[pagina principale] COSTRUZIONE DI UN FRIGORIFERO - REFRIGERAZIONE DI UNA GHIACCIAIA ESISTENTE di Francesco Costantini

E' innegabile che a bordo delle nostre barche, piccole o grandi che siano, é sempre un piacere poter disporre di una bevanda ghiacciata o poter conservare delle derrate nelle pur brevi crociere.
Refrigerare una cella coibentata esistente o costruire un vero e proprio frigorifero non é una operazione complicata, anzi oggi sul mercato sono reperibili tutti i componenti necessari per assemblare un gruppo refrigerante in grado di funzionare anche senza l'intervento di un frigorista per caricare l'impianto di gas.

Analizziamo allora quali sono i componenti necessari:

UN GRUPPO FRIGO E' COMPOSTO DA:
 

UN COMPRESSORE DA 12 O 24 Volt

Foto 1

 

UN EVAPORATORE della misura relativa al volume  in litri del vano da refrigerare

Foto 2

UN CONDENSATORE  (quello illustrato é del tipo raffreddato meccanicamente con l'accoppiamento di un ventola

Foto 3

UN TERMOSTATO CON REGOLATORE

Foto 4

gruppo frigo composto da compressore montato con condensatore raffreddato meccanicamente.

Foto 5

compressore e condensatore raffreddato per ricircolo naturale d'aria.

Foto 6

 

IL PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA E' IL SEGUENTE: Il gas viene pompato dal compressore e si riscalda arrivando al condensatore dove, raffreddandosi,  rilascia calore e si condensa allo stato liquido (freddo).  Da qui, attraverso una valvola di espansione,  ritorna allo stato gassoso e passa nell'evaporatore all'interno della cella dove assorbe calore e raffredda quindi il contenuto. Dall'evaporatore il gas ritorna al compressore ricominciando il ciclo. Appare evidente che i punti critici del sistema sono essenzialmente  due: il condensatore deve sottrarre calore e quindi a sua volta si riscalda molto, se non c'ei una adeguato raffreddamento sul condensatore il sistema va in crisi consumando molta energia e non raffreddando mai abbastanza. L'altro punto ancora più nevralgico é che se il vano non é ben coibentato, o ha delle "perdite" dovute a ponti termici aperti, farà molta fatica a raggiungere la temperatura impostata e comandata dal termostato, con  lunghi cicli di attività continua del compressore e consumi di corrente enormi. Allora prima di tutto bisognerà pensare al vano  e a dove sarà posizionato il compressore con annesso condensatore. La ghiacciaia, se esistente, poco si presta a modifiche sul coibente usato sia come qualità che come spessore, a meno di non smontare tutto e rifare!

disegno 7

Possiamo però assicurarci che almeno non ci siano ponti termici, cioè punti in cui l'aria fredda contenuta all'interno possa "scappare" via, quindi grande attenzione dovrà essere prestata al portello di chiusura e alle relative guarnizioni sostituendole se deteriorate o mettendole se addirittura mancanti.

Per vani costruiti ex novo, non bisogna lesinare sul coibente!
Sappiamo che all'interno dei cabinati d'estate si raggiungono temperature alte e l'areazione é  spesso scarsa per cui il nostro frigo avrà un coibente almeno doppio rispetto a quello di un normale frigorifero.
In commercio ci sono pannelli coibenti di tutti i tipi e tutti i prezzi, si possono usare anche quelli  normalmente utilizzati in edilizia e facilmente reperibili, ma per avere un risultato discreto bisognerà  utilizzare spessori importanti (minimo 4 cm) del migliore disponibile (informarsi presso i rivenditori con schede tecniche alla mano)
Migliori sono i pannelli in polistirene a cellula chiusa ed alta densità reperibili più facilmente, in piccola quantità, presso i produttori di fabbricatori di ghiaccio, sempre tenendo presente che dovremo raddoppiarne lo spessore.
Anche presso i cantieri si potrà elemosinare qualche pannello....
Potendo scegliere, é preferibile fare l'apertura del vano a pozzetto, quindi con "tappo" sulla sommità del  vano, considerando che l'aria fredda tende a stare verso il basso, avremo meno fuoriuscita di prezioso freddo ogni volta che apriremo il frigorifero.
Un altro vantaggio della apertura dall'alto é che a barca sbandata non rovesceremo tutto se vogliamo prelevare una birra fresca.
Per quanto riguarda lo spazio dove installare il compressore si deve tenere presente, in fase di progettazione, che questo é collegato all'evaporatore dentro la ghiacciaia, da tubi, che come abbiamo visto prima permettono la circolazione del gas.
Sono tubi coibentati e non possono essere molto lunghi sia per non perdere pressione nell'impianto che per non disperdere troppo.
I tubi sono in rame, si possono piegare ma con curve non strette per cui il percorso va studiato con attenzione.
Il nostro compressore dovrà inoltre  essere installato in modo da poter ricevere aria per "rinfrescarsi " un pochino durante il pompaggio del gas, fase in cui si scalda parecchio.
 

Abbiamo detto che il condensatore deve sottrarre calore per cui non deve essere caldo, altrimenti ne sottrae meno e non raffredda a sufficienza il gas che deve arrivare all'evaporatore. Per tenere raffreddato questo componente se ne sono studiate di tutti i colori. Oggi il mercato offre condensatori la cui serpentina di raffreddamento si può  installare fuori scafo (raffreddati dall'acqua) e quindi che necessitano di forare lo scafo, operazione sempre un po' antipatica e che inoltre sottopone la serpentina a rischi di collisione e usura notevoli. Altri condensatori con serpentina raffreddata ad acqua sono disponibili montati all'interno dello scafo ma necessitano comunque di una presa e uno  scarico a mare dedicati e naturalmente una pompa elettrica. Un sistema intelligente, prodotto in Svezia, é la presa a mare "ISOTHERM", é una normale presa a mare che può essere utilizzato per esempio per lo scarico del lavello che incorpora la serpentina di raffreddamento del condensatore. Se posizionata a centro scafo consente risultati ottimi (così dicono) ma ha l'inconveniente di non essere facilmente reperibile...io non riuscii a trovarla, e nessuno sapeva  cosa fosse! Il sistema più semplice e che comporta meno interventi sulla barca rimane quindi quello di montare il condensatore con la serpentina unitamente alla piastra dove é fissato il compressore e attraverso la ventola (foto 5) costringere l'aria in un percorso forzato che preveda un ingresso e l'uscita.

Foto 8

E' importante sottolineare che montando il compressore con il suo condensatore in un vano anche  piccolo, la ventola dovrà lavorare non soffiando aria sulla serpentina ma sottraendo aria (e quindi calore) dal vano creando un flusso che investa sia il compressore che il condensatore.
Quindi estrazione forzata con ingresso,dell'aria, protetto da griglia, in posizione possibilmente opposta  all'estrazione.
Il sistema illustrato nella foto 6 invece non prevede la ventola ma il raffreddamento naturale con ricambio d'aria. E' un sistema che va bene però solo dove abbiamo ampi spazi arieggiati per installare il gruppo, e non é proprio il caso nostro.
Si tenga inoltre presente che la ventolina é silenziosissima, lavora in parallelo al compressore e consuma veramente un'inezia.
 

Bene, una volta costruito il nostro vano coibentato non resta che  assemblare il sistema. Abbiamo detto che si può rinunciare all'intervento del frigorista, questo perché si può acquistare il compressore precaricato di gas e che monta, sulle estremità dei tubi che andranno all'evaporatore, un coppia di attacchi rapidi. Una eguale coppia é montata sui tubi dell'evaporatore. Una volta posizionato il tutto, e mi raccomando prima di trovarvi a non poter più passare i tubi perché avete chiuso tutto...basterà con mossa rapida e precisa accoppiare le estremità e avvitare velocemente i dadini di bloccaggio degli attacchi. L'impianto andrà in pressione e il frigo é pronto per l'accensione. L'operazione di accoppiaggio non vi deve preoccupare, é semplice, un filo di gas uscirà comunque ma sarà una quantità insignificante , é calcolata dal produttore.

Foto 9

Per controllare il funzionamento del frigorifero e impostare una temperatura desiderata si usa inserire un termostato regolabile.
L'apparecchietto ha la sonda che é posizionata aderente all'evaporatore vicino all'attaccatura dei tubi dove si nota nei rilievi della serpentina, un disegno della stessa  a nido d'ape o quadrettato.

la manopola di regolazione ovviamente deve essere posizionata all'esterno del vano e considerate che deve essere raggiunta da due fili elettrici.
Per quanto riguarda il collegamento elettrico per l'alimentazione e il termostato attenetevi strettamente alle istruzioni allegate al quadretto montato insieme al compressore.
Questo quadretto che poi é una vera e propria centralina ha anche dei contatti, per fastom da utilizzare  per decidere la velocità (giri) del compressore e per impostare (con ponticello) per determinare la soglia  di intervento per staccare l'alimentazione nel caso di batteria stanca.

Non mi soffermo sul metodo costruttivo del vano e della relativa coibentazione in quanto, amici costruttori, sono certo che saprete bene come fare, mi  limito ad alcuni suggerimenti forse utili.

Il coibente deve ovviamente essere rivestito per avere una superficie resistente e finita, si tenga presente che per applicazioni alimentari il prodotto che utilizzerete deve essere compatibile.
Vanno bene l'acciaio (lucido o opaco) o, per un lavoro più facile, anche la resinatura tradizionale a patto di smaltare poi con gelcoat alimentare o altri smalti certificati alimentari (ce ne sono in commercio facilmente reperibili.)
La cordonatura di raccordo fra le pareti del parallelepipedo é meglio sia fatta in solido piuttosto che in sigillante, garantisce più solidità d'insieme e se fatta per esempio con epossidica e microsfere di vetro garantisce anche la totale eliminazione di ponti termici.
E' utile predisporre sul fondo del pozzetto frigo un foro per l'evacuazione dell'acqua di condensa.
A meno che non si rompa una bottiglia piena, l'acqua non sarà mai molta e potrà defluire tranquillamente in sentina o addirittura, tramite un tubicino, farla arrivare ad una vaschetta posizionata sul tubo caldo di uscita del compressore, favorendo così una naturale evaporazione.
Il tubicino però é bene che faccia un collo a sifone, che rimarrà quindi sempre pieno d'acqua  evitando in tal modo una via di fuga all'aria fredda.

L'EVAPORATORE.
Esistono fondamentalmente due tipi di evaporatori: Le piastre normali (come quelle della foto) esistenti in varia misura per adattarsi al vano, e anche fatte a scatola all'interno della quale si riesce, se l'impianto  é correttamente dimensionato, a produrre cubetti di ghiaccio, e le piastre eutectite ad accumulo di freddo.
Queste sono delle piastre scatolate riempite di un liquido particolare che accumula freddo fino a congelare il contenuto e rilasciare quindi freddo progressivamente.
Quest'ultimo tipo é molto efficace ma ha l'inconveniente di richiedere una pre-accensione prolungata e hanno un consumo di corrente importante. Inoltre il loro costo é assai elevato.
Nel caso non si riesca ad inserire un evaporatore della misura esistente in commercio nel proprio vano, tenete presente che la piastra può essere piegata.
Attenzione però, per non ostruire le canallette di passaggio del gas all'interno della piastra , il raggio di curvatura deve essere ampio, almeno 4 cm, e la curvatura deve essere eseguita dolcemente e progressivamente.
Un buon sistema é quello di posizionare un tubo, del diametro di 8 cm e di lunghezza almeno pari alla larghezza della piastra,  nel punto di piegatura desiderato e, tenendolo ben fermo, cominciare a piegare un'estremità della piastra fino ad avere la piegatura desiderata, normalmente 90 gradi.
 

COSTI DEL SISTEMA
i costi sotto elencati sono per un acquisto effettuato direttamente dal produttore che ha offerto oltre allo sconto del 30% anche l'assistenza e consulenza necessarie, e si riferiscono al gennaio del 2001 e sono comprensivi di iva
COMPRESSORE 12V   Lire 525.000
EVAPORATORE (per vano fino  a 100lt)  Lire  46.000
DOPPIA COPPIA DI GIUNTI RAPIDI  lIRE 110.000
TERMOSTATO    Lire  23.000
KIT 4 VELOCITÀ + SOGLIA BATTERIA
(kit assemblato nella centralina del compressore) Lire 12.500
 

Francesco Costantini

radioflorida@libero.it