CIRCUITO DI REFRIGERAZIONE A COMPRESSIONE A VAPORE

Se un liquido viene introdotto in un recipiente dove inizialmente esiste un grado di vuoto e le cui pareti sono mantenute a temperatura costante, evaporerà immediatamente. Nel processo, il calore latente della vaporizzazione, cioè il calore necessario per il passaggio dallo stato liquido a quello vapore è fornito dalle pareti del vaso. L'effetto di raffreddamento risultante è il punto di partenza del ciclo di raffreddamento, che verrà esaminato in questo capitolo.
Man mano che il liquido evapora, la pressione all'interno della nave aumenta fino a raggiungere la pressione di saturazione per la temperatura considerata. Dopo questo, nessuna quantità di liquido evapora e, naturalmente, l'effetto di raffreddamento cesserà. Qualsiasi ulteriore quantità di liquido introdotta rimarrà in questo stato, cioè come liquido sul fondo della nave. Se parte del vapore dal contenitore viene rimosso collegandolo al lato di aspirazione di una pompa, la pressione tenderà a scendere, ciò causerà un'ulteriore evaporazione del liquido. A questo proposito, il processo di raffreddamento può essere considerato continuo. E per questo è necessario: un fluido adatto, il refrigerante; un contenitore in cui vengono eseguite la vaporizzazione e il raffreddamento, chiamato evaporatore; e un elemento di rimozione del vapore, chiamato compressore.
Il sistema presentato finora non è pratico in quanto comporta un consumo continuo di refrigerante. Per evitare questo problema è necessario convertire il processo in un ciclo. Per riportare il vapore in liquido, deve essere raffreddato e condensato. Solitamente, acqua o aria viene utilizzata come mezzo di raffreddamento che ha una temperatura sostanzialmente più alta della temperatura dell'evaporatore. La pressione di vapore corrispondente alla temperatura di condensazione deve quindi essere molto più alta della pressione dell'evaporatore. L'aumento di pressione desiderato è promosso dal compressore.
La liquefazione del refrigerante viene eseguita in un condensatore che è essenzialmente un contenitore raffreddato esternamente da aria o acqua. Il gas refrigerante ad alta pressione caldo (surriscaldato) viene alimentato dal compressore al condensatore, dove viene condensato. Resta ora da completare il ciclo, che può essere fatto aggiungendo una valvola o un altro dispositivo di regolazione che verrà utilizzato per iniettare liquido nell'evaporatore. Questo è un componente essenziale di un impianto di refrigerazione ed è chiamato valvola di espansione.