Si sente spesso parlare di impianti di refrigerazione o di raffreddamento industriale, ma il più delle volte si ignora cosa significhi davvero questo termine e in che ambiti si possa utilizzare. Cerchiamo dunque di fare chiarezza.
Raffreddamento industriale: cosa significa?
Il raffreddamento industriale è, in poche parole, il processo finalizzato all’abbassamento della temperatura di un ambiente, che può essere una stanza, un vano o semplicemente l’interno di un contenitore. Sebbene in pochi sappiano di cosa si tratta, in realtà, al giorno d’oggi, la refrigerazione è un processo determinante e indispensabile per l’industria moderna.
I settori in cui si può applicare il raffreddamento industriale sono molti e vari. È utile nel settore alimentare per la conservazione di cibi, in ambito medico e biologico per la conservazione dei campioni, per la semplice climatizzazione degli edifici e, persino, in astronomia, dove questo processo viene usato per il raffreddamento dei sensori CCD e CID dei telescopi.
Refrigerazione industriale: i settori d’utilizzo
Una delle applicazioni industriali dei sistemi di raffreddamento avviene nella lavorazione meccanica di precisione, dove viene spesso utilizzata la tecnologia laser. Infatti, in questi ambiti, si richiede un controllo molto preciso della temperatura e l’escursione deve essere contenuta in variazioni di un decimo di grado. Un refrigeratore industriale, in questo caso, è la soluzione perfetta per asportare il calore prodotto nella giusta quantità, evitando il surriscaldamento e ciò che ne comporta, come fermare la macchina, garantendo continuità produttiva.
I sistemi di raffreddamento industriali possono essere utilizzati anche nella lubrificazione. Qui hanno il compito specifico di mantenere l’olio alla giusta temperatura e densità nel circuito, in modo da consentire un utilizzo sicuro e allo stesso tempo efficiente della macchina operatrice di produzione, ed evitare il surriscaldamento operativo.
Tipi di refrigerazione
Esistono varie tipologie di refrigerazione. Il modo più antico risale al 2500 a.C. ed è l’evaporazione adiabatica. In origine si trattava di un processo che permetteva il raffreddamento dei cibi tramite l’evaporazione dell’acqua presente tra due contenitori, posti uno all’interno dell’altro e divisi da uno strato di sabbia e acqua. Usato sin dall’antichità e reso più efficiente dalle nuove tecnologie, adesso questo processo è utilizzato, per esempio, per i capi ad uso motociclistico.
Un altro modo di raffreddamento è quello a compressione di vapore, il più diffuso. Regolando la compressione del gas e la sua estensione, si fa variare la sua temperatura e, di conseguenza, la temperatura degli ambienti circostanti. Questo principio è ampiamente utilizzato nei frigoriferi e nei condizionatori domestici, proprio per la sua semplicità costruttiva e di impiego. Tuttavia questa tecnologia può arrivare solo a una temperatura minima di -109 °C.
Un tipo di refrigerazione più silenzioso e che dura più a lungo è quello del ciclo ad assorbimento. Esso si basa sull’evaporazione a bassa temperatura e pressione di un fluido che assorbe calore dall’acqua da refrigerare. Tuttavia, vista la presenza dell’acqua, viene impedito l’impiego delle macchine ad assorbimento per temperature inferiori a 0 °C.
Una modalità poco usata per l’elevato costo, che ne limita l’impiego solo in alcuni campi, come il congelamento di campioni biologici o nella refrigerazione di sensori CCD in telescopio e termo-camera, è quella basata sull’effetto termoelettrico. Tuttavia, il vantaggio del suo utilizzo risiede nell’estrema compattezza ed affidabilità, dovuta all’assenza di parti in movimento.
Infine, vi è il raffreddamento laser, dove il fascio laser viene utilizzato per perturbare il sistema, inducendo le particelle a risuonare su stati energetici progressivamente inferiori, cedendo così la loro energia cinetica in forma di emissione spontanea.
