piuttosto vecchiotti, direi dai 10 anni in su: so che sui mezzi moderni sono montati frigoriferi anche con cella separata
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Cari Amici,
ho letto con interesse le note tecniche pubblicate sul numero di luglio/agosto
della rivista circa il funzionamento dei frigoriferi ad assorbimento.
Senza voler assolutamente peccare di superbia devo per? affermare che l?unica
vera novit? che l?articolo aggiunge sulla moltitudine di testi che sono stati
scritti sullo stesso argomento negli ultimi anni, l?unica novit? dicevo riguarda
l?affermazione secondo cui il principale malanno di questi frigoriferi sia l?et?
(sembra quasi di risentire Edoardo De Filippo che si riferiva al malato in fin
di vita dicendo che era ?ammalato di morte?).
Anch?io ho avuto modo di constatare come un frigorifero che abbia passato i 10
anni cominci a non rinfrescare pi? le bibite. Anch?io sono passato attraverso la
pulizia del bruciatore, l?applicazione della ventola-estrattore ecc.
L?estate scorsa avevo ormai deciso che quest?anno in primavera avrei fatto
sostituire l?Electrolux da 110 litri della mia vecchia motorhome Arca Europa92.
Il costo dell?operazione (1.300 Euro) era per? terrificante se paragonato
all?uso di questo mezzo che dopo 14 anni usiamo solo tre-quattro volte all?anno
e spesso non durante le vacanze estive che (budget permettendo) utilizziamo per
andare a vedere quella parte di mondo non raggiungibile via strada.
Ma ecco l?illuminazione: In un weekend tranquillo mentre giocherellavo con
internet cercando qualcuno che proponesse prezzi speciali per la sostituzione
del frigorifero, mi sono imbattuto su un paio di articoli che trattavano la
teoria dei frigoriferi cosiddetti ?ad assorbimento?, cio? quelli installati su
camper e roulotte.
L?argomento e? stato non solo interessante ma anche piacevole perch? mi ha fatto
ritornare indietro di 25 anni ai tempi dell?universit? (ingegneria come potete
immaginare) quando termini come ?tensione di vapore? e ?diagramma di stato?
erano pi? o meno consueti.
Nonostante il rischio di essere smentito e svergognato voglio quindi raccontare
cosa ho imparato, le considerazioni alle quali sono giunto e l?esperienza
(ritengo di successo) che ho realizzato.
Desidererei veramente conoscere l?opinione di qualche altro lettore soprattutto
se ci fossero dei riscontri sperimentali a suffragio o confutazione della mia
tesi.
Se volete pubblicare questa lettera come base di un articolo sull?argomento vi
autorizzo senz?altro a correggere, tagliare e/o integrare con disegni (che non
posso realizzare) questo testo che forse ? di difficile comprensione.
Prima un po? di teoria sulla refrigerazione.
Esistono due sistemi di refrigerazione: ?a compressore? e ?ad assorbimento?. Il
sistema a compressore ? universalmente diffuso ed ? quello ad esempio che viene
utilizzato negli apparecchi domestici. Il cuore del frigorifero che abbiamo in
casa ? un piccolo compressore che viene azionato da un motore elettrico
normalmente racchiuso insieme al compressore in un contenitore ermetico nero.
Questo motore nella quasi totalit? dei casi funziona con una tensione
?domestica? vale a dire con corrente alternata a 220v. La corrente a 220v per?
non ? disponibile sui camper (dove tutto funziona a 12v in corrente ?continua?).
Non ? possibile trasformare la corrente continua senza prima trasformarla in
alternata: per far ci? esistono dei dispositivi che si chiamano ?inverter? dove
da una parte entrano 12v continui e dall?altra escono 220v alternati.
Installando sul frigorifero a compressore questo dispositivo ? possibile
ottenere che questo funzioni anche collegato alla batteria del camper.
Ci? che sembra semplice ? per? complesso in quanto sussistono due grosse
difficolt?:
l?inverter ha un rendimento molto basso (consuma cio? molta pi? energia di
quanta ne restituisca)
il compressore del frigorifero richiede sempre parecchi watt
Tutto questo fa s? che il frigorifero a compressore (rapido nel refrigerare,
molto potente ma non si dimentichi, anche piuttosto rumoroso) non possa essere
utilizzato con il motore spento se non collegandosi ad una rete fissa (esempio
in campeggio) pena la scarica completa della batteria dei servizi in poche ore.
Il sistema ad assorbimento (molto pi? costoso nella costruzione) non avendo
nessun organo in movimento non necessita di corrente elettrica e non fa alcun
rumore.
Ci? ne ha reso l?impiego utile nei frigoriferi dei minibar degli hotel (per la
silenziosit?) e nei mezzi che non possono disporre di alimentazione elettrica
?domestica?.
In tutti e due i sistemi frigoriferi il ?freddo? ? ottenuto attraverso un
liquido che evaporando assorbe calore dall?ambiente. Il concetto in s? ? molto
semplice e lo potete comprendere con un piccolo esperimento: provate a versavi
sulla pelle un po? d?alcool. Sentirete subito una sensazione di fresco e questo
perch? l?alcool evaporando assorbe il calore della vostra pelle.
Un altro semplice concetto da acquisire prima di scendere nel funzionamento
dell?Electrolux ? quello della cosiddetta ?circolazione a termosifone?.
Supponiamo di avere un recipiente, una ?boccia? pieno di un liquido e di
collegare a questo recipiente un lungo tubo che esca dalla parte alta, salga
verticale e poi ridiscenda fino al fondo della nostra boccia. Se scaldiamo il
fondo del recipiente dopo un po? vedremo che il liquido ?circola? nel tubo: sale
cio? verticale per poi ridiscendere fino al fondo della boccia.
Nel frigorifero ad assorbimento il liquido che evapora creando freddo ?
ammoniaca.
Il viaggio, il cosiddetto ?ciclo? che questa ammoniaca compie nel nostro
frigorifero per fare il suo lavoro ? molto difficile da spiegare (e qui si
vedranno le mie lacune) ma ci si pu? provare.
Capiremo tutto meglio se avremo davanti agli occhi il retro del nostro
frigorifero (per far questo ? sufficiente smontare le/la griglia di ventilazione
posteriore.
Nel pi? tradizionale frigorifero Electrolux la disposizione degli elementi ?
quella che sto per descrivere ma potrebbero esserci dei casi in cui i vari
componenti siano montati specularmente; se avrete per? capito il principio di
funzionamento potrete facilmente adattarlo al lay-out che vi troverete davanti
(e qui magari chiedo l?aiuto della Redazione con qualche foto).
Comincio dal componente pi? facile da riconoscere: il bruciatore del gas. Questo
? montato sotto un recipiente (una specie di lungo tubo) che nella parte
superiore ha lo sfiato dei gas. Attenzione a toccare queste parti quando il
frigorifero ? acceso (soprattutto se sta funzionando a gas) perch? possono
essere molto, molto calde.
L?ammoniaca non si trova per cos? dire allo stato ?puro? in tutto il circuito ma
viene immagazzinata disciolta in acqua (l?ammoniaca si scioglie molto facilmente
in questa sostanza): il contenitore della soluzione acqua-ammoniaca ? un piccolo
barilotto alto una decina di cm e largo la met?.
Il barilotto ? collegato da un?estremit? al bruciatore mentre nell?altra entra
un tubo che viene dall?alto del frigorifero.
L?ultimo elemento visibile dal retro dell?apparecchio ? una specie di tubo
inclinato rivestito da alette: ? proprio su queste alette che si concentra
l?attenzione di coloro che applicano le ventole supplementari di raffreddamento
ed ? in questo tubo che avviene una delle fasi pi? importanti del ciclo. Ancora
un attimo di pazienza?
Il fluido (l?ammoniaca) contenuta nel circuito compie quello che si dice ?un
lavoro?: prende il calore che si trova all?interno (dove stanno gli alimenti) e
lo porta all?esterno disperdendolo nell?ambiente. Ogni lavoro per essere
compiuto ha bisogno di energia. Anche nel frigorifero a compressore il fluido
interno (una gas che si liquefa a temperatura ambiente e con poca compressione)
ha bisogno di energia per fare il suo ?lavoro?: in questo caso l?energia gli
viene fornita dal motore elettrico (quello che fa girare il compressore) che a
sua volta la preleva dalla rete elettrica.
Nel frigorifero ad assorbimento l?energia viene fornita all?ammoniaca sotto
forma di calore. Questo calore pu? venire o dalla combustione del gas oppure da
una piccola resistenza elettrica (con una potenza di circa 100w) che si trova
all?interno del cilindro sopra il bruciatore e che viene alimentata a 12v
durante la marcia del mezzo o a 220v quando siamo allacciati alla rete del
campeggio.
Ma torniamo alla soluzione di acqua e ammoniaca contenuta nel barilotto. Se ci
fate caso noterete che dal fondo del recipiente esce un tubo che entra nella
parte bassa del gruppo bruciatore-riscaldatore. Attraverso questo tubo la
miscela acqua-ammoniaca fredda scende ?a termosifone? (rileggete pi? sopra) fino
al bruciatore dove verr? riscaldata dalla fiamma del gas.
Dalla parte alta del bruciatore insieme ai gas di scarico esce un tubo piuttosto
grosso che sale fino alla zona alettata di cui ho parlato prima. Se potessimo
guardare dentro al tubo troveremmo un vapore misto di acqua e ammoniaca.
Questo vapore caldo entra nel tubo alettato e qui si raffredda (meglio se noi
disperati per il basso rendimento del nostro frigorifero ci avevamo messo
davanti una bella ventolina). Questo raffreddamento provoca qualcosa di molto
particolare nella nostra miscela acqua-ammoniaca: la separazione dei due
componenti.
La separazione avviene perch? l?acqua condensa (cio? ritorna allo stato liquido)
molto prima dell?ammoniaca. Questo tubo alettato compie la vera ?magia? che
distingue il frigorifero ad assorbimento dal suo fratello a compressore.
Se osservate attentamente il tubo alettato noterete che questo ? inclinato verso
l?alto di qualche grado (sale cio? dalla parte opposta a quella dove si trova il
bruciatore). Sempre osservando il tubo noterete che all?estremit? escono due
tubi: uno pi? grande che ritorna al barilotto (e che contiene l?acqua che si ?
separata per condensazione dal vapore misto di ammoniaca), e un secondo tubo
estremamente pi? piccolo (si dice ?capillare?) che entra nella parete del
frigorifero.
Questo secondo tubetto porta ammoniaca pura che dovremo seguire ancora un po?
per terminare il ciclo.
Il tubetto capillare entra nella celletta del frigorifero e qui passa in una
rete di tubi a sezione molto pi? grande: tanto grande da far s? che l?ammoniaca
si espanda (la fase si chiama ?evaporazione?). Espandendosi l?ammoniaca assorbe
il calore secondo lo stesso principio che ho spiegato all?inizio con l?esempio
dell?alcool sulla pelle.
L?ammoniaca espansa (e ancora abbastanza fredda anche se ha preso assorbito
parte del calore della celletta) dopo la celletta inizia il suo cammino di
ritorno verso il barilotto compiendo un percorso nella parte bassa del
frigorifero in un tubo inclinato di cui parler? pi? avanti perch? anche qui ?
forse opportuno effettuare un intervento di manutenzione.
Siamo ritornati al barilotto di partenza dove l?ammoniaca si rimescoler? con
l?acqua e il ciclo ? terminato.
Sono sicuro che avrete notato che per garantire il funzionamento di questo
?ciclo? (nella pratica sicuramente pi? complesso della mia rudimentale
rappresentazione) l?aspetto critico ? la separazione dell?ammoniaca dall?acqua.
La separazione (e quindi il buon funzionamento) avviene correttamente se
il tubo alettato ? ben raffreddato (capite cosa servono le ventole che si
aggiungono?)
sempre il tubo alettato ma soprattutto tutto il frigorifero sono in pendenza
giusta sia per non impedire la circolazione a termosifone, sia per garantire il
corretto ritorno dell?acqua nel barilotto
Assumendo che il raffreddamento sia corretto dobbiamo quindi concentrarci sul
problema dell?inclinazione del gruppo frigorifero. Qui entra i gioco la mia
esperienza personale.
In tutti questi anni (e nei ben 140.000 km) di Arca Europa92 ho sempre notato
come il mezzo fosse anche su terreno piano, leggermente inclinato in avanti. Ho
notato che lo stesso problema si presenta anche su mezzi simili di marche (il
mio ? montato su Ducato 14 tdi) come pure su alcuni mezzi montati su Fiat Iveco.
Ci? dipende probabilmente dal fatto che le balestre posteriori nelle versioni
motorhome lavorano piuttosto scariche.
Da qui la considerazione chiave: se l?inclinazione del mezzo (e di conseguenza
del gruppo frigorifero che ? solidale con lo stesso) contrasta il deflusso
naturale dell?acqua nel recipiente di miscelazione, pu? darsi che la soluzione
acqua-ammoniaca a lungo andare risulti povera d?acqua e quindi non effettui
correttamente il ciclo termodinamico.
Ho anche pensato che parte dell?acqua potrebbe essere finita nella celletta con
l?ulteriore effetto pernicioso di aver creato nel circuito di espansione uno
velo d?acqua che contrasta lo scambio termico se non addirittura che congela
ostruendo il passaggio di ritorno.
A suffragio di questa ultima considerazione sta il fatto che il mio frigorifero
raffreddava abbastanza nella celletta e assolutamente zero nella zona
sottostante.
Ho deciso quindi di intervenire per cercare di rimuovere l?acqua dalla celletta.
L?ideale sarebbe stato poter smontare il frigorifero e capovolgerlo per qualche
minuto ma ci? non ? stato possibile in quanto il costruttore (giustamente) ha
completamente sigillato con silicone tutto il contorno dell?apparecchio
rendendone cos? oltremodo difficile lo smontaggio.
Ho quindi inclinato il camper!
Per far questo ho utilizzato il martinetto di serie Fiat e con l?interposizione
di un legno di una decina di cm sono riuscito a sollevare il camper con un
inclinazione di circa 6? che si ? dimostrata (a posteriori) sufficiente per far
?resuscitare? l?apparecchio che ora riesce a raggiungere un ?salto termico? di
circa 40 ?C (intendo la differenza a regime tra la temperatura in cella e quella
dell?ambiente esterno).
Il punto dove sollevare il camper dipende dalla posizione in cui ? montato il
frigorifero e in particolare deve essere diametralmente opposto a quest?ultima:
se ad esempio il frigorifero ? montato in posizione posteriore destra (lato
porta per intendersi), il sollevamento andr? effettuato dal punto di ancoraggio
del martinetto sotto il posto guida.
Identicamente per un frigorifero montato sul lato posteriore sinistro (quindi
lato guida) il sollevamento si far? dal punto sotto al posto passeggero.
Ho lasciato il mezzo sollevato per un paio d?ore ed ? stato sufficiente.
Se una volta sollevato il vostro mezzo osserverete attentamente il punto dove i
tubetti capillari si inseriscono nella celletta all?uscita del tubo alettato, vi
renderete facilmente conto di come abbiate favorito il deflusso di un eventuale
ristagno d?acqua.
Un altro elemento a suffragio delle mie riflessioni deriva dalla considerazione
secondo cui Il frigo non pu? perdere ammoniaca, se non macroscopicamente, quindi
non avendo alcuna parte interna in movimento, alcuna elettrovalvola, alcun
rubinetto che si possa starare, il frigorifero dicevo o funziona bene oppure non
funziona per nulla.
Un altro intervento minore che consiglio di effettuare riguarda il famoso
tubetto inclinato che corre lungo la parete interna dopo essere uscito dalla
celletta.
Lo scopo di questo tubetto (grosso all?incirca 5-8 mm) ? quello di raffreddare
le due griglie in alluminio che si trovano contro la pareti di fondo.
Il contatto termico tra le griglie e il tubo ? favorito da una specie di stucco
marrone che a lungo andare potrebbe seccarsi e quindi rendere difficile lo
scambio termico.
Consiglio di smontare le due griglie (ci sono solo 4 viti) e togliere con un
piccolo rampino lo stucco per poi sostituirlo con la pasta che i riparatori di
caldaie usano al posto del vecchio ?stucco per caldaie? grigio (se riuscite come
me a trovare in un colorificio questo stucco grigio per caldaie che costa poco
pi? di 1 euro potete benissimo lasciar perdere la pasta per caldaie).
A monte di tutti questi interventi comunque sta una buona pulizia del camino del
gas, un corretto funzionamento del bruciatore (non si deve sentire cattivo odore
dallo scappamento che quindi non deve annerirsi) e ultimo ma non in ordine di
importanza, un buon raffreddamento del tubo alettato.
Annoto infine che le mie considerazioni si riferiscono ad apparecchi che sono
dichiarati per un salto termico (resa) molto pi? alto del mio.
Con stima verso di Voi e la rivista che negli ultimi due anni ?
notevolissimamente migliorata....
Antonio
?