Modellazione degli scambiatori di calore di un impianto frigorifero in regime stazionario

Il presente elaborato inizia presentando in generale gli impianti frigoriferi a compressione, descrivendone il funzionamento e i componenti fondamentali, come anche i fluidi refrigeranti. Prosegue, poi, con una panoramica sulla modellazione, sia in stazionario che in transitorio, delle macchine frigorifere, e sui metodi maggiormente usati in questo senso: moving boundary e volumi finiti. Successivamente sono presentati i modelli e lo schema input-output dell'evaporatore e del condensatore, in particolare sono esposti gli algoritmi che costituiscono questi modelli e le equazioni utilizzate; per la modellazione di questi scambiatori si è proceduto alla risoluzione in sequenza delle diverse "zone" di cui essi sono composti, pensandole ciascuna come un sottoscambiatore a se stante. Per il condensatore è stata necessaria una procedura iterativa, mentre non lo è stata per l'evaporatore. Viene, inoltre, presentata una possibile futura applicazione dei modelli degli scambiatori: un simulatore stazionario dell'intera macchina frigorifera. Dopo la descrizione dell'effettiva implementazione MATLAB degli algoritmi e la modellazione dei componenti sotto forma di funzioni, i modelli sono validati tramite confronto dei risultati con quelli forniti da un modello in dinamico, inoltre sono condotte delle analisi di sensibilità tramite diagrammi dei risultati del modello al variare dei coefficienti di convezione.