CO2 transcritica: ancora molte potenzialità da esplorare

CO2
Armin Hafner, professore di Tecnologie della Refrigerazione al NTNU, Trondheim, Norvegia.

Trasformare la complessità in opportunità è uno dei messaggi che Armin Hafner, professore di tecnologie della refrigerazione al NTNU di Trondheim in Norvegia, rivolge al pubblico presente ad ATMOsphere Europe, la conferenza sui refrigeranti naturali tenutasi questa settimana a Riva del Garda.

Nella sua presentazione Hafner afferma che alcune delle questioni critiche nel ciclo della COpossono essere una opportunità per ampliare gli orizzonti delle applicazioni di tale refrigerante. L’esempio più classico è quello della pompa di calore che utilizza l’enorme calore dissipato dal ciclo transcritico come fonte di energia per produrre acqua calda, per riscaldare e raffrescare. «Arrivare a 80-90 gradi non è un problema» afferma Hafner. Quindi con una pompa di calore e sfruttando la dissipazione termica dell’impianto a COè possibile produrre acqua calda sanitaria, raffrescare e riscaldare gli ambienti. «La pompa di calore è una applicazione perfetta per la CO2».

Ma attenzione: «Nemmeno la migliore delle pompe di calore funzionerebbe bene se il resto dell’impianto non fosse progettato adeguatamente». È fondamentale avere un sistema di gestione della circolazione dell’acqua tale che l’acqua a temperature diverse non si mischi perché questo abbasserebbe l’efficienza del sistema. In ultima analisi, dunque: «Quando installate una pompa di calore non dimenticate di accompagnarla da un circuito dell’acqua ben studiato».

Una nuova generazione di Chiller

Nel futuro prossimo delle applicazioni a COvi è una nuova generazione di chiller,

Una nuova generazione di Chiller made in ENEX

sviluppato dalla azienda italiana Enex, in grado di rispettare i severi requisiti della direttiva Eco-design in termini di efficienza energetica.

Il chiller in questione sfrutta la tecnologia degli eiettori e un sapiente gioco di lavoro tra due livelli di evaporatori e quindi due stadi di raffreddamento dell’acqua per cui si riesce a mantenere la temperatura finale di evaporazione più alta del consueto, con il risultato che la pressione della linea di aspirazione del compressore è maggiore con minore lavoro del compressore stesso e risparmio energetico del sistema. Questa soluzione sfrutta la tecnologia degli eiettori, ormai affermata sul mercato. Questo chiller a COtranscritica è dunque in grado di produrre acqua calda e fredda, quindi di assolvere a tre funzioni: climatizzazione e produzione di acqua calda sanitaria, ma senza dover ricorrere a refrigeranti infiammabili.

Anche nella refrigerazione commerciale si intravedono novità all’orizzonte. Innanzitutto la dilatazione delle aree di applicazioni. Oggi vi sono applicazione in Giordania i cui rendimenti sono così descritti dal proprietario dell’impianto:

  • nessuna necessità di interventi riparazioni o manutenzione;
  • consumi energetici dell’impianto ridotti del 30% rispetto a un impianto simile per potenza ed età ma ad HFC;
  • assoluta stabilità della temperatura nei mobili;
  • nessun fermo impianto quindi sprechi alimentari ridotti a zero.

In un ulteriore passo si potrebbe pensare a un sistema integrato di riscaldamento, condizionamento dell’aria e refrigerazione (HVAC&R) che impieghi anidride carbonica in sostituzione degli FGAS, per edifici ad alta richiesta di energia come i supermercati. Nel progetto europeo MultiPACK, a cui partecipa anche l’Italia, si stanno analizzano soluzioni di nuove unità che prevedono il chiller sopra descritto accorpato alla centrale di refrigerazione. L’introduzione di queste nuove unità ridurrebbe il consumo di energia di almeno il 25%, contenendo significativamente l’impatto ambientale nel rispetto delle normative della UE e limitando nel contempo i costi di manutenzione.

Infine, si stanno studiando modalità per sfruttare le possibilità di accumulo termico del sistema di refrigerazione e trasformare così il supermercato in una batteria.

Queste innovazioni e ultime tendenze nelle applicazioni della CO2transcritica indicano innanzitutto che:

  • tale tecnologia è ormai realmente disponibile per qualunque area geografica;
  • che funziona ed è in grado di portare enormi risultati in termini di efficienza;
  • che è estremamente versatile e lavorando sui sistemi esistenti con un poco di creatività si riesce ad ampliare il campo di applicazione;
  • che infine c’è ancora un enorme potenziale inesplorato di possibilità applicative.

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