Esperto risponde: gli scambiatori di calore a micro-canali

Gli scambiatori di calore a micro-canali sono una tipologia di scambiatori di calore in genere liquido-liquido a piastre. La loro conformazione è data da una serie di piastre sovrapposte una all’altra parallelamente e con i bordi allineati in modo da formare dei canali per il passaggio dei fluidi piccolissimi, i micro-canali appunto.

Gli scambiatori di calore a micro-canali permettono una circolazione tale che ciascuna piastra risulta avere le superfici opposte bagnate dai due diversi liquidi, in modo che essi possano scambiare convenientemente e reciprocamente calore in maniera molto efficiente. Grazie alla piccolissima sezione che caratterizza i micro-canali, che può essere anche dal diametro di 1 mm,  il volume interno è ridotto e questo consente, a parità di capacità di scambio, una riduzione dei volumi dei due liquidi che si scambiano il calore. Inoltre, le più piccole dimensioni dello scambiatore ne determinano un suo minor peso ed una più facile possibilità di collocarli nel lay-out del circuito frigorifero o idraulico. La presenza di canali molto piccoli risulta essere molto vantaggiosa dal punto di vista dello scambio rispetto ai canali di grandi dimensioni in quanto i liquidi risultano avere una maggiore percentuale di particelle a contatto con la superficie di scambio.

Tale caratteristica degli scambiatori di calore a micro-canali risulta particolarmente utile per i circuiti frigoriferi in quanto consente di  ridurre la quantità di refrigerante complessiva necessaria per garantire una determinata capacità termica. L’elevata efficienza di scambio è una proprietà che contraddistingue in maniera caratterizzante gli scambiatori di calore a micro-canali rispetto ai tradizionali scambiatori a piastre, che già garantiscono maggiori prestazioni rispetto ad altre tipologie di scambiatori di calore che vengono impiegati nel settore frigoristico ed in quello idraulico.

Esistono tipologie di scambiatori a micro-canali anche per lo scambio di calore tra un liquido ed un gas. In tale caso la movimentazione del gas, che avviene all’esterno dello scambiatore, può essere realizzata con ventilatori di potenza più piccola e quindi meno dispendiosi dal punto di vista energetico. Date le ridotte dimensioni dei micro-canali, una delle problematiche più insidiose di tali scambiatori è costituita dal loro sporcamento interno. Gli scambiatori di calore a micro-canali vengono anche indicati con l’acronimo MCHE, ossia Micro Channels Heat Exchangers, dalla lingua inglese.