Un’unità di condensazione è un dispositivo che viene utilizzato per condensare una sostanza gassosa nella sua forma liquida attraverso il raffreddamento. Un’unità di condensazione tecnicamente è un tipo di scambiatore di calore e le sue dimensioni variano da un dispositivo estremamente piccolo fino a unità di grandi dimensioni di dimensioni industriali. Le unità di condensazione sono anche incredibilmente varie nelle applicazioni, con usi come il raffreddamento in frigoriferi, condizionatori d’aria, reazioni chimiche e soprattutto centrali elettriche con turbine a vapore. L’acqua viene tipicamente utilizzata come refrigerante nel processo di condensazione, ma sono state impiegate con successo anche altre forme di refrigeranti.
Un condensatore di superficie è un tipo di unità di condensazione spesso presente nelle centrali elettriche a vapore. Un tipico ciclo a vapore consiste nel preriscaldare l’acqua e portarla al punto di ebollizione, momento in cui viene vaporizzata, o surriscaldata, in vapore ad alta pressione. Questo vapore viene inviato a una serie di turbine, dove dopo aver attraversato più cicli, viene ricondensato in acqua. Il processo di condensazione è una parte estremamente importante del ciclo del vapore, perché consente a un impianto a vapore di riciclare il vapore che altrimenti sarebbe andato disperso. Per questo motivo, i condensatori aiutano ad aumentare l’efficienza nelle centrali elettriche a vapore riducendo la richiesta di acqua.
Tipicamente, i condensatori di superficie sono costituiti da una struttura a fascio tubiero. Qui è dove l’acqua fredda scorre attraverso una serie di tubi all’interno di un guscio di metallo pieno di vapore esausto. L’acqua fredda porta i tubi a una temperatura relativamente bassa, che poi raffredda il vapore all’interno del guscio. Dopo che il vapore si è condensato, l’acqua viene raccolta sotto l’unità in un pozzo caldo. Nelle applicazioni a vapore più piccole, l’unità di condensazione può assumere una forma simile al radiatore di un’auto.
Un altro tipo comune di unità di condensazione è un’unità di condensazione del condizionatore d’aria. Questa è solo una parte dei tre componenti essenziali di un condizionatore d’aria. Innanzitutto, un’unità di condensazione condensa il vapore di refrigerante in una forma liquida. In secondo luogo, proprio come una pompa, un compressore crea un flusso costante di liquido refrigerante, dove si sposta verso il terzo stadio. Questo terzo stadio è costituito da un ventilatore o ventilatore, che soffia aria fredda creata dall’effetto di raffreddamento del liquido refrigerante che scorre.
Le unità di condensazione sono comunemente utilizzate anche nelle applicazioni chimiche. Un’unità di condensazione da laboratorio, tuttavia, è molto diversa da quella che si vedrebbe in una centrale elettrica a vapore o in un condizionatore d’aria. A differenza dei comuni scambiatori di calore, i condensatori da laboratorio e chimici sono costituiti da un grande tubo di vetro attraverso il quale scorre l’acqua. Nel mezzo di questo tubo più grande c’è un altro tubo più piccolo, nel quale entra un vapore caldo. All’ingresso, l’effetto di raffreddamento dell’acqua circostante porta il vapore ad una temperatura alla quale può condensare.
Un uso comune per i condensatori da laboratorio è la distillazione dell’acqua. L’acqua contiene molte impurità che sono indesiderate nei processi di riscaldamento e chimici. Se riscaldato al punto da far evaporare l’acqua, possono rimanere piccoli depositi impuri. Nelle centrali a vapore, questo è molto indesiderabile, perché questi depositi possono provocare corrosione. Nelle applicazioni chimiche, anche la presenza di impurità può provocare una reazione chimica indesiderata.
Un altro tipo di unità di condensazione è noto come condensatore a contatto diretto. In questo tipo, il gas e il liquido di raffreddamento entrano in contatto diretto. Quando vengono utilizzati, il liquido e il gas che vengono combinati sono sostanze identiche in forme diverse, come la combinazione di acqua e vapore.