Come calcolare la carica di refrigerante in uno scambiatore?

Risposta: (Unilab Genius) ?

  1. Definisci le condizioni operative
    • Temperatura e pressione di ingresso/uscita in evaporatore e condensatore.
    • Tipo di refrigerante (es. R‑134a, R‑410A).
  2. Ottieni le proprietà del refrigerante
    • Densità liquida ρℓ e di vapore ρg a quelle condizioni (tabelle o software refrigeranti).
  3. Calcola il volume di liquido necessario
    • Determina il volume interno del lato refrigerante (evaporatore o condensatore) con la geometria del tubo o della sezione.
    • Se il sistema è progettato con un livello di liquido, ad esempio f=0.6 (60 % del volume), il volume di liquido è Vℓ=f Vtot
  4. Trasforma volume in massa

mℓ=ρℓ Vℓ

  1. Aggiungi margine di sicurezza
    • Spesso si aggiungono 5–10 % per perdite e variazioni di temperatura.
    • Carica finale: mcarica=mℓ (1 + margine)
  2. Verifica con il bilancio termico
    • Se conosci il flusso di calore richiesto Q e il coefficiente di prestazione COP, puoi calcolare il flusso di refrigerante necessario:

R =  

dove hg e hℓ sono le entalpie di vapore e liquido.

  • Confronta R  con la massa calcolata per assicurarti che la carica sia sufficiente.

Esempio rapido

    • Evaporatore: Vtot=0.02m3, livello f=0.6.
    • R‑134a a −10°C: ρℓ=1.14kg/m3.
    • Vℓ=0.012m3 → mℓ=1.37kg.
    • Margine 10 % → mcarica≈1.51kg.

Nota: Per sistemi complessi (multicompartmenti, pressioni variabili) è consigliato usare un software di simulazione refrigerante o consultare un ingegnere specializzato.

Se hai parametri specifici (dimensioni, refrigerante, condizioni operative), posso aiutarti a fare un calcolo più dettagliato.