Effetti dei tubi microfin sulla resa
- Aumento resa nel caso si utilizzi un tubo microfin
Un tubo microfin aumenta la turbolenza del fluido nel tubo e migliora quindi le performance di esso.
Il motivo per cui la resa migliora, ma non così tanto verrà spiegato di seguito.
La formula del coefficiente globale di scambio è la seguente:
Dove:
Ae è l’area della superficie alettata
αi è il coefficiente di scambio lato tubi
Ai è la superfice di scambio dei tubi
αe è il coefficiente di scambio lato alette
Ω * è l’efficienza della superficie alettata
De è il diametro esterno dei tubi
Di è il diametro interno dei tubi
L è la lunghezza del tubo
λ è la conducibilità del tubo.
In una batteria di scambio termico si ha che il coefficiente di scambio lato alette (αe) è dell’ordine di 70W/m2K.
Mentre lato tubi si ha un coefficiente parziale di scambio dell’ordine di 1500 W/m2K(se si tratta di tubo liscio) -2500 W/m2K (se si tratta di tubo micro alettato).
Per quanto riguarda il rapporto tra le superfici (Ae/Ai) nel caso di tubo liscio sarà maggiore che nel caso ti tubo alettato.
La resistenza termica dominante è lato aria. Per tanto pur riuscendo a quasi raddoppiare il coefficiente di scambio lato tubi, il suo effetto a livello di coefficiente globale di scambio è piccolo.
- Diminuzione della resa pur utilizzando un tubo microfin.
Si possono avere situazione tali per cui, pur utilizzando un tubo microfin, la resa diminuisca rispetto all’utilizzo di un tubo liscio.
Tale ragione è dovuta alle perdite di carico lato tubo.
Infatti se si hanno perdite di carico di qualche Kelvin, la temperatura di fine evaporazione diminuisce.
Vedasi il grafico di seguito:
Dal punto 1 a 2 si ha l’evaporazione di tipo ideale (a pressione costante).
Tuttavia, se si hanno perdite di carico di 2K o oltre, la temperatura di evaporazione ha l’andamento da 1 a 2’ provocando così una temperatura di fine evaporazione più bassa dell’inizio.
E ciò provoca, per tanto, una diminuzione della resa.
