I. Scelta del refrigerante
Il Freon è un refrigerante inodore, trasparente e a bassa tossicità. Non è facilmente infiammabile né esplosivo ed è chimicamente molto stabile. Tuttavia, le diverse tipologie di Freon, caratterizzate da strutture chimiche differenti, presentano proprietà refrigeranti significativamente diverse; pertanto, è possibile selezionare il refrigerante più appropriato in base alla temperatura di raffreddamento richiesta. Attualmente, i refrigeranti più comunemente utilizzati nelle pompe di circolazione a bassa temperatura sono l'R404A e l'R22. L'R404A è un refrigerante superiore: non danneggia lo strato di ozono ed è considerato ecocompatibile. Le sue caratteristiche includono bassa tossicità, non infiammabilità, purezza e un'ottima efficacia di raffreddamento, il che lo rende idoneo per la maggior parte dei sistemi di refrigerazione a medie e basse temperature. L'R22 è un refrigerante di largo impiego; la sua temperatura di vaporizzazione standard è di -40°C. Grazie alle sue proprietà di non infiammabilità e non esplosività, offre un elevato fattore di sicurezza ed è frequentemente utilizzato nei condizionatori d'aria domestici e nei frigoriferi a bassa temperatura. È emerso un nuovo refrigerante, l'R410A, riconosciuto come un'alternativa ecocompatibile in grado di sostituire l'R22. Poiché la sua pressione di esercizio è 1,6 volte superiore a quella del comune R22, offre un'efficacia di raffreddamento superiore e non danneggia lo strato di ozono. Nella scelta del refrigerante per una pompa di circolazione a bassa temperatura, è necessario prendere in considerazione diversi fattori, quali la pressione di esercizio, il fattore di sicurezza, la stabilità e l'eventuale impatto del refrigerante sullo strato di ozono o sul riscaldamento globale (effetto serra). La scelta di un refrigerante idoneo garantirà prestazioni ottimali della pompa di circolazione a bassa temperatura.
II. Scelta del liquido di raffreddamento
I liquidi di raffreddamento utilizzati nelle pompe di circolazione a bassa temperatura includono principalmente oli termovettori, acqua, etanolo e liquidi antigelo. L'olio termovettore ha un ampio intervallo di temperatura, raggiungendo valori minimi di -120 °C e massimi di 300 °C e oltre. L'intervallo di temperatura varia a seconda della composizione dell'olio termovettore. L'antigelo è un refrigerante con additivi specifici, utilizzato principalmente nei sistemi di raffreddamento dei motori automobilistici. L'antigelo presenta i vantaggi di resistenza alla corrosione e prevenzione della formazione di incrostazioni, ma il suo punto di congelamento è di -38 °C, che potrebbe non soddisfare i requisiti di temperatura di alcune apparecchiature. L'acqua ha un intervallo di temperatura ancora più limitato, ma è l'opzione più ecologica e pratica e può essere utilizzata in base alle esigenze sperimentali.
Il refrigerante più comunemente utilizzato nelle pompe di circolazione a bassa temperatura è l'etanolo miscelato con acqua. Durante la miscelazione, il rapporto è cruciale: deve essere del 95% di etanolo e del 5% di acqua. Una concentrazione di etanolo più elevata lo rende altamente infiammabile. Se il rapporto acqua/acqua è troppo alto e quello di etanolo è basso, si formerà ghiaccio sulla serpentina di raffreddamento in rame. In questo caso, è necessario aumentare il contenuto di etanolo. Poiché l'etanolo è altamente volatile, il livello nel serbatoio di raffreddamento deve essere costantemente monitorato. Il livello del refrigerante deve essere almeno 2 cm sopra la serpentina di raffreddamento in rame. Se il livello del refrigerante diminuisce, è necessario rabboccarlo tempestivamente. Anche la polvere e altri detriti presenti sul coperchio di ventilazione devono essere puliti regolarmente per evitare di compromettere la dissipazione del calore.
III. Manutenzione giornaliera e risoluzione dei problemi
Durante un utilizzo prolungato, le pompe di circolazione a bassa temperatura potrebbero presentare prestazioni di raffreddamento insufficienti. In questo caso, verificare la presenza di impurità che ostruiscono il circuito dell'acqua, le quali possono causare un ritorno dell'acqua insufficiente attraverso il filtro. Ciò può anche provocare rumori anomali provenienti dalla macchina. Verificare inoltre se il livello del refrigerante si è ridotto a causa dell'evaporazione. Il liquido nel serbatoio di raffreddamento deve coprire la serpentina di raffreddamento in rame; in caso contrario, aggiungere altro refrigerante. Pulire regolarmente la polvere e i detriti dal coperchio di ventilazione per evitare di compromettere la dissipazione del calore.
Durante un funzionamento prolungato, le pompe di circolazione a bassa temperatura tendono a emettere rumori anomali. Ciò può essere dovuto a un ritorno dell'acqua insufficiente o all'usura meccanica. Sono necessarie ispezioni regolari e i cuscinetti e le parti soggette a usura devono essere sostituiti periodicamente. Anche il corpo della pompa deve essere ispezionato regolarmente. Ogni strumento richiede ispezioni e manutenzioni periodiche dei suoi componenti per garantirne la longevità. Vi sono molti altri aspetti della manutenzione quotidiana delle pompe di circolazione a bassa temperatura, che richiedono un atteggiamento diligente e procedure rigorose durante il funzionamento.