.

Dopo essere evaporato, il gas passa attraverso un fascio di tubi lamellato, per aumentare la superficie di contatto e compensare quindi la bassa capacità di scambio termico dell’aria. Per facilitare il processo di scambio, il condensatore è dotato di ventole.

Per le celle meno "potenti" (in termini di velocità di raffreddamento), il condensatore ad aria è integrato all’interno del telaio della cella. Aumentando però le potenze in gioco, non è più possibile integrare il sistema: sarà quindi necessario installarlo esternamente.

Accade infatti che, aumentando le potenze dell’impianto frigorifero, l’evaporatore:

-          Diventa troppo grande, e non può più fisicamente essere alloggiato all’interno della cella (o comunque ne comporterebbe un aumento delle dimensioni poco gestibile)

-          Diventa troppo rumoroso per essere installato in un laboratorio

-          Produce troppo calore per un ambiente chiuso (e normalmente, gli impianti di condizionamento dei laboratori non sono in grado di compensare tale calore).

I vantaggi di questa tipologia di condensazione sono:

-          La cella non necessita di una linea di acqua refrigerata.

-          Nel caso di sistemi integrati all’interno della cella, si può spostare la cella in qualsiasi momento, senza doverla scollegare dalle utenze.

Gli svantaggi sono:

-          L’ingombro dei sistemi

-          La produzione di calore nell’ambiente di installazione

-          La rumorosità (dovuta alla ventola)

-          Si possono avere cali di performance della cella climatica, se il condensatore è montato molto lontano.

Condensatore ad aria integrato in una cella CTS mod. C-40/350

Condensazione ad acqua

Nel caso della condensazione ad acqua, i tubi in cui passano i gas sono raffreddati da acqua fredda (tra i 10 e i 20°C) per contatto. L’apparecchiatura dovrà pertanto essere collegata ad una linea di acqua refrigerata.

Il condensatore ad acqua installato all’interno di una cella per shock termico CTS mod. TSS-70/130

I vantaggi della condensazione ad acqua sono:

-          La compattezza dei sistemi (alloggiati all’interno delle celle, anche per celle molto potenti)

-          L’assenza di rumorosità (dovuta all’assenza di ventole)

-          Viene dissipato molto poco calore nel locale di installazione

-          Non si hanno cali nella performance della cella climatica

Svantaggi:

-          Il cliente necessita di una linea di acqua refrigerata

La predisposizione delle utenze.

In caso di sistema condensato ad aria:

-          Se il sistema è integrato, il cliente deve verificare che l’impianto di climatizzazione del locale di installazione (laboratorio) sia in grado di compensare il calore prodotto dalla cella. Sulle nostre quotazioni trovate tutte le indicazioni del caso.

-          Se il sistema è remoto, normalmente il condensatore viene posizionato all’esterno dell’azienda. Il cliente deve predisporre un’area dotata di:

·               Basamento in cemento in grado di reggere il condensatore

·               Tettoia per protezione dagli elementi

·               Alimentazione elettrica

·               Eventuali protezioni (dai fulmini, dagli urti, etc)

·               Fori nei muri (dalla cella al condensatore)

Bisogna anche tenere presente che l’installazione di un condensatore remoto comporta dei costi non da poco (possono essere anche il 10% del costo di una cella)

In caso di sistema condensato ad acqua, il cliente deve fornire alla macchina acqua con le portate e temperature indicate in offerta. Ci sono diverse possibili modalità:

-          Il cliente ha già una linea aziendale di acqua refrigerata.

-          Il cliente utilizza acqua a perdere

-          Creazione di una linea di acqua refrigerata dedicata alla cella climatica, con l’installazione di un chiller.

Nei primi due casi, non ci sono costi che si aggiungono al costo della cella. Nell’ultimo caso, si vedano le considerazioni fatte per l’installazione di un condensatore remoto.

Due chiller per produzione di acqua refrigerata.

CTS e Crioclima possono aiutarvi a scegliere la soluzione più adatta alle vostre esigenze!