Negli impianti con un ridotto contenuto di acqua è necessario prevedere un serbatoio di accumulo in maniera che non si abbiano continue e rapide variazioni di temperatura nell’acqua refrigerata a seguito dell’intermittenza della regolazione (controllo di capacità) e anche per limitare a un valore accettabile il numero di accensioni/spegnimenti orari del motocompressore.

Il contenuto efficace di acqua dell’impianto si può calcolare supponendo che l’aumento della temperatura dell’acqua dalla condizione di ritorno a quella finale (per esempio 12-7=5 °C) si ottenga nel tempo di cinque minuti si potrà scrivere:

Dove:
Q_f = potenza del gruppo (o dei gruppi frigoriferi) (kW)
V= contenuto efficace (m³)
Ρ= massa volumica dell’acqua (kg/m³)
c_p= calore specifico dell’acqua [kJ/(kg K)]
Δt= variazione di temperatura (K)

Si ricava quindi:
V= 300 q_f

dove q_f è la portata di acqua refrigerata (m³/s) nel circuito.
Questa relazione era valida per gruppi refrigeratori con regolazione elettrico-meccanica; con regolazione con microprocessori il calcolo deve tener conto delle parzializzazioni e del differenziale. Per un approfondimento si rinvia alla bibliografia (M.Vio).

Comunque nella tabella sottostante si riportano i valori minimi e ottimali del volume totale che deve avere l’impianto, calcolati con le espressioni:

dove i simboli hanno lo stesso significato prima riportato.

Il contenuto d’acqua risulta minore di quello calcolabile con l’espressione
V= 300 q_f.
Noto questo volume occorre calcolare il contenuto d’acqua dell’impianto e se questo non è sufficiente bisogna prevedere e installare un serbatoio inerziale di capacità complementare.  Si è a lungo discusso sull’opportunità di inserirlo nel circuito quale collettore disgiuntore o in serie sulla mandata o sul ritorno, ma la cosa è pressoché indifferente.

Serbatoio inerziale inserito nel circuito quale serbatoio disgiuntore

Disposizione del serbatoio inerziale: a) sulla mandata; b) sul ritorno.

Come negli impianti di riscaldamento, anche nelle centrali frigorifere devono essere installati vasi di espansione per consentire la dilatazione termica dell’acqua contenuta nei circuiti, al variare della temperatura.
Dei vasi di espansione parleremo nel capitolo a loro dedicato: Vaso di espansione

Nelle centrali, comunque si prevedono valvole di sicurezza come protezioni dalle sovrapprensioni che si possono verificare sia sui circuiti pressurizzati dell’acqua sia su quelli del fluido refrigerante. Lo scarico di queste valvole deve essere convogliato all’esterno mediante tubazioni in acciaio di diametro non inferiore a quello delle valvole in maniera da non arrecare danno a cose e persone in caso di apertura.

Testo tratto dal “Manuale del termotecnico” autore Nicola Rossi, editore Hoepli.