Termoconvettore Estate Inverno

[Luca_C]

Ciao a tutti, è la prima volta che scrivo, vi faccio i complimenti per l'ottimo forum...

Io ho avuto un idea "strampalata" e volevo una vostra opinione a riguardo...

Tempo fa mi hanno installato con la caldaia un termoconvettore per riscaldare una stanza in mansarda. Leggendo il manuale del convettore ( Aermec FCD 26) mi sono accorto che la versione che ho io è predisposta anche per raffreddare (sia parte elettrica di termostato, che parte meccanica di recupero condensa ) Allora ho cominciato a pensare ad un modo per raffreddare l'acqua, l'unico modo per avere delle temperature "utili"

è utilizzare l'equivalene di un frigo, allora mi sono messo alla ricerca dei componenti; qui nascono i primi dubbi...

Dimensionamento???? sul manuale del convettore viene riportata una potenza frigorifera di 1800W, quindi 1,8kW. Se non sbaglio mi serve un gruppo frigorifero da 1,8kW circa, dovendo raffreddare solo l'acqua per questo convettore. Tra una ricerca e l'altra ho trovato un gruppo frigorifero abbastanza datato ma funzionante che era installato nel banco della salumeria dei miei prima che venisse rifatto il negozio.

FOTO: www.corradi.biz/immagini/gruppo.jpg

Purtroppo però non ho dati utili, sulla targa l'unica cosa utile è il refrigerante R12quindi sostituibile con R409a o simili; Il problema grosso è che non ho idea della potenza e quindi non so neanche che evaporatore può portare.

Io avevo pensato ad un evaporatore coassiale (o a tubo alettato autocostruito) con attacchi acqua 1/2pollice come il convettore e valvola di espansione termostatica. Altro dubbio: Gli attacchi sul gruppo dei tubi di ingresso e uscita gas sono identici (3/8, tubo di 10mm) in teoria non dovrebbe essere più piccolo quello del liquido e più grosso quello del ritorno gas? Anche perchè di valvole termostatiche con ingresso e uscita uguali non se ne trovano e non avrebbe neanche molto senso, pensavo di trovare l'evaporatore tutto di 10mm e la linea di liquido farla con un tubo più piccolo (in base alla valvola termostatica che trovo) mettendo una riduzione sull'attacco al gruppo. Se qualcuno ha idea di quanto può essere anche approssimativamente la potenza di quel gruppo si faccia avanti, stessa cosa per chi sa illuminarmi riguardo il dimensionamento dei tubi.

Per farmi un po di cultura a riguardo ho preso "Manuale del freddo" di tecniche nuove, ottimo libro, però per le robe fatte in casa non avendo i dati precisi dei vari componenti serve più l'esperienza umana che qualche formula.

Saluti

Luca

[turista della democrazia]

per mettere insieme un refrigeratore d'acqua hai bisogno di una motocondensante composta in sequenza da compressore, batteria condensante, ricevitore di liquido, valvola solenoide, filtro freon. il compressore ad R12 è di media/bassa pressione cioè che può funzionare con temperature di evaporazione da -10°C a fino anche a -40°C, se lo si fa funzionare costantemente a temperatura di evaporazione positiva (l'evaporazione del refrigeratore di acqua deve avvenire con temperature positive altrimenti si corre il rischio di ghiacciare l'acqua) sarà sovraccaricato, il suo assorbimento elettrico oltre il limite di targhetta e destinato ben presto a morire. occorre dunque un compressore di media/alta temperatura, ve ne sono anche di adatti ad alta/media/bassa. l'evaporatore ideale sarebbe quello a piastre, non occorrono calcoli particolari, basta conoscere la potenza frigorifera della motocondensante posseduta e prendere un evaporatore che sia più grande di 2-3 volte (io ne ho utilizzato uno da 65000W su una motocondensante da 4500W ed il refrigeratore funziona benissimo da ormai 7-8 anni), la valvola termostatica va scelta a seconda del tipo di refrigerante, l'oroficio in base alla potenza frigorifera della motocondensante.

l'evaporatore a piastre va installato in verticale con l'ingresso del liquido sull'attacco in basso e l'aspirazione dall'alto, al suo interno durante il funzionamento vi sarà parziale allagamento di refrigerante che difficilmente raggiungerà il tubo di aspirazione. la solenoide chiuderà il liquido durante le pause del compressore, la sua installazione è obbligatoria altrimenti l'acqua refrigerata darà origine a migrazione di refrigerante liquido all'interno dell'evaporatore (la condensazione avviene nel posto più freddo) che verrà trascinato in aspirazione al compressore in fase di riavvio con conseguente rottura delle valvole (i liquidi sono incomprimibili).

se l'evaporatore sarà abbondantemente dimensionato e la circolazione idraulica buona si avrà una temperatura di evaporazione molto prossima a quella dell'acqua.

Riguardo al circuito idraulico il tuo fancoil presumo sia allacciato in parallelo ai temosifoni ai quali non puoi mandare acqua fredda altrimenti fanno condensa, vi servirà una pompa esterna alla caldaia con opportuna inversione idraulica che esclude quest'ultima ed include l'evaporatore, vi è bisogno che le tubazioni siano ben coibentate, molte da riscaldamento lo sono in maniera insufficiente per contrastare la condensa che si crea sui tubi con acqua refrigerata, il fancoil deve avere il tubo di drenaggio condensa (cosa che per installazione solo riscaldamento non viene eseguita), in ultimo il diametro del tubo e gli stessi rubinetti del fancoil possono essere troppo piccoli (con 10°C di salto termico sull'acqua calda la stanza si scalda ugualmente ma 10°C di salto termico sull'acqua refrigerata non raffrescano nulla).

Uno dei problemi principali dei chiller è proprio la scarsa circolazione idraulica, sono ammessi massimo 8°C di salto termico sull'evaporatore (ingresso 12°C con uscita a 4°C è una condizione ancora accettabile perchè la macchina possa rimanere in marcia senza correre il rischio di formazioni di ghiaccio all'interno dell'evaporatore, innalzare il set point comporterebbe in molti casi acqua insufficientemente fredda per fare condizionamento), il salto ideale è differenza quasi nulla tra entrata ed uscita acqua.

[Luca_C]

Grazie mille per l'esauriente risposta , per la parte idraulica avevo pensato alla stessa cosa, per quanto riguarda la pompa pensavo di usare una di quelle delle caldaie (dovrei mettere anche un vaso di espansione tipo quello nelle caldaie e "sfiatatore"??), e per escludere i termosifoni ci sono già due rubinetti, dovrei solo mettere due T tra i rubinetti e il fancoil.

In questi giorni ho controllato un po quello che ho disponibile "di recupero" ho trovato un compressore funzionante che avevo smontato tempo fa dal vecchio condizionatore sempre del negozio quando era stato cambiato, andava ad R22 ed era un 18200 btu è dell'aspera codice: J7238E ho trovato una tavola e come potenza frigorifera a 7.2°C da 4428W e a -10°C da 2382W... e come potenza del motore mette 1.3HP (altre tabelle danno 1,5HP).

Ho anche un condensatore ad aria usato fino a pochi mesi fa in un gruppo frigor di un banco negozio, (il suo motore era un semiermetico da 1,5HP) cambiato per motivi di rumorosità :ph34r: e installato uno con 2 ventole più lente invece di una singola.

FOTO:

L'unico problema è che il compressore per provarlo l'ho collegato alla corrente e ovviamente ha sputato un po d'olio; Per ripristinare e/o cambiare l'olio, che tipo di olio ci va messo? E' un problema se l'ho fatto girare una trentina di secondi con i tubi "aperti"?

Per quanto riguarda il gas... Volendo l'R22 fino alla fine di quest'anno si trova ancora ma intanto che ho aperto il circuito posso giostrarmela bene, ho letto che il problema più grosso è il tipo di olio che può non mescolarsi con il refrigerante (tipo mettendo R134a al posto di R12), andando a rovinare il compressore; se cambio l'olio posso usare lo stesso compressore/condensatore anche con altri gas?

Per i vari componenti mi sai dire un qualche negozio o rivenditore che vende anche a privati? e più o meno un idea di prezzo per evaporatore a piastre e valvola (metto la termostatica o va bene anche automatica?)

Ultima cosa... Per il dimensionamento dei tubi ci sono regole particolari o dovendo fare poca strada non è critico il dimensionamento?

Scusa per le mille domande ma di esperti del campo c'è ne sono pochi e anche i libri non chiariscono a fondo i dubbi.

Grazie ancora,

Saluti

Luca

Modificato: 12 settembre 2009 da Luca_C

[turista della democrazia]

direi che il compressore potrebbe andare, l'olio si può cambiare ma non credo che sia una buona cosa sostituirlo con il poliestere (compatibile con R407C) perchè è improbabile riuscire a svuotare completamente il compressore dall'olio minerale in esso contenuto ed i 2 olii sono completamente immiscibili (si creerebbe una emulsione, come mettere l'acqua nell'olio, nei grandi circuiti è ammesso un 3% di residuo minerale in seguito alla conversione, seguita da una nuova sostituzione dopo breve periodo di marcia), puoi mettere tranquillamente olio minerale di viscosità 32 oppure 68 (Suniso 3GS o 4GS ad esempio) la quantità deve essere di pochissimo superiore a quanto ne hai tolto a meno che non si riesca a trovare la specifica della quantità di olio contenuto.

il condensatore, in base ai dati che hai indicato sembra piccolo, il compressore che è 1,5HP ed a 7.2°C dà 4428W, mentre il il circuito del banco con compressore sempre da 1,5HP era fatto per lavorare a -10°C quindi il suo condensatore è da 2382W, da questi numeri risulta che quello che ti serve debba essere quasi il doppio! anche quest'ultimo sarà cosparso al suo interno di olio minerale, motivo in più per mantenere questo tipo di olio nel circuito.

Non succede nulla se il compressore ha girato all'aria. l'olio minerale non è molto igroscopico (decine, forse centinaia di volte in meno rispetto al poliestere) una volta chiuso il circuito ed installato un nuovo filtro disidratatore si eseguirà un buon vuoto (a 30°C in vuoto l'acqua bolle come a 100°C a pressione ambiente).

L'evaporatore a piastre come ho detto più grande è meglio è (fino a certi limiti, non puoi mettere un evaporatore con attacchi acqua 2" per un fancoil.), l'acqisto va fatto per il più grande al minor prezzo, quello indicato per quella potenza è di dimensione ridicola, calcolato al minimo indispensabile e per un circuito idro-frigorifero quasi perfetto, (basta l'acqua un pò sporca ed il depositarsi di leggere impurità che perde di scambio e diventa piccolo, considerando anche che più è piccolo e di per sè più fatica fa a passare l'acqua a scapito della veloce circolazione), si vedono tante macchine nuove di fabbrica in cui hanno risparmiato sulla dimensione dell'evaporatore.

A condizione di olio minerale nel compressore sarai costretto a farlo funzionare ad R22 oppure a 401/A-409/A (sostitutivi dell'R12), per il 22 la termostatica dovrà essere, riferendoci a Danfoss, TEX2 per R22-407/C con orificio 03 (5,2KW in campo -40°C+10°C), per R401/A-R409/A la termostatica TEN2 per R134/A (che ha le stesse temperature/pressioni di lavoro di R12-R401/A-R409/A) con orificio 03 (4,6KW in campo -40°C+10°C)

La differenza tra i 2 tipi di refrigerante è enorme, se funzionerà ad R22 la pressione di evaporazione sarà superiore a 4 bar (più di 0°C) e quella di condensazione 13-19 bar (35-50°C a seconda del carico termico, dimensionamento condensatore, temperatura di scambio) se funzionerà ad R401/A-R409/A la pressione di evaporazione sarà superiore a 2 bar (più di 0°C) e quella di condensazione 9-13 bar (35-50°C a seconda del carico termico, dimensionamento condensatore, temperatura di scambio). il compressore ad R22 supporta, naturalmente, le pressioni di lavoro di R401/A-R409/A che sono molto più basse, mentre non potrebbe essere per il contrario, in qualsiasi dei casi la temperatura di aspirazione dovrà essere di qualche grado (3-5°C circa) superiore a quella di evaporazione (surriscaldamento) e quella del liquido di 3-8°C inferiore a quella di condensazione (sottoraffreddamento).

Il dimensionamento dei tubi non è importante se si deve fare poca strada, la mandata dal compressore al condensatore deve rispettare almeno il diametro di partenza dal compressore, la linea di aspirazione dall'evaporatore al compressore va bene 1/2" o 12 mm, la linea del liquido sarebbe sufficiente 1/4" o 6mm ma se si va a 3/8" o 8 mm non cambia nulla, la termostatica va attaccata a pochi centimetri dall'evaporatore, per comodità anche più lontano purchè il tubo che la congiunge ad esso sia almeno 1/2" o 12 mm e ben coibentato, la valvola automatica non so cosa sia,conosco la solenoide od elettrovalvola, che va messa sulla linea del liquido prima del filtro e della spia visiva (quest'ultima serve per fare la carica ideale, appena non si vedono più bolle scorrere al suo interno significa che la macchina è carica, ulteriori rabbocchi significano allagamento del condensatore che più è allagato e più diventa piccolo) termostatiche TEN e TEX hanno l'equilibrio esterno che va eseguito con tubo da 1/4" o 6mm che si congiunge all'aspirazione in prossimità di uscita dell'evaporatore, ed in prossimità di contatto del bulbo della termostatica (che va fissato saldamente al tubo ed opportunamente isolato dalle temperature esterne), la macchina andrebbe protetta da scarsità o mancanza di flusso idraulico, potrebbe andar bene un pressostato differenziale acqua allacciato tra ingresso ed uscita acqua evaporatore ma nel tuo caso direi sia sufficiente un termostato puntato a 0°C posizionato sul punto di massima espansione freon (tra termostatica ed evaporatore) in modo che sia che manchi freon o che non circoli acqua esso interverrrebbe per formazione di ghiaccio in quel punto, andrebbe allacciato con circuito elettrico di autoritenuta su relais del compressore a meno che tu non riesca a trovare un termostato di sicurezza (a riarmo manuale). Il compressore va salvaguardato da spunti ravvicinati, ideale a ciò un termoregolatore elettronico, la sonda va posizionata sul tubo idraulico in ingresso all'evaporatore (ritorno) il termoregolatore dovrà disporre di parametri di ritardo chiusura contatto e differenziale temperatura (zona morta), se scegli un semplice termostato dovrai mettere almeno un temporizzatore sul relais del compressore che comandi la sua partenza ad almeno 3 minuti dalla chiamata freddo.

Riguardo all'acquisto di materiali frigoriferi direi che qualsiasi rivenditore del settore sia abilitato per la vendita a privati, la cosa più difficile è trovarne uno che non applichi al privato i prezzi di listino che sono almeno il doppio di quelli di mercato, se si sa cosa cercare si può anche fare acquisto in rete, spesso si trovano offerte a prezzi ragionevoli.

Si potrebbero fare altre mille considerazioni su come costruire un refrigeratore di acqua, se hai altre domande sarò lieto di rispondere, ciao!

[dotting]

Come realizzare un riscaldatore/refrigeratore d'acqua da 3 kW termici/frigo con 3/400 euro:

http://cercaenergia.forumcommunity.net/?t=30078802

Materiali nuovi

[turista della democrazia]

E va bene anche se costui scalda l'acqua sanitaria in estate e butta il freddo nel vano caldaia, in inverno in tale stanza vi saranno i pinguini, ed ad ogni sbrinamento della condensante (ammesso che avvenga dato che la sonda sulla batteria interna non è a contatto di essa perchè non c'è più) l'acqua sanitaria si raffredderà.

Lo scambiatore coassiale da 2963 watts va bene come condensatore ma risulta piccolo se deve fare da evaporatore (gli evaporatori sono più grandi dei condensatori, dimensionati come l'evaporatore nelle pompe di calore)

poi dalla foto la posizione del condensatore è sbagliata, esso va messo in orrizzontale come da schema, in modo che il liquido condensato all'interno di esso trovi la pendenza verso la linea del liquido, così invece si trova costretto ad essere accumulato ad ogni giro e spinto verso l'alto per superare il dislivello fino al giro successivo, con conseguente cattiva alimentazione di liquido all'evaporatore (infatti dalla foto si vede come lavora la macchina, c'è la brina attaccata alla batteria anche se siamo in estate!), ad una commutazione a freddo vi sarebbe forte rischio di bevute di liquido.

[Luca_C]

Ciao, grazie a tutti!!!

Lo so che probabilmente spenderei meno a prendere tutto già fatto, ma poi il risultato e la soddisfazioni sono differenti...

Per quanto riguarda Turista della democrazia ti ringrazio per la risposta, hai chiarito quasi tutti i dubbi, per q

[Luca_C]

Ciao, grazie a tutti!!!

Lo so che probabilmente spenderei meno a prendere tutto già fatto, ma poi il risultato e la soddisfazioni sono differenti...

Per quanto riguarda Turista della democrazia ti ringrazio per la risposta, hai chiarito quasi tutti i dubbi, per quanto riguarda la parte di comando pensavo di usare un termostato eliwell che ha già sia il differenziale di temperatura sia il ritardo sull'avvio del compressore, poi metterò un magnetotermico e tutto quel che serve, in elettrotecnica me la cavo abbastanza bene.

Visto che i prezzi ai privati sono così fuori mercato, magari appena ho le idee chiare posso chiedere al mio frigorista se mi può dare una mano a trovare il materiale.

Per quanto riguarda il condensatore vedo un po cosa riesco a trovare, anche se come dimensioni mi sembrava fin esagerato.... è 50x50cm... probabilmente la carcassa la usano per varie potenze, infatti se si guarda di lato si vedono dei fori in più dove non ci sono i tubi. ha due file di tubi c'è ne sono altre tre file vuote.

Poi ho pensato... se per l'evaporatore faccio una spirale alettata con tubo di 1/2" e la inserisco in un cilindro in cui faccio scorrere l'acqua attraverso le alette? Ho la formula per la potenza frigorifera in base alla superficie, con lo sviluppo dei tubi e delle alette calcolo la superficie di scambio e lo faccio abbastanza sovradimensionato in modo che al massimo è troppo grosso non potrebbe andare?

Ma la valvola di espansione o capillare che sia il condizionatore c'è l'ha nella unità esterna?? non la vedo nelle foto del pdf del "riscaldatore" di qualche post fa....

Saluti

Luca

P.S Stavo modificando il post che è partito per sbaglio e non me l'ha fatto più modificare.

Modificato: 17 settembre 2009 da Luca_C