239 5.5 Frigoriferi e pompe di calore Dal § 2.3.3 ricaviamo che, per un sistema aperto in regime stazionario, l equazione di bilancio energetico (2.24) è: 1 F H 1 H 2 + F (v 12 v 22 ) + g (h1 h2 ) + Q W = 0 2 ( ) Che nel nostro caso, processo adiabatico e E cinetica e potenziale trascurabile, si riduce a: H = W F H 1 2 ( ) (5.47) 5000 H, kJ /kg 100 60 PC 10 5 2 1 5 bar 2 1 50 kP a 20 10 5 2 1 Quindi dobbiamo valutare le entalpie del vapore in ingresso e in uscita, tenendo conto che la trasformazione è adiabatica e reversibile, cioè isoentropica. Vediamo subito come il diagramma di Mollier sia quello più appropriato. Con pressione e temperatura segniamo il punto corrispondente alle condizioni iniziali, da cui partiamo con un isoentropica (linea verticale) fino ad incrociare l isobara corrispondente alle condizioni finali. Leggiamo le entalpie sull asse verticale ed otteniamo H1 = 3670 kJ/kg e H2 = 2950 kJ/kg (v. Fig. 5.24). 800 400 M Pa 900 °C 4000 3670 kJ/kg 700 600 1 500 TC 2950 kJ/kg 3000 2 C 2000 0 Fig. 5.24 300 200 100 50 2 4 6 S, kJ/(K kg) 8 10 12 Diagramma di Mollier per l acqua con i dati dell esempio. Trasformazione isoentropica da 5 MPa e 600 °C a 5 bar; si legge H1 = 3670 kJ/kg e H2 = 2950 kJ/kg. Possiamo ora ricavare la potenza sviluppata dalla trasformazione nella turbina: W = F H 1 H 2 = 1,2 kg/s (3670 kJ/kg 2950 kJ/kg) = 864 kW ( 5.5 ) FRIGORIFERI E POMPE DI CALORE Nel § 5.1 si è accennato alla possibilità delle macchine termiche di utilizzare lavoro per trasferire calore da una sorgente fredda ad una calda, il cui principio di funzionamento è semplicemente l opposto di quello delle macchine termiche in cui il trasferimento di calore da una sorgente calda ad una fredda è utilizzato, invece, per produrre lavoro. Quest ultime sono dette motrici, mentre le prime operatrici. Con riferimento alla Fig. 5.25, utilizzando il lavoro W, si preleva il calore Q2 dalla sor-