I dettaglianti devono poter scegliere senza problemi la migliore architettura di sistema e refrigerazione per i loro negozi. Nel corso del processo decisionale devono conformarsi a rigorosi requisiti normativi per l'uso di tecnologie a prova di futuro, tenendo al contempo in considerazione i fattori economici.
Contro i gas serra
Molti nuovi refrigeranti e architetture di sistema a idrofluorocarburi sono stati introdotti nell'ultimo decennio per diminuire le emissioni di gas a effetto serra e quindi per ridurre l'impatto del riscaldamento globale stabilito dal protocollo di Kyoto. La refrigerazione commerciale è finita sotto i riflettori delle politiche ambientali. Soprattutto perché gli studi sulle perdite hanno rivelato i veri effetti delle emissioni di idrofluorocarburi (HFC) nei sistemi centralizzati. Anche se ora è diminuito, il tasso di perdita associato a questa architettura di sistema rimane alquanto elevato.
Il regolamento F-Gas (UE) 517/2014 è una delle questioni più pressanti della nostra industria oggi, imponendo restrizioni alla scelta del refrigerante e quindi impattando l'architettura del sistema. Mentre la riduzione graduale degli HFC procede, gli attori della refrigerazione commerciale sono costretti a identificare alternative veramente sostenibili che massimizzino i benefici ambientali, economici e operativi.
Da ricordare: il protocollo di Kyoto e l'emendamento di Kigali
Nel 1997 sono stati fissati obiettivi vincolanti di riduzione delle emissioni per i Paesi industrializzati di tutto il mondo. L'obiettivo: limitare il riscaldamento globale, concentrandosi sulle emissioni di gas serra. Inoltre, nel 2016 l'emendamento di Kigali al protocollo di Montreal del 1987 ha stabilito un programma aggressivo di riduzione graduale globale per gli HFC. Gli HFC sono stati introdotti per sostituire i clorofluorocarburi (CFC) e gli idroclorofluorocarburi (HCFC) responsabili della riduzione dello strato di ozono atmosferico.
CO2 – Il refrigerante a prova di futuro
Le crescenti preoccupazioni ambientali per le potenziali emissioni dirette nell'atmosfera da sistemi di refrigerazione basati su HFC hanno portato a una riscoperta del biossido di carbonio (CO2) nel mercato della refrigerazione. Originariamente uno dei primi refrigeranti utilizzati quasi 100 anni fa, i suoi benefici e le sue proprietà ambientali lo qualificano come una buona alternativa per il presente e il futuro.
Attivazione | Anno | Refrigeranti |
Qualunque cosa abbia funzionato | Fine del 19th secolo | Refrigeranti naturali come NH3, CO2, SO2 ecc. |
Sicurezza e durata | 1930 - 1990 | CFCs e HCFCs |
Riduzione dell'ozono - Protocollo di Montreal | 1987 | Introduzione degli HFC, eliminazione graduale dei CFC e degli HCFC |
Riscaldamento globale - Protocollo di Kyoto | 1997 | HFC elencati come potenziali gas a effetto serra, introduzione di refrigeranti con basso GWP |
Riscaldamento globale - Iniziativa europea F-Gas CE 842/2006 | 2006 | Contenimento e prevenzione per ridurre le emissioni dei gas fluorurati a effetto serra coperte dal protocollo di Kyoto |
Riscaldamento globale - Verifica della revisione F-Gas dell'UE - UE 517/2014 | 2015 | Riduzione graduale degli HFC nell'UE fino al 79% entro il 2030, alternative di refrigeranti naturali(CO2, NH3, HCs) e HFC con basso GWP |
Riscaldamento globale - Emendamento di Kigali del Protocollo di Montreal | 2016 | Riduzione globale degli HFC |
Riscaldamento globale - Revisione F-Gas dell'UE | Previsto nel 2023 | Allineamento con l'emendamento di Kigali al protocollo di Montreal e ambizioni crescenti in linea con l'accordo verde dell'UE |
Applicazioni realizzate
L'uso del CO₂ come refrigerante naturale solleva molti dubbi: le soluzioni basate su CO₂ non sono grandi, complesse e costose? Sono adatte per l'uso in climi caldi? Il CO₂ comporta rischi per la sicurezza durante il funzionamento? E non è forse un gas serra dannoso per l'ambiente? Facendo leva sulla nostra vasta esperienza nelle tecnologie di refrigerazione, abbiamo liberato il campo da dubbi e miti.
Il CO2 è un'opzione leader per motivi ambientali. Nel corso di molti anni è stata acquisita un'esperienza positiva con diverse configurazioni di sistema, in particolare nell'Europa centrale e settentrionale. La fiducia derivante da questa esperienza garantisce che il CO2 sarà un'opzione a lungo termine nel futuro prevedibile.
La differenza principale con i refrigeranti tradizionali è la bassissima temperatura critica, 31 °C per il CO₂ (R-744). Pertanto, il processo di reiezione del calore nell'ambiente di solito non implica la produzione di condensa di biossido di carbonio. Inoltre è un raffreddamento progressivo del gas denso a una pressione costante superiore alla pressione critica (ciclo subcritico). Questo accade naturalmente a meno che non sia disponibile un dissipatore di calore a basse temperature (in genere al di sotto dei 20 °C). In tal caso il ciclo del refrigerante è subcritico e simile a quello del refrigerante tradizionale.
I sistemi di refrigerazione a CO₂ richiedono una pressione di compressione più elevata rispetto ai sistemi con refrigeranti di uso comune. L'intero sistema e i relativi componenti devono essere progettati di conseguenza.
Il punto triplo di CO₂ si verifica a 4,2 bar (g). Al di sotto di questo punto non c'è fase liquida. Alla pressione atmosferica il solido R-744 sublima direttamente in gas. Allo stato solido ha una temperatura superficiale di -79 °C. Se è ad alta pressione e la pressione viene ridotta al di sotto del punto triplo, l'R-744 si depositerà direttamente in un solido. Questo processo è noto come ghiaccio secco.
I confronti tra l'R-744 e altri refrigeranti possono essere fuorvianti a causa della bassa temperatura critica dell'R-744. L'R-744 è ragionevolmente comparabile agli HFC quando il ciclo è subcritico. Ma a temperatura ambiente elevata, quando il ciclo diventa transcritico, non lo è più. Cosa è anche necessario sapere:
L'R-744 ha un'elevata capacità di refrigerazione dovuta alla sua alta capacità di raffreddamento volumetrico, circa fino a 5 volte quella dell'R-404A.
Questo ha un impatto positivo sulla cilindrata del compressore e sul dimensionamento degli scambiatori di calore e delle tubazioni.
Il rapporto di compressione dell'R-744 è inferiore a quello degli HFC. Questo può portare a una maggiore efficienza isentropica del compressore.
L'R-744 ha eccellenti prestazioni di trasferimento del calore grazie all'alta pressione, alla densità elevata e alle buone proprietà termofisiche. Queste sono l'elevata conduttività termica, l'alto valore di capacità termica specifica del liquido e i valori ridotti di viscosità cinematica.
Il risultato è una differenza di temperatura tra refrigerante e fluido secondario minore, con conseguente miglioramento dell'efficienza del sistema.
Oggi reperire le attrezzature necessarie per i sistemi basati su CO₂ non è più un problema. I costi di investimento elevati erano caratteristici dei progetti basati su CO₂ precedenti, ma tali costi ora sono in calo. Lo stesso refrigerante è disponibile a un costo molto più basso di alcuni HFC dedicati.
La CO₂ si sta imponendo come refrigerante preferito grazie a questi tanti vantaggi. Il successo costante come refrigerante leader è ora ulteriormente promosso da un salto tecnologico. Ricerca e sviluppo intensivi, investimenti e know-how tecnico hanno prodotto l'innovazione più attesa per il settore: siamo riusciti ad applicare la tecnologia scroll al CO₂ come refrigerante in applicazioni a media e bassa temperatura. In tal modo abbiamo reso disponibile il meglio di entrambi i mondi al grande pubblico.
Refrigerante preferito
I nostri innovativi compressori scroll a CO₂ rendono il refrigerante naturale facile ed economico da utilizzare nei supermercati di dimensioni medio-piccole e ne consentono l'implementazione su vasta scala in tutte le regioni del mondo. Insieme all'innovativa gamma di compressori, abbiamo inoltre sviluppato una nuova linea di unità di refrigerazione che combinano la tecnologia scroll all'avanguardia con l'elettronica intelligente.
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