Ix-Box, lo scambiatore rigenerativo intelligente

Visione di insieme di un evaporatore con Ix-Box e due condensatori onda
Visione di insieme di un evaporatore con Ix-Box e due condensatori

Onda persegue la sostenibilità energetica e ambientale con prodotti sempre più efficienti: è il caso dell’Ix-Box, il nuovo scambiatore rigenerativo integrato

Lo scambiatore di calore rigenerativo interno al ciclo frigorifero, chiamato nella comune letteratura internazionale IHX (Internal Heat Exchanger) è uno strumento che permette il miglioramento delle prestazioni, ed è conosciuto da lunghissimo tempo. Onda propone in tal senso una soluzione completamente innovativa, l’Ix-Box, caratterizzata da:
1. Ingombro limitato e montaggio agevole, grazie alla innovativa integrazione con l’evaporatore, con perfetta intercambiabilità con la testata di uscita refrigerante;
2. Bassa perdita di carico lato vapore, per mantenere elevato il vantaggio di efficienza;
3. Basso volume lato liquido, che porta ad un risparmio di carica;
4. Nessun impedimento al ritorno dell’olio;
5. Sistema di regolazione dedicato, mediante un algoritmo proprietario.

Ix-Box consente quindi i vantaggi tipici dell’IHX, in particolare la diminuzione dell’approccio di temperatura tra acqua e refrigerante negli evaporatori comunemente utilizzati nel condizionamento dell’aria e nelle pompe di calore. Essenzialmente, il minimo surriscaldamento richiesto all’aspirazione del compressore viene realizzato dal refrigerante stesso, e non più dall’acqua, che si può quindi raffreddare in maniera più efficiente.

Esempio di chiller che monta Ix-Box
Esempio di chiller che monta Ix-Box

Per stimare l’effettivo vantaggio che si può ottenere, nel Laboratorio di Trasmissione del Calore Onda sono state eseguite prove comparative di efficienza tra un chiller tradizionale (senza IHX) e uno che monta Ix-Box, con R134a e R1234ze(E). Innanzitutto, la carica di refrigerante non ha subito un aumento significativo, grazie all’apposito design a basso volume della linea di deviazione del liquido. Poi, rispetto a una soluzione esterna a piastre o a fascio tubiero, la perdita di carico aggiuntiva sulla linea di aspirazione è risultata molto bassa (ad esempio tra 1 e 2 kPa per potenze frigorifere attorno ai 400 kW): il guadagno sull’approccio è quindi stato mantenuto. Con un surriscaldamento totale impostato a 5 K, con iX-Box si è trovato un aumento massimo di ESEER pari a 8-10 %, che si è portato attorno al 25-30% con surriscaldamento totale 10 K. Le prove sono state eseguite parzializzando il compressore con portata dell’acqua costante, come è consueto nella stragrande maggioranza delle applicazioni.
In generale, il vantaggio è maggiore con refrigeranti che hanno pressioni di lavoro distanti dalla pressione critica (R134a e i nuovi HFO): si può infatti sfruttare anche l’effetto benefico del maggiore sottoraffreddamento, che riduce le perdite energetiche di laminazione, senza aumentare di molto, per la natura di questi fluidi, quelle di desurriscaldamento. In tal senso, i test hanno rivelato un ulteriore aumento di circa il 4 % dell’ESEER.

Prospetto dei benefici con l’utilizzo di Ix-Box onda
Prospetto dei benefici con l’utilizzo di Ix-Box

L’ostacolo maggiore all’utilizzo di IHX, storicamente, è stata la mancata compatibilità con il sistema di regolazione normalmente applicato alle valvole di laminazione. Pertanto, Onda ha sviluppato in tal senso un sistema di regolazione automatico avanzato e proprietario, che permette di mantenere i vantaggi alle diverse condizioni operative.

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