FAQ - Riscaldamento e raffreddamento

Cosa determina la dimensione di uno scambiatore di calore?

Per le applicazioni di riscaldamento generiche, non sono i chilowatt a determinare la dimensione dello scambiatore di calore, ma la caduta di pressione consentita. Ciò accade in quanto le applicazioni presentano valori NTU bassi. Altri fattori che determinano le dimensioni sono la temperatura di approccio e il materiale della piastra scelto per lo scambiatore di calore.

Che tipo di prodotti può offrire Alfa Laval per le applicazioni di riscaldamento a vapore?

Alfa Laval dispone di diversi prodotti adatti alle applicazioni di riscaldamento a vapore, ma i modelli preferiti sono unità con guarnizioni con profondità di pressatura elevata. I modelli TS ed M con piastre a theta basso sono i più adatti per questo tipo di applicazioni.

Possono anche essere utilizzati scambiatori di calore saldobrasati e con tecnologia a fusione bonding, in quanto estremamente compatti. Tuttavia, questi possono risultare più sensibili all'affaticamento termico. Tali unità dovrebbero pertanto essere evitate per le applicazioni nelle quali vengono esposte a variazioni di temperatura elevate, improvvise e frequenti.

Come scelgo lo standard di verniciatura adatto alla mia applicazione e quali tipi di sistemi di verniciatura offre Alfa Laval?

Durante la fase di verniciatura dei nostri prodotti, fondamentale per motivi estetici, poniamo come obiettivo principale la protezione dalla corrosione. La scelta del sistema di verniciatura corretto è essenziale per proteggere l'unità dalla corrosione.

Vi sono numerosi aspetti da considerare quando si sceglie un sistema di verniciatura. Le condizioni ambientali presenti nel luogo in cui l'unità verrà messa in servizio sono di particolare interesse. Esiste una classe di corrosione specifica? L'unità verrà collocata al chiuso o all'aperto? Sarà esposta a inquinamento consistente? Sarà esposta a schizzi di sostanze acide o alcaline? Sarà concepita per un ambiente offshore/marino/costiero? L'unità sarà isolata o non isolata? Sussiste il rischio di condensazione continua? Tutti questi parametri richiedono sistemi di verniciatura differenti.

Alfa Laval dispone di 14 sistemi di verniciatura differenti suddivisi nelle diverse categorie di corrosione C2, C3 e C5. Alcuni di questi sono dedicati ad applicazioni specifiche. Contattare il proprio rappresentante di vendita Alfa Laval per assistenza in merito.

Perché negli scambiatori di calore utilizzati come condensatori per le pompe di calore è fondamentale l'asimmetria?

I canali stretti sul lato del refrigerante consentono una maggiore velocità interna, migliorando lo scambio termico anche a carico parziale. Allo stesso tempo, i canali più grandi sul lato dell'acqua riducono la caduta di pressione in tutta l'unità. Insieme, ciò ha un effetto positivo sul coefficiente di prestazione della pompa di calore, migliorando il rendimento dell'intero sistema.

Perché un filtro sul lato dell'acqua è così importante negli scambiatori di calore saldobrasati e con tecnologia a fusione bonding?

Nel circuito dell'acqua, sono presenti numerose piccole particelle e detriti. Si tratta principalmente di residui di saldatura, che possono restare intrappolati nei piccoli canali dell'unità. Ciò può causare vari problemi, che vanno dalla maggiore caduta di pressione alla distribuzione irregolare del liquido attraverso le piastre e persino alla corrosione che porta a perdite tra i circuiti.

Perché la perdita di carico del refrigerante può essere particolarmente elevata negli scambiatori di calore saldobrasati utilizzati come evaporatori?

Gli scambiatori di calore saldobrasati, anche i modelli aventi una lunghezza e un'altezza maggiori, funzionano con un sistema di distribuzione interno che ripartisce il refrigerante in tutti i canali. Il sistema di distribuzione deve presentare una geometria dedicata, spesso dotata di piccoli passaggi e camere, cosa che, a sua volta, può portare in numerosi casi a un calo di pressione. Non si tratta tuttavia di un problema, purché la valvola di espansione sia progettata di conseguenza (nella maggior parte dei casi, leggermente più grande).

Perché gli scambiatori di calore con tecnologia a fusione bonding AlfaNova sono più resistenti alla corrosione rispetto agli scambiatori di calore saldobrasati?

Gli scambiatori di calore AlfaNova sono realizzati in acciaio inossidabile al 100% grado 316, senza rame. Nei modelli saldobrasati, il rame è il materiale che unisce le piastre del canale in acciaio inossidabile. Il rame, tuttavia, risulta essere meno resistente a certi tipi di corrosione, come nelle applicazioni in cui l'ammoniaca viene utilizzata come refrigerante o in presenza di acqua aggressiva a causa, ad esempio, di un contenuto di cloruro più elevato. Pertanto, in queste applicazioni si consiglia l'utilizzo del modello AlfaNova, completamente privo di rame.

Perché il raccordo di ingresso del refrigerante è fondamentale negli evaporatori a 2 fasi?

Il raccordo di ingresso del refrigerante S3 non è solamente un semplice connettore per la brasatura dei tubi di rame. È una sorta di pre-distributore e la sua geometria influenza la distribuzione del refrigerante nell'unità. Il diametro interno del raccordo S3 influisce sulla velocità e sulla turbolenza del fluido e in questo modo il refrigerante viene equamente distribuito in ogni singolo canale. Per ogni piastra aggiuntiva in un'unità, la geometria del raccordo S3 diventa sempre più importante. Gli evaporatori Alfa Laval vengono ottimizzati con raccordi dedicati al fine di ottenere le migliori prestazioni in funzione del refrigerante, del numero di piastre e dell'applicazione.

È possibile utilizzare lo stesso scambiatore di calore saldobrasato o con tecnologia a fusione bonding sia come condensatore che come evaporatore?

Sì. È possibile ed è stato fatto in numerose applicazioni. Il sistema di distribuzione degli evaporatori non compromette le prestazioni quando viene utilizzato come condensatore e la caduta di pressione aggiuntiva è generalmente trascurabile. Tuttavia, la condensa deve contenere una notevole quantità di liquido sottoraffreddato all'uscita del condensatore, in quanto una condensazione parziale può causare problemi. Nei sistemi reversibili, accertarsi che il condensatore disponga di un sistema di distribuzione per fornire anche buone prestazioni come evaporatore.

Come posso garantire il ritorno dell'olio negli evaporatori?

Il design del sistema di distribuzione e delle piastre del canale negli evaporatori Alfa Laval garantisce il ritorno dell'olio al compressore. Ciò risulta particolarmente rilevante per i compressori azionati da inverter, poiché la quantità di refrigerante e la velocità possono variare notevolmente nel corso del funzionamento. Il software che verifica le prestazioni dell'evaporatore a carico minimo è fondamentale per garantire un funzionamento sicuro.

È possibile utilizzare lo stesso scambiatore di calore saldobrasato o con tecnologia di fusione bonding con refrigeranti differenti nelle applicazioni a 2 fasi?

Sì. Gli scambiatori di calore Alfa Laval possono essere utilizzati con numerosi refrigeranti differenti. Durante la fase di progettazione iniziale, uno scambiatore di calore può essere ottimizzato per uno o due refrigeranti principali. L'ultima tecnologia di Alfa Laval è altamente flessibile sia per i compressori azionati da inverter (con elevate variazioni di capacità durante il funzionamento) sia per il crescente numero di nuovi refrigeranti immessi sul mercato per motivi di carattere ambientale. Grazie a innovativi sistemi di distribuzione e al nuovo design delle piastre dei canali, questa flessibilità consente alle unità di essere utilizzate con numerosi refrigeranti differenti ad alte prestazioni.

Cosa è necessario considerare per il congelamento nelle pompe di calore?

Il congelamento è una delle problematiche principali da considerare nel funzionamento delle pompe di calore. Gli scambiatori di calore Alfa Laval sono progettati specificamente per evitare il congelamento durante lo sbrinamento delle pompe di calore aria-acqua. Tuttavia, prevenire il congelamento dipende dalle condizioni operative impostate per il sistema, in particolare per quanto riguarda la capacità del compressore, il flusso dell'acqua glicolica e le temperature.

Alfa Laval esegue regolarmente simulazioni, sia in laboratorio che tramite software, che possono aiutare a identificare eventuali limiti ai fini di un funzionamento sicuro.

Quali sono le capacità massime e minime consentite per uno specifico scambiatore di calore saldobrasato o con tecnologia a fusione bonding?

Le capacità massime e minime vengono entrambe determinate in base a livelli di prestazioni accettabili. All'aumentare della capacità, l'unità può presentare una temperatura di evaporazione inferiore, una temperatura di condensazione maggiore nelle applicazioni a 2 fasi, una differenza di temperatura più elevata nelle applicazioni monofase e una perdita di pressione dell'acqua o dell'acqua glicolica. Tutti questi valori riducono le prestazioni generali del sistema. Viceversa, la capacità minima è limitata dal ritorno dell'olio al compressore e dalla relativa caduta, possibile a causa della ridotta velocità nei canali.

Qual è la differenza di temperatura minima possibile tra i due lati di uno scambiatore di calore a piastre guarnizionato?

Al giorno d'oggi, i clienti puntano al maggiore risparmio di energia e la tendenza negli impieghi mirati al recupero del calore è di recuperare più energia con un riscaldamento/raffreddamento minimo aggiuntivo. Ciò significa che le unità funzioneranno con una differenza di temperatura minore.

Per gli impieghi liquido/liquido, Alfa Laval offre scambiatori di calore a piastre in grado di funzionare con una differenza di temperatura massima di circa 1°C. Nei modelli a fascio tubiero e mantello, per contro, il limite è di circa 5°C. Il motivo per cui possiamo lavorare con una differenza di temperatura bassa è che le nostre unità presentano una disposizione quasi contro corrente.

Qual è la differenza di temperatura massima possibile tra i due lati di uno scambiatore di calore a piastre guarnizionato?

Se si osservano gli impieghi liquido/liquido da un punto di vista termico, non esiste un limite massimo. Se si riscontrano differenze di temperatura molto elevate, che includono anche temperature particolarmente alte, è necessario prendere in considerazione l'effetto della radiazione. Tuttavia, poiché la temperatura massima di progetto per gli scambiatori di calore a piastre guarnizionati di Alfa Laval è pari a circa 180°C, ciò non rappresenta alcun problema.

In presenza di una differenza di temperatura elevata, la differenza di temperatura tra la temperatura della massa e la temperatura della parete potrebbe essere notevole. È necessario controllare la temperatura della parete per evitare ebollizione o congelamento, ma anche eccessiva incrostazione.

Quale materiale bisognerebbe utilizzare per le guarnizioni?

La compatibilità dei diversi materiali utilizzati per le guarnizioni varia in funzione del liquido. Nelle applicazioni di riscaldamento, ventilazione e condizionamento, in cui il liquido impiegato è solitamente acqua/acqua, il materiale raccomandato per le guarnizioni è la gomma nitrilica, disponibile in diverse qualità.

Qual è la durata delle guarnizioni?

La durata delle guarnizioni dipende da numerosi fattori, in particolare la temperatura e la pressione di esercizio, nonché il liquido utilizzato. Tuttavia, la durata viene determinata anche dai detergenti usati, dalla frequenza con cui lo scambiatore di calore a piastre è stato aperto e chiuso, dal tipo di utilizzo dello scambiatore di calore, in funzionamento continuo o meno, e dalla modalità di conservazione delle guarnizioni.

Se lo scambiatore di calore a piastre funziona alla temperatura massima consigliata, la durata delle guarnizioni è di un anno. La durata sarà più lunga a una temperatura inferiore, ma è necessario prendere in considerazione tutti i fattori sopra elencati al fine di raggiungere una previsione di durata approssimativa.

Come faccio a sapere quale tipo di guarnizione viene impiegata nel mio scambiatore di calore?

Vi sono tre metodi per identificare la tipologia di guarnizioni. Innanzitutto è necessario disporre della documentazione fornita insieme all'unità al momento dell'acquisto. Successivamente, sulla guarnizione cercare un'etichetta con il numero dell'articolo, reperibile nella nostra nuova gamma T. Se le guarnizioni in questione non presentano questa etichetta, cercare un codice colore, che solitamente è situato sulla clip della guarnizione. In alcuni casi, il codice colore è collocato all'interno della guarnizione e talvolta risulta visibile anche dall'esterno. Contattare Alfa Laval con queste informazioni e con i dati che si trovano sulla targhetta dell'unità: i nostri rappresentanti saranno in grado di fornirvi aiuto per determinare il modello e il tipo di guarnizione.

In fase di specifica degli scambiatori di calore a piastre con certificazione AHRI, è obbligatorio utilizzare un codice per serbatoi a pressione ASME?

No. È possibile utilizzare qualsiasi codice per serbatoi a pressione. La certificazione riguarda solo le prestazioni termiche e non ha nulla a che vedere con le prestazioni meccaniche e la qualità in generale.

Il programma di certificazione AHRI LLHE è valido solo in Nord America?

No. I clienti possono utilizzare il programma di certificazione AHRI LLHE in tutto il mondo. In Nord America, tuttavia, i membri del programma di certificazione devono offrire ai clienti modelli certificati se il tipo di applicazione rientra nell'ambito del programma, indipendentemente dal fatto che la certificazione AHRI sia stata specificata nell'offerta.

In che modo i clienti possono verificare se il produttore ha dimensionato lo scambiatore di calore a piastre in conformità con il programma di certificazione AHRI LLHE?

In modo molto semplice. I clienti possono inviare la scheda tecnica del produttore ad AHRI e il personale AHRI verificherà il dimensionamento gratuitamente.

È complicato specificare gli scambiatori di calore a piastre conformemente allo standard AHRI?

Assolutamente no. È sufficiente aggiungere al documento di offerta in cui vengono specificate le prestazioni la dicitura seguente: "Lo scambiatore di calore a piastre deve essere certificato in conformità con il programma di certificazione AHRI LLHE."

Il programma di certificazione AHRI può essere utilizzato in settori diversi dall'HVAC?

Sì. I clienti di qualsiasi settore possono utilizzare il programma di certificazione AHRI LLHE per qualsiasi servizio coperto dal programma di certificazione.