Analisi tecnico-economica di un impianto di trigenerazione abbinato ad un impianto fotovoltaico

Dal punto di vista teorico, se si utilizza la miscela ammoniaca/acqua, il ciclo frigorifero si presenta analogo.
Tuttavia, nella pratica, vi sono delle sostanziali differenze. Nelle macchine a bromuro di litio il refrigerante è l’acqua.
Ciò comporta innanzitutto che la pressione del ciclo sia sempre molto inferiore a quella atmosferica, per permettere il passaggio dallo stato vapore allo stato liquido e viceversa a temperature nettamente inferiori ai 100°C. In secondo luogo poiché l’acqua ghiaccia sempre a 0°C indipendentemente dalla pressione, la temperatura dell’acqua refrigerata non può essere inferiore a 4°C. Nelle macchine ad ammoniaca, invece, quest’ultima funge da refrigerante. Di conseguenza il ciclo è sempre in pressione: da 1400 a 2300 kPa per la parte in alta pressione e da 270 a 400 kPa per la parte in bassa pressione, valori molto simili a quelli delle macchine a compressione.
Di contro è possibile produrre acqua refrigerata a valori inferiori a 0°C perché l’ammoniaca passa allo stato solido a temperature nettamente più basse. Nel generatore delle macchine ad ammoniaca, l’acqua, che funge da assorbente, tende a vaporizzare assieme all’ammoniaca, anche se in misura minore. Quindi, a valle del generatore, si usa un ulteriore organo, chiamato rettificatore, che ha la funzione di separare in modo corretto l’acqua dall’ammoniaca. Le macchine ad ammoniaca possono essere condensate ad aria, perché il ciclo può lavorare con temperature di condensazione più elevate di quelle consentite dalla miscela acqua/bromuro di litio. Le macchine a bromuro di litio devono necessariamente condensare ad acqua di torre, con una temperatura massima dell’acqua in ingresso allo scambiatore di 35°C. Ciò ne limita il funzionamento. Nelle macchine ad ammoniaca non è possibile adottare degli schemi a doppio effetto, perché la temperatura del generatore diventerebbe troppo elevata (attorno a 180°C vi possono essere delle dissociazioni della molecola dell’ammoniaca). Attualmente i gruppi frigoriferi in commercio con ciclo ammoniaca/acqua sono solamente a fiamma diretta, condensate ad aria, di potenza unitaria attorno a 15 kW frigoriferi. Esiste qualche modello per usi industriali alimentato ad acqua calda o a vapore, ma a prezzi di fatto improponibili, se non per applicazioni molto particolari.