Trazioni alternative sono da tempo un argomento che attira le attenzioni del settore degli autobus. Da tempo si osserva la tendenza a passare dal motore diesel a combustione interna al motore elettrico. Anche la Berliner Verkehrsbetriebe (BVG) – azienda di trasporti della città di Berlino – nel 2019 ha ordinato nuovi autobus elettrici dal produttore di autobus della azienda polacca Solaris, uno dei principali produttori di autobus e pullman in Europa e leader di mercato nella mobilità elettrica nel trasporto pubblico europeo. Ma per l’azienda berlinese il motore elettrico non era l’unica richiesta: gli autobus dovevano anche avere un impianto di climatizzazione a CO₂.
Tra i leader mondiali della climatizzazione a CO2 per autobus vi è l’azienda tedesca Konvekta.
Konvekta ha più di 30 anni di esperienza con il refrigerante CO₂ e oltre 1.300 pompe di calore che operano con successo sul campo, con un design leggero e un’attenzione particolare alla facilità di manutenzione. Riconoscimenti come il Premio per l’ambiente tedesco e il premio EBUS testimoniano il successo del produttore di aria condizionata per trasporti.
Questi due giganti del settore si completano perfettamente nella realizzazione di autobus elettrici a condizinamento sostenibile.
Cuore della pompa di calore di Konvekta, montata sugli autobus Solaris è il compressori a pistoni BITZER ECOLINE per applicazioni con CO₂ transcritica.
Perfettamente coordinati: compressori ECOLINE e pompe di calore Konvekta CO₂
Sebastian Fink, Head of Testing and Validation presso Konvekta, spiega: «Abbiamo iniziato a utilizzare BITZER ECOLINE 4MTE nei test sul campo nel 2014, dove ha più che dimostrato la sua affidabilità, funzionamento regolare e stabilità. Abbiamo quindi deciso di utilizzarlo nel progetto con Solaris. Avevamo già utilizzato un piccolo numero di compressori ECOLINE in progetti ferroviari e, naturalmente, abbiamo potuto attingere alle nostre esperienze passate».
Konvekta fornisce a Solaris la pompa di calore UL 500 EM CO₂ HP CO₂ con compressori BITZER ECOLINE per due diversi tipi di autobus: l’autobus elettrico nE12 di dodici metri è dotato di una sola pompa di calore a CO₂, mentre l’autobus articolato Solaris nE18 beneficia di due pompe di calore a CO₂ per la sua lunghezza di 18 metri. Solaris installa quindi il compressore con doppio disaccoppiamento per ridurre al minimo le vibrazioni nel veicolo. Ma grazie al funzionamento eccezionalmente fluido del BITZER ECOLINE 4MTE, il funzionamento del sistema è impercettibile per i passeggeri all’interno.
Le pompe di calore a CO₂ si adattano perfettamente ai compressori ECOLINE e consentono un funzionamento particolarmente efficiente e affidabile degli autobus elettrici. Naturalmente c’erano anche caratteristiche uniche nel design delle pompe di calore a CO₂. Sebastian Fink: «Gli elevati requisiti in termini di tenuta richiedevano concetti nuovi di zecca nella produzione. I punti chiave che dovevamo prendere in considerazione includevano le disposizioni della norma DIN EN 378-2 in merito al test di resistenza alla pressione e al controllo delle perdite, nonché i concetti di sicurezza nella produzione industriale e nell’applicazione mobile».
I vantaggi della CO₂
Sebbene la CO₂ non sia così comune per le applicazioni bus, poiché spesso richiede tecnologie relativamente costose, il refrigerante è a prova di futuro e vanta una disponibilità a lungo termine. La CO₂ soddisfa anche tutti i criteri di ecocompatibilità e sostenibilità, in quanto refrigerante naturale che, con un GWP di 1, ha un effetto serra trascurabile.
Anche quando la temperatura esterna è di 45°C, la pompa di calore Konvekta CO₂ raggiunge un buon COP in modalità raffreddamento e dimostra che il raffreddamento con CO₂ funziona anche con temperature esterne elevate. In riscaldamento, la pompa di calore CO₂ fornisce risultati affidabili fino a -20°C. Con una temperatura esterna di -10°C, ad esempio, raggiunge una potenza termica di 19,3 kW con un valore di COP di 2,3. «Cifre come queste non possono essere raggiunte con nessun altro refrigerante» afferma Björn Kern, responsabile delle applicazioni tecniche di Konvekta. «Questo dimostra solo che BVG ha preso la decisione giusta con la CO₂ per i suoi nuovi autobus elettrici».
Lo sviluppo del sistema a pompa di calore a CO₂ è iniziato nel 2017, con la prima serie consegnata a Solaris nel 2019. E anche se il progetto è in corso, Björn Kern ha già deciso: «Siamo più che soddisfatti dei risultati iniziali e le nostre esperienze con le pompe di calore a CO₂ negli autobus elettrici. Naturalmente, la partnership tra Konvekta, Solaris, BVG e BITZER è stata molto buona, il che gioca un ruolo chiave».
