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Autore: G. Boccardi, G.P. Celata, F. Cumo, L. de Santoli , G. Guidi

Collana: CA - 56 - Napoli 2001

Note:
Nell’ambito della vasta categoria di scambiatori compatti, sono stati presi in esame gli scambiatori a piastre PHE. Essi presentano numerosi vantaggi, primo fra tutti l’elevato coefficiente di scambio, dovuto alle geometrie delle piastre che producono un’elevata turbolenza anche per bassi valori del numero di Reynolds.
Presso l’Enea è stata condotta una ricerca sperimentale su PHE abitualmente impiegati come evaporatori e condensatori nei circuiti frigoriferi, in condizioni di esercizio

commerciali, tipiche del condizionamento ambientale. Il programma sperimentale ha previsto prove su tre nuovi fluidi e sull’R22 come riferimento. Nella campagna sperimentale sono state analizzate le prestazioni globali degli scambiatori nel contesto del circuito frigorifero, variando i carichi termici e mantenendo fisse le temperature lato acqua. La stretta interdipendenza tra i circuiti costituenti

l’impianto non consente la flessibilità necessaria al raggiungimento di qualunque tipo di condizione desiderata. E’ sorta quindi la necessità di elaborare un modello fisico-matematico in grado di “omogeneizzare” i dati sperimentali. Conseguentemente sono state reperite in letteratura ed esaminate le principali correlazioni fisico-matematiche relative agli scambiatori di calore compatti. Dopo un’attenta analisi sono state scelte alcune correlazioni per la costruzione del modello fisico-matematico.

E’ stata inoltre effettuata l’analisi di sensibilità sui principali parametri di progetto degli scambiatori di calore compatti che ha messo in luce i parametri che maggiormente influenzano le prestazioni degli scambiatori. In particolare sono stati individuati i parametri la cui variazione incide maggiormente sul miglioramento dello scambio termico (aumento del coefficiente di scambio termico) e sulla riduzione delle perdite di carico all’interno degli scambiatori.