La velocità con cui il calore deve essere rimosso da uno spazio refrigerato per mantenere una temperatura desiderata è nota come carico di refrigerazione. Dipende da diversi fattori, tra cui il volume dello spazio da raffreddare e la quantità e la temperatura di base degli articoli all’interno. Questo numero può anche essere indicato come carico di raffreddamento o carico di riscaldamento.
La tecnologia della refrigerazione, o raffreddamento artificiale, è comune nella maggior parte delle case moderne. La maggior parte delle cucine dispone di frigoriferi per la conservazione degli alimenti. Molte case e aziende hanno anche unità di condizionamento dell’aria centrali o unità di condizionamento dell’aria in-finestra.
È una legge fondamentale della fisica che il calore si trasformi in freddo, il che significa che un oggetto caldo tenterà di riscaldare tutto ciò che lo circonda. Ad esempio, quando si mettono dei cubetti di ghiaccio in un bicchiere di acqua calda, l’acqua nel bicchiere non si trasforma in ghiaccio; invece, il ghiaccio nel bicchiere si scioglie. Questo accade perché le molecole nell’acqua vogliono raggiungere l’equilibrio con le molecole nel ghiaccio. L’acqua riscalda il ghiaccio fino a quando tutto il contenuto del bicchiere raggiunge una temperatura quasi uniforme.
A causa di questa legge fisica, la refrigerazione di un ambiente richiede una fornitura continua di aria fredda. In passato, i frigoriferi utilizzavano il ghiaccio come fonte di raffreddamento. I frigoriferi moderni utilizzano liquido evaporante, generalmente ammoniaca liquida. Qualunque sia la fonte fredda, il problema è lo stesso: quello di quanto calore deve essere sottratto per mantenere lo spazio abbastanza fresco da conservare il cibo all’interno.
Il carico di refrigerazione deve essere calcolato per progettare un frigorifero efficiente. Il carico di refrigerazione varia a seconda della quantità di cibo nel frigorifero e se il cibo era caldo o già freddo quando è stato inserito all’interno. L’isolamento influirà anche sul carico di refrigerazione. Senza isolamento, il calore esterno agirà sullo spazio interno, cercando di raggiungere l’equilibrio.
Il carico di refrigerazione viene spesso calcolato per decidere le dimensioni e il tipo di unità di condizionamento necessaria per uno spazio in cui le persone lavoreranno o vivranno. In questo caso va considerato tutto il calore scambiato attraverso pareti, pavimenti e finestre. Anche il clima giocherà un ruolo perché l’umidità e il movimento dell’aria possono influenzare la temperatura. Anche il numero di persone che si prevede vivranno e lavoreranno nella stanza deve essere stimato perché i corpi viventi producono calore. Anche i grandi dispositivi elettronici come computer, lavatrici e televisori producono calore e dovrebbero essere presi in considerazione quando si calcola il carico di refrigerazione.