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Raffreddamento
Il gas naturale può essere utilizzato a scopo di raffreddamento. Molti apparecchi sono concepiti sia per riscaldare, sia per raffreddare. Si distinguono tre sistemi: pompe di calore a gas/apparecchi di raffreddamento con motore a gas, apparecchi ad assorbimento, raffreddamento con sostanze essiccanti (desiccant cooling) per impianti di grandi dimensioni.
Il raffreddamento con gas naturale può essere molto economico, perché il gas naturale costa meno dell'elettricità.
Macchina frigorifera ad assorbimento
La prima scelta è la macchina frigorifera ad assorbimento, che funziona in base allo stesso principio del frigorifero Sibir una volta ben noto in Svizzera: "produrre freddo con il calore". Come la macchina frigorifera a compressione, a funzionamento elettrico, l'assorbitore presenta un condensatore sul lato ad alta pressione e un evaporatore sul lato a bassa pressione. L'aspirazione e la compressione dei vapori del fluido refrigerante avvengono tuttavia in un "compressore termico", costituito da assorbitore, pompa solvente e generatore. Nell'assorbitore, come fluido refrigerante viene utilizzata l'acqua. Con l'apporto di calore prelevato dal circuito di raffreddamento della casa, l'acqua si trasforma in vapore nell'evaporatore. Il vapore migra nell'assorbitore, dove viene assorbito dal «solvente» bromuro di litio (un tipo di sale) o ammoniaca per le basse potenze, e inviato tramite una pompa al generatore. Sotto l'azione del bruciatore a gas, il vapore viene compresso nel generatore, si surriscalda e passa nel condensatore, dove viene raffreddato dall'acqua fredda in circolazione. Il vapore condensa e torna all'evaporatore sotto forma di acqua per assorbire nuovamente calore. Il solvente (bromuro di litio o ammoniaca), dopo essersi separato dal vapore per effetto termico, fluisce nuovamente nell'assorbitore per iniziare un nuovo ciclo di assorbimento. Gli assorbitori sono disponibili come apparecchi monostadio da 10 kW fino a circa 350 kW di potenza, alimentati da un bruciatore atmosferico a gas. Gli apparecchi più piccoli sono dotati di un ventilatore di raffreddamento e si prestano per l'installazione all'esterno. Gli apparecchi più grandi hanno un funzionamento a due stadi e due circuiti paralleli che ne elevano il rendimento a circa 1,15. Gli assorbitori di grandi dimensioni sono alimentati da bruciatori a gas ad aria soffiata, solitamente a due stadi, e possono essere forniti anche con uno scambiatore termico separato per il riscaldamento, che consente persino un regime simultaneo di riscaldamento e di raffreddamento (ciascuno fino al 50% della potenza), ma soltanto in funzionamento continuo. Gli assorbitori a riscaldamento indiretto (generalmente a 1 stadio) vengono di regola inseriti a valle di impianti di cogenerazione a gas di cui sfruttano il calore residuo per produrre freddo. Questi apparecchi aumentano dunque l'efficienza e il rendimento degli impianti di cogenerazione.
Raffreddamento con sostanze essiccanti (desiccant cooling)
Un'altra possibilità è il raffreddamento con sostanze essiccanti: in una ruota essiccante, l'aria esterna cede parte della sua umidità a una sostanza assorbente. Durante questo processo di assorbimento, l'aria di riscalda per poi essere pre-raffreddata in una ruota termica (senza rivestimento assorbente). Il potenziale di raffreddamento necessario viene prelevato dall'aria di ripresa che passa sull'altro lato della ruota dopo essere stata raffreddata da un sistema di umidificazione. A questo punto l'aria esterna, deumidificata dalla ruota essiccante e pre-raffreddata dalla ruota termica, viene umidificata fino al valore desiderato e quindi raffreddata ulteriormente. L'aria di ripresa viene riscaldata tramite uno scambiatore termico o un bruciatore a gas per rigenerare la ruota essiccante, arricchita di vapore ed espulsa all'esterno. A seconda della temperatura esterna si possono ottenere temperature dell'aria di alimentazione comprese tra 12 °C e 19 °C, con il 100% di aria fresca.
Con un carico di circa il 75%, l'impianto di climatizzazione con sostanze essiccanti ha un rendimento pari a 1. In inverno, le ruote termiche (senza umidificazione) funzionano come recuperatori di calore e di umidità.Macchina frigorifera a compressione
Una macchina frigorifera a compressione è alimentata da un motore a gas. Questa soluzione viene applicata raramente, in quanto il calore prodotto dal motore (sistema di raffreddamento, gas di scarico) non è sfruttato in caso di richiesta di freddo.





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