Quando l'apparecchiatura di refrigerazione è in funzione, la superficie della serpentina evaporativa è soggetta alla formazione di brina. Se lo strato di brina è troppo spesso, comprometterà l'efficacia del raffreddamento, pertanto è necessario sbrinarla tempestivamente. Per le operazioni di sbrinamento delle apparecchiature di refrigerazione a bassa temperatura e a media temperatura, a causa dei diversi intervalli di temperatura, anche i componenti di controllo corrispondenti sono differenti. I metodi di sbrinamento generalmente includono lo sbrinamento a macchina spenta, lo sbrinamento tramite calore autogenerato e lo sbrinamento mediante dispositivi esterni.
Per le apparecchiature di refrigerazione a media temperatura, la temperatura di esercizio della serpentina dell'evaporatore è generalmente inferiore al punto di congelamento, mentre è superiore al punto di congelamento durante lo spegnimento. Pertanto, per le apparecchiature di refrigerazione a media temperatura, come ad esempio i banchi frigoriferi, si utilizza generalmente il metodo di sbrinamento a spegnimento. Durante il funzionamento, la temperatura all'interno del banco è di circa 1 °C, mentre la temperatura della serpentina è generalmente inferiore di circa 10 °C. Quando la macchina viene spenta, la temperatura dell'aria all'interno del banco è superiore al punto di congelamento, la ventola dell'evaporatore continua a funzionare e lo sbrinamento diretto viene realizzato dall'aria più calda presente all'interno del banco. Lo sbrinamento può essere programmato o casuale. Lo sbrinamento programmato consiste nell'arrestare forzatamente il compressore per un determinato periodo di tempo. Durante questo periodo, l'aria all'interno del banco sbrina la serpentina. Il tempo e la durata dello sbrinamento sono controllati dal timer in base alla programmazione impostata. Generalmente, il timer è impostato per arrestare il compressore quando il congelatore si trova al minimo carico termico. Il timer di sbrinamento consente di impostare più cicli di sbrinamento nell'arco di 24 ore.
Per le apparecchiature di refrigerazione a bassa temperatura, la temperatura di esercizio dell'evaporatore è inferiore al punto di congelamento e pertanto è necessario utilizzare un metodo di sbrinamento temporizzato. Quando la temperatura dell'aria nel congelatore è ben al di sotto dello zero, è necessario fornire calore all'evaporatore per lo sbrinamento. Il calore necessario per lo sbrinamento proviene generalmente dal calore interno al sistema e dal calore esterno.
Il metodo di sbrinamento con calore interno è generalmente chiamato sbrinamento ad aria calda. Utilizza il vapore caldo proveniente dal compressore, collegando il tubo di scarico del compressore all'ingresso dell'evaporatore, e lo fa fluire fino a quando lo strato di brina sull'evaporatore non si è completamente sciolto. Questo metodo è economico e a risparmio energetico perché l'energia utilizzata per lo sbrinamento proviene dall'impianto stesso.
Se l'evaporatore è costituito da una singola linea e la valvola di espansione è a forma di T, il gas caldo può essere aspirato direttamente nell'evaporatore per lo sbrinamento. Se sono presenti più linee, il vapore caldo deve essere iniettato tra la valvola di espansione e il divisore di flusso del refrigerante, in modo che il vapore caldo fluisca uniformemente in ciascuna linea dell'evaporatore, al fine di ottenere uno sbrinamento bilanciato.
L'operazione di scongelamento viene generalmente avviata da un timer. A seconda dell'apparecchiatura o delle condizioni, il timer viene impostato su tempi diversi per evitare un aumento del consumo energetico o il raggiungimento di una temperatura non idonea degli alimenti a causa di un tempo di scongelamento eccessivo.
L'interruzione dello sbrinamento può essere determinata dal tempo o dalla temperatura. Se l'interruzione avviene per temperatura, è necessario installare un sensore di temperatura per verificare se la temperatura dell'evaporatore è superiore al punto di congelamento. Se il sensore rileva una temperatura superiore al punto di congelamento, il flusso di vapore caldo verso l'evaporatore deve essere interrotto immediatamente per ripristinare il normale funzionamento del sistema. In questo caso, di solito viene installato anche un timer meccanico, che interrompe l'operazione di sbrinamento in base al segnale elettrico del sensore di temperatura. Il funzionamento di base di ciascun componente è il seguente: al raggiungimento della temperatura di sbrinamento impostata, il contatto del timer si chiude, l'elettrovalvola si apre, la ventola si arresta, il compressore continua a funzionare e il vapore caldo viene inviato all'evaporatore. Quando la temperatura della serpentina raggiunge un certo valore, i contatti del termostato si chiudono, il terminale X del timer si disconnette e lo sbrinamento termina. Quando la temperatura della serpentina scende al di sotto di un certo valore, i contatti del termostato si chiudono e la ventola si riavvia.
Durante l'operazione di sbrinamento a vapore caldo, il timer deve coordinare contemporaneamente il funzionamento dei seguenti componenti:
1) L'elettrovalvola del vapore caldo deve essere aperta;
2) La ventola dell'evaporatore si arresta, altrimenti l'aria fredda non può essere sbrinata efficacemente;
3) Il compressore deve funzionare ininterrottamente;
4) Qualora l'interruttore di fine sbrinamento non sia in grado di interrompere lo sbrinamento, il timer deve essere impostato sul tempo massimo di sbrinamento consentito;
5) Il riscaldatore di scarico è attivo.
Altri apparecchi di refrigerazione utilizzano una fonte di calore esterna per lo sbrinamento, ad esempio installando un dispositivo di riscaldamento elettrico vicino alla serpentina. Anche questo metodo di sbrinamento è controllato da un timer. La capacità di sbrinamento deriva da un dispositivo esterno, quindi non è economico quanto lo sbrinamento ad aria calda. Tuttavia, se la lunghezza della tubazione è elevata, l'efficienza dello sbrinamento a riscaldamento elettrico è relativamente maggiore. Quando la tubazione del vapore caldo è lunga, il refrigerante tende a condensarsi, con conseguente velocità di sbrinamento molto bassa e persino la fuoriuscita di refrigerante liquido nel compressore, causando un riflusso di liquido e danni al compressore stesso. Il timer di sbrinamento termico deve controllare il funzionamento dei seguenti elementi:
1) Nella maggior parte dei casi, la ventola dell'evaporatore smette di funzionare;
2) Il compressore smette di funzionare;
3) Il riscaldatore elettrico è acceso;
4) Il riscaldatore di scarico è attivo.
Il sensore di temperatura utilizzato in combinazione con il timer è generalmente un dispositivo unipolare a doppio contatto con 3 fili di collegamento, un contatto caldo e un contatto freddo. Quando la temperatura della bobina aumenta, il terminale del contatto caldo viene alimentato, e quando la temperatura della bobina diminuisce, viene alimentato il terminale del contatto freddo.
Per evitare che la durata dello sbrinamento sia eccessiva o che il compressore si sovraccarichi dopo lo sbrinamento, è possibile installare un interruttore di fine sbrinamento, detto anche interruttore di ritardo della ventola. Il bulbo termostatico dell'interruttore di fine sbrinamento è generalmente posizionato all'estremità superiore dell'evaporatore. Una volta che lo strato di ghiaccio sulla serpentina si è completamente sciolto, il sensore di temperatura discreto del controllore di fine sbrinamento rileva il calore residuo, chiude i contatti del controllore e aziona l'elettrovalvola di fine sbrinamento. In questo modo il sistema torna in modalità raffreddamento. A questo punto, l'evaporatore e la ventola non si avviano immediatamente, ma si accendono dopo un certo ritardo per dissipare il calore ancora presente sulla serpentina ed evitare il sovraccarico del compressore dovuto a un'eccessiva pressione di aspirazione dopo lo sbrinamento. Allo stesso tempo, si evita che la ventola soffi aria umida sugli alimenti all'interno del vano.
Data di pubblicazione: 24 gennaio 2022
