Ciclo di defrosting
Il ciclo di defrosting (conosciuto anche come ciclo di sbrinamento) avviene quando le unità funzionano in riscaldamento (pompa di calore).
Durante il funzionamento a pompa di calore lo scambiatore esterno opera come evaporatore per cui la sua superficie risulta ad una temperatura molto bassa quando anche l'aria esterna è fredda (con un DT anche di 10°C); questo comporta la formazione di ghiaccio su di esso, dovuta alla presenza di umidità nell'aria esterna, e di conseguenza una riduzione dell'efficienza dello scambio termico (il ghiaccio è isolante).
Per disciogliere lo strato di ghiaccio la valvola reversibile inverte il ciclo e la ventola dell'evaporatore esterno si ferma, in modo da ridurre l'energia termica necessaria per lo sbrinamento. Ovviamente, mentre la macchina è in questa fase, il radiatore interno raffredda l'aria dell'edificio e quindi vi è la necessità di riscaldarla prima di immetterla in circolo.
Se non si procede a sbrinare periodicamente l’evaporatore, il funzionamento dell'impianto frigorifero ne risente notevolmente. Tuttavia il problema più grande risulta quello di impostare la frequenza dei cicli di sbrinamento; infatti cicli di defrosting saltuari portano alla formazione di grandi spessori di ghiaccio sulla batteria peggiorando la possibilità di scambio di calore mentre sbrinamenti troppo frequenti comportano l’immissione di acqua fredda nell'impianto ed un sicuro spreco dal punto di vista energetico.
Anche la durata dello sbrinamento risulta strategica per il completo scioglimento della brina: infatti se non tutta la quantità presente sull’evaporatore viene sciolta la parte rimanente tende, con la successiva ripartenza del compressore e produzione di caldo, a solidificarsi in maniera consistente; in questo modo, nella fase di funzionamento successiva al parziale sbrinamento la brina tende a diventare più compatta. Aumentando lo strato di brina sull’evaporatore, la potenza frigorifera dell’impianto si riduce, la pressione di evaporazione del refrigerante si modifica e si possono verificare degli inconvenienti di funzionamento al compressore. Per tale ragione nell’impianto va previsto con periodicità uno sbrinamento dell’evaporatore, che può essere eseguito mediante diverse modalità, a seconda della tipologia di impianto e delle diverse esigenze di conduzione. Ciascuna di tali modalita' offre dei vantaggi e degli svantaggi, in termini di velocita' del processo di sbrinamento, di efficacia, di consumi energetici e di costo iniziale dei dispositivi dell’impianto.
Vi sono sostanzialmente due metodi per effettuare il defrosting: il primo mediante una resistenza elettrica ausiliaria permette di tenere la temperatura delle alette ad una superiore ai 0°C (temperatura alla quale il ghiaccio fonde). Il secondo metodo, è il più utilizzato nel campo della climatizzazione poichè la possibilità di riunire in un’unica macchina la funzione riscaldamento e quella raffreddamento permette di procedere allo sbrinamento della batteria esterna della pompa di calore mediante una semplice inversione di ciclo, che consente di far transitare il gas caldo proveniente dal compressore all’interno dello scambiatore da sbrinare.