I sistemi di refrigerazione dell'ammoniaca funzionano in modo simile ai sistemi al fluorocarburo, ma presentano diverse differenze chiave. Sebbene di solito non trovi un sistema a base di ammoniaca all'interno di una casa (l'ammoniaca è una sostanza molto tossica e i frigoriferi sono molto costosi), vengono utilizzati in fabbriche che richiedono grandi dispositivi di refrigerazione che possono raffreddare le sostanze molto rapidamente.
Refrigerazione
Un sistema di refrigerazione si basa su un tipo di gas refrigerante, che viene costantemente eseguito attraverso il sistema per raccogliere e disperdere il calore. Questi gas sono costituiti da molte sostanze diverse: la maggior parte dei refrigeranti domestici è in realtà una miscela sintetica progettata per l'efficienza, ma la versione a base di ammoniaca utilizza semplicemente ammoniaca. Qualunque sia il tipo di gas, viene passato attraverso vari dispositivi, tra cui un compressore, un condensatore, un dispositivo di espansione ed evaporatore.
Ammoniaca come refrigerante
Ogni parte di un frigorifero è progettata per modificare in qualche modo lo stato del gas. Modificando lo stato del gas, il sistema cambia anche la sua temperatura e la quantità di calore che trasporta. Il compressore, ad esempio, rende il gas caldo e aumenta la sua pressione, consentendogli di trattenere grandi quantità di calore. Il condensatore cambia il gas in un liquido, permettendogli di perdere parte del suo calore nel processo, mentre il dispositivo di espansione trasforma il liquido in un gas freddo, rilasciando gran parte del calore che tratteneva. L'evaporatore raffredda il gas in un vapore freddo che è pronto per essere ricircolato attraverso il sistema. In questo modo tutti i frigoriferi rimuovono il calore dai loro scomparti e lo disperdono.
I frigoriferi ad ammoniaca nelle impostazioni di fabbrica devono raffreddarsi molto rapidamente. Mentre i frigoriferi domestici impiegano alcuni minuti per iniziare il raffreddamento dopo l'avvio, questo ritardo non è accettabile in un ambiente di produzione. Per iniziare immediatamente la refrigerazione, l'ammoniaca viene distribuita tra i recipienti a pressione che separano l'ammoniaca liquida dal gas, immagazzinano il refrigerante e lo inviano a diverse parti del sistema quando è necessario. Al contrario, un frigorifero a idrocarburi non ha recipienti a pressione.
Vantaggi dell'ammoniaca
I frigoriferi a base di ammoniaca non hanno bisogno di ricombinare costantemente gli oli nei loro sistemi per funzionare correttamente, quindi gli oli vengono drenati rapidamente piuttosto che dissolti nuovamente nel gas. I sistemi di ammoniaca sono anche in grado di gestire la raccolta accidentale di acqua in alcuni tubi, qualcosa con cui i sistemi a idrocarburi non possono funzionare. L'acqua dovrà ancora essere drenata, ma l'ammoniaca può funzionare anche con acqua presente. Naturalmente, anche questi fattori positivi presentano alcuni inconvenienti. L'ammoniaca è una sostanza chimica molto caustica e i sistemi di ammoniaca devono essere realizzati in acciaio o nichel. Non è possibile utilizzare tubazioni in rame o basate su rame.
