News 08 2014 Potenza frigo erogatore acqua

Come si definisce la potenza frigo di un erogatore acqua

Leggendo le schede tecniche degli erogatori acqua prodotti dalle diverse ditte ci si imbatte in numeri difficilmente confrontabili tra loro quando si parla di litri di acqua fredda (liscia o frizzante) erogata.  Quando si scrive erogatore da 50 litri ora non è mai chiaro a cosa questo numero si riferisca questo perché non si specifica di quanti gradi l’acqua viene raffreddata.

Anni fa in una fiera mi imbattei in un simpatico personaggio che con un impianto con celle di Peltier nella sua brochure aveva scritto che la l’erogatore era in grado di fornire 20 litri/ora. Ora essendo assai esperto sui Peltier gli dissi che era impossibile, serafico mi rispose che se gli altri barano sulle cifre anche lui ne aveva diritto.

A volte i numeri forniti sono affidati al livello emotivo dell’impianto e corrispondono più o meno alle dimensioni fisiche dell’erogatore, in altri casi sono totalmente scollegati da qualsiasi riferimento ma di puro marketing, nei casi più simpatici ci si imbatte in unità di misura fantasiose tipo bottiglie o caraffe/ora.

Per un ragionamento puramente tecnico e non commerciale. Si deve partire da un concetto molto semplice, definire in maniera fisica la quantità di calore sottratta all’acqua.  Per fare questo due sono le variabili da conoscere

• Quantità d’acqua erogata
• Delta T, ossia la differenza tra la Temperatura di acqua in ingresso e la Temperatura di acqua in uscita

Vi sono altre variabili che definiscono le performances del circuito frigo, ad esempio la temperatura ambiente, il funzionamento continuo o discontinuo – ma sono poco influenti.

Per ovviare alle comunicazioni commerciali poco attendibili, vi sono strade abbastanza semplici per riconoscere la vera capacità refrigerante.

Ipotizzare un COP, ossia il coefficiente di perfomances – energia spesa per trasportare energia, e leggere la potenza assorbita da un compressore, quindi verificare al massimo quanto calore può sottrarre un determinato circuito frigo

Esempio se la potenza assorbita da un compressore è di 130 watt e il COP è 1.6  al massimo il circuito sottrae calore per 208 Watt, ossia 7

48800 J in un’ora, poiché l’acqua necessita di 4186 J per innalzarsi di un grado il circuito frigo è capace al massimo  di raffreddare 180 °C;  ipotizzando un ingresso a 25 °C ed uscita 10 °C (delta T 0 15 °C) al massimo il circuito raffredda circa 12 litri. (abbiamo preso a riferimento un compressore GD40 da 1/8 cv).

Questo se il circuito frigo non possiede un volano termico. Generalmente le macchine domestiche ne sono prive o lo hanno ridottissimo legato al solo accumulo di acqua fredda o gasata. E quindi il calcolo rimane come sopra. Le macchine professionali sono sviluppate secondo la tecnica del banco di ghiaccio, ossia l’accumulo di frigorie in ghiaccio che sciogliendosi assorbe calore. Un kg di ghiaccio a 0°C necessita di circa 334400 j per sciogliersi quindi abbiamo disponibili circa 5,34 litri d’acqua raffreddata con un salto di 15 °C (334400/(4186×15)).  Un banco con 2 kg di ghiaccio dispone una riserva di freddo per poco più di 10 litri, con acqua in ingresso a 25 ed uscita a 10 °C. al massimo di raffreddare 180 °C;  ipotizzando un ingresso a 25 °C ed uscita 10 °C (delta T 0 15 °C) al massimo il circuito raffredda circa 12 litri. (abbiamo preso a riferimento un compressore GD40 da 1/8 cv).

Un semplice coefficiente e una somma per avere in mano la situazione

Moltiplicate la potenza del compressore espressa in Watt (e non quella dell’assorbimento totale dell’erogatore che tiene conto di pompa, agitatore ed elettronica)  per 0.092 ed avrete i litri  di acqua raffreddata in diretta in un’ora con delta T di 15 ° oppure 0,138  con delta T di 10 °

Poi per ogni kg di ghiaccio aggiungete 5 litri di acqua raffreddata per delta T di 15° oppure 8 litri per delta T di 10 °C

Il calcolo di massima è finito.

Esempio I macchina professionale con compressore da 160 Watt (circa 1/6hp) e banco di ghiaccio da 6 kg

160×0.092 = 14.7 l/h + 6×5 =30    
l litri totali disponibili in un’ora con raffreddamento di 15 °C  sono 44,7 litri. PUNTO.

160×0,132= 21.12l/h + 8×5 =40
I litri totali disponibili in un’ora con raffreddamento di 10 °C sono 61,1  PUNTO

Esempio II erogatore domestico con compressore da 60 Watt (circa 1/12 ) senza banco di ghiaccio

60×0,092 =5,52 l/h
I litri disponibili sono 5,52 più l’eventuale accumulo di acqua fredda o gasata

60×0,138 =8,28 l/h
I litri disponibili sono 8,28 più l’eventuale accumulo di acqua fredda o gasata

Note
Il calcolo è teorico, e si suppone che il circuito frigo sia ben dimensionato, che gli scambiatori di a calore siano efficienti (agitatore, lunghezza serpentine, isolamento). In difetto la potenza frigo stimata può scendere drasticamente.

            Genova novembre 2014