Dimensionamento ottimale di un condensatore per ciclo frigorifero ad eiezione

Il lavoro ha lo scopo di esporre i risultati dell’ottimizzazione numerica di un ciclo frigorifero ad eiezione di vapore, con eiettore a due stadi. Il sistema termodinamico è considerato aperto con scambio di energia termica con tre portate di acqua ai tre scambiatori del ciclo. Il modello numerico utilizzato per lo scambio termico simula il comportamento di scambiatori a tubi e mantello con acqua nei tubi e vapore del ciclo nel mantello al fine di considerare costante la pressione del vapore del ciclo nei tre scambiatori. Il condensatore è composto da una sezione desurriscaldante con un solo rango di tubi alettati e da una sezione di condensazione a tubi lisci. Il modello numerico utilizzato per la simulazione del condensatore permette di definire le caratteristiche geometriche e le prestazioni della superficie alettata del primo rango di tubi, e fornisce il dimensionamento della sezione condensante a tubi lisci. Il codice numerico procede all’ottimizzazione del sistema utilizzando come funzione obiettivo il coefficiente di prestazione dell’intero sistema, includendo nell’energia spesa dal sistema anche le perdite di carico ai tre scambiatori di calore e la potenza richiesta dalla pompa che riporta il fluido del ciclo motore dalla pressione del condensatore a quella del generatore. Tale metodo di ottimizzazione evidenzia come le migliori prestazioni di un sistema termodinamico non corrispondono necessariamente alle condizioni di miglior funzionamento dei dispositivi che compongono il sistema.