Se stai valutando apparecchiature di raffreddamento industriali o commerciali, la risposta diretta è questa: un refrigeratore a CO2 è un refrigeratore a compressione di vapore che utilizza anidride carbonica (R744) come refrigerante e può fornire acqua refrigerata, salamoia o raffreddamento ad espansione diretta da circa 5°C fino a -35°C senza fare affidamento su refrigeranti ad alto GWP. Poiché la CO2 ha una temperatura critica di soli 31,1°C, il refrigeratore funziona spesso nella regione transcritica nelle giornate calde, con pressioni high-side comprese tra 80 e 120 bar invece dei 15-25 bar tipici delle macchine con R134a o R404A. Questa singola differenza guida ogni altra decisione che prenderai riguardo all'attrezzatura, dalla selezione dei componenti e il metodo di giunzione dei tubi alla strategia di controllo e al piano di assistenza.
I numeri dei titoli parlano chiaro. La CO2 ha un potenziale di riscaldamento globale (GWP) su 100 anni pari a 1, un potenziale di riduzione dell’ozono (ODP) pari a zero e una classificazione di sicurezza ASHRAE Standard 34 pari a A1, che significa non infiammabile e a bassa tossicità. È poco costoso, disponibile in tutti i mercati e non esposto ai vincoli di fornitura e di costo che colpiscono sempre più i refrigeranti HFC ad alto GWP. Poiché l'effetto di refrigerazione volumetrica della CO2 è comunemente indicato come da cinque a otto volte quello dell'R404A in condizioni tipiche di evaporazione della refrigerazione, la cilindrata del compressore e i diametri dei tubi richiesti sono molto più piccoli di un impianto HFC equivalente della stessa capacità, e la carica di refrigerante è corrispondentemente inferiore.
Il resto di questa guida illustra le differenze tra un refrigeratore a CO2, come confrontarlo con i refrigeranti convenzionali, come funziona effettivamente il ciclo transcritico, cosa specificare, quali applicazioni ne traggono maggiori vantaggi e quali rischi di manutenzione e approvvigionamento pianificare. L'accento è posto sulla pratica: le tolleranze, i limiti operativi e i dettagli di progettazione che separano un impianto affidabile da un problema costoso.
Che cos'è un refrigeratore a CO2 e in cosa differisce da un refrigeratore convenzionale?
Un refrigeratore convenzionale evapora un idrofluorocarburo (HFC) come R134a o R404A in un evaporatore a fascio tubiero o a piastre saldobrasate, comprime il vapore e lo condensa in un condensatore raffreddato ad aria o ad acqua. L'intero lato ad alta pressione del ciclo rimane al di sotto del punto critico del refrigerante, quindi il condensatore cambia il refrigerante da gas a liquido a una temperatura quasi costante.
Un refrigeratore a CO2 segue lo stesso principio di compressione del vapore ma con una differenza decisiva. La temperatura critica dell'anidride carbonica è 31,1°C, il che significa che ogni volta che la temperatura di rilascio del calore è superiore a circa 25-30°C, il lato alto del ciclo è supercritico. Il condensatore diventa un gas cooler. Il refrigerante esce dal compressore come gas supercritico a 80-120 bar, viene raffreddato senza condensa e viene quindi espanso direttamente alla pressione di evaporazione.
Le conseguenze pratiche sono visibili in tutta la macchina. La tubazione è progettata per una pressione di esercizio di almeno 120 bar e solitamente è brasata o saldata anziché svasata. I compressori devono tollerare temperature di scarico di 100-130°C e necessitano di un efficace raffreddamento dell'olio. La valvola di espansione deve gestire una caduta di pressione che può superare i 50 bar. Le valvole limitatrici dell'alta pressione scaricano nell'atmosfera, il che è accettabile perché la CO2 non è né infiammabile né tossica alle concentrazioni normalmente coinvolte.
In altre parole, un refrigeratore a CO2 è una macchina appositamente costruita, non un refrigeratore HFC convertito. La qualità della progettazione del sistema, il dimensionamento del gas cooler e la logica di controllo determinano la quantità di energia consumata e l'affidabilità del suo funzionamento nel servizio quotidiano.
CO2 vs HFC e altri refrigeranti naturali: dati di confronto chiave
La tabella seguente mette a confronto i refrigeranti più spesso considerati nei progetti di refrigeratori. I valori del GWP seguono il Quinto Rapporto di Valutazione dell’IPCC (orizzonte temporale di 100 anni). Le classi di sicurezza seguono lo standard ASHRAE 34. I valori critici di temperatura e pressione provengono dai dati pubblicati sulla saturazione del refrigerante.
| Refrigerante | GWP (100 anni) | ODP | Classe di sicurezza | Tipica pressione high-side | Temp. critica | Capacità volumetrica rispetto a R404A |
|---|---|---|---|---|---|---|
| R744 (CO2) | 1 | 0 | A1 | Subcritico 30-50 bar, transcritico 80-120 bar | 31,1°C | 5-8 volte |
| R134a | 1.430 | 0 | A1 | 15-25 bar | 101,0°C | 0,6 volte |
| R404A | 3.922 | 0 | A1 | 18-25 bar | 72,1°C | 1.0 (riferimento) |
| R290 (propano) | 3 | 0 | A3 | 15-25 bar | 96,7°C | 0,7 volte |
| R717 (ammoniaca) | 0 | 0 | B2 | 10-20 bar | 132,3°C | 1,5 volte |
Da questo confronto discendono immediatamente due conclusioni. Innanzitutto, dal punto di vista della contabilità climatica, la CO2 rientra nella stessa categoria dell’ammoniaca: un GWP pari a 1 significa un impatto climatico praticamente nullo dovuto alle perdite. L’R404A ha un GWP di 3.922, quindi una piccola perdita annuale da una macchina R404A ha lo stesso effetto di carbonio equivalente di una quantità molto maggiore di CO2 rilasciata nell’atmosfera.
In secondo luogo, la pressione high-side di un sistema a CO2 è da quattro a sei volte superiore a quella delle alternative HFC. Questo è il prezzo da pagare per i vantaggi ambientali e volumetrici, ed è gestibile solo se il produttore, l'installatore e l'appaltatore dell'assistenza rispettano la pressione nominale in ogni punto del circuito.
Come funziona il ciclo transcritico della CO2
Le cinque fasi del processo
- Compressione. Il vapore a bassa pressione entra nel compressore a circa 25-40 bar ed esce a 80-120 bar. Temperature di scarico di 100-130°C sono normali, quindi il compressore deve avere un robusto raffreddamento dell'olio e una protezione della temperatura interna.
- Raffreddamento del gas. Il vapore supercritico viene raffreddato in un gas cooler tramite aria, acqua o mezzi evaporativi. Non si condensa. La temperatura di uscita del gas cooler, normalmente 35-45°C, è la variabile più importante per l'efficienza del sistema.
- Espansione. Una valvola di espansione elettronica abbassa la pressione dal livello high-side al livello di evaporazione, tipicamente 25-40 bar. La posizione della valvola viene regolata continuamente per mantenere la pressione di scarico ottimale.
- Evaporazione. La CO2 liquida evapora a una temperatura determinata dall'applicazione, tipicamente -10°C per il servizio con acqua refrigerata e fino a -40°C per il servizio con congelatore, estraendo calore dal fluido refrigerato o dal flusso d'aria.
- Aspirazione. Il vapore surriscaldato ritorna al compressore attraverso un accumulatore di aspirazione o un separatore di liquido, che protegge il compressore dai colpi di liquido durante i cambiamenti di carico e i cicli di sbrinamento.
Operazione subcritica e transcritica
Quando la temperatura di smaltimento del calore è inferiore a circa 25°C, la CO2 si condensa nel gas cooler a 40-60 bar e il ciclo si comporta in modo molto simile a un ciclo refrigerante convenzionale. Ciò accade frequentemente nei climi freddi o temperati ed è uno dei motivi per cui i sistemi a CO2 spesso raggiungono un’efficienza stagionale migliore rispetto alle apparecchiature HFC in quelle regioni. Quando la temperatura ambiente aumenta, il sistema passa al funzionamento transcritico e il regolatore assume la gestione della pressione high-side.
Ottimizzazione della pressione di scarico
Nel funzionamento transcritico, il controller ricerca continuamente la pressione di scarico che fornisce il coefficiente di prestazione (COP) più elevato. Una regola empirica ampiamente utilizzata nell’ingegneria della CO2 transcritica è che la pressione high-side ottimale è di circa 85-100 bar quando l’uscita del gas-cooler è di 30-35°C e che ogni riduzione di 1 K della temperatura di uscita del gas-cooler migliora il COP del ciclo di circa il 2-4%. Ecco perché il componente di smaltimento del calore e la strategia di controllo meritano la stessa attenzione del compressore stesso.
Criteri chiave di selezione per un refrigeratore a CO2
Iniziare il processo di selezione con la busta operativa, non con la targhetta. Sei controlli rilevano la maggior parte degli errori di specifica.
1. Capacità di raffreddamento e temperatura del fluido in uscita
Dimensionare il refrigeratore in kilowatt alla temperatura ambiente di progetto effettiva. Un refrigeratore a CO2 configurato per acqua refrigerata fornisce generalmente un fluido in uscita a 0-5°C; una versione con salamoia a bassa temperatura fornisce da -10°C a -35°C; e una versione ad espansione diretta alimenta i raffreddatori d'aria nei congelatori a temperature comprese tra -25°C e -40°C. Richiedi i dati sulla capacità alle condizioni ambientali del progetto, non al punto di riferimento di 25°C normalizzato per il settore.
2. Condizioni ambientali e modello climatico
Se nel sito si verificano lunghi periodi superiori a 30°C, il refrigeratore funzionerà in modo transcritico per la maggior parte dell'anno e la progettazione del raffreddatore a gas ha un effetto enorme sul consumo energetico annuale. Se il sito è freddo per gran parte dell'anno, il refrigeratore funziona in condizioni subcritiche, dove la CO2 è naturalmente efficiente. Abbina l'efficienza stagionale indicata ai tuoi dati climatici anziché confrontare i dati COP a pieno carico in un unico punto.
3. Tipo di compressore e limiti operativi
I compressori alternativi sono comuni al di sotto di circa 200-300 kW di servizio; i compressori a vite vengono utilizzati al di sopra di tale intervallo. Verificare la temperatura di scarico massima consentita, il metodo di raffreddamento dell'olio e se il compressore può funzionare con il controllo della velocità dell'inverter per il funzionamento a carico parziale. Questi dettagli determinano sia l'affidabilità che la capacità di turndown.
4. Valori nominali di pressione dei componenti e pratica di installazione
Ogni componente nel circuito ad alta pressione deve essere dimensionato per la pressione di progetto, che in genere è pari o superiore a 120 bar. Confermare che l'evaporatore, il raffreddatore del gas, le linee, le valvole e i dispositivi di scarico siano tutti classificati per quel valore e insistono su giunti brasati o saldati anziché su collegamenti meccanici svasati. La causa più comune di guasti precoci negli impianti a CO2 è l’uso di componenti e metodi di installazione copiati dalla pratica degli HFC.
5. Potenziale di recupero del calore
I refrigeratori a CO2 sono i candidati più efficaci per il recupero del calore tra tutti i refrigeranti comuni. Poiché il refrigerante lascia il compressore a 100-130°C, un desurriscaldatore o un secondo stadio di raffreddamento del gas può produrre in modo affidabile acqua calda a 70-90°C per il lavaggio, la pastorizzazione, il riscaldamento degli ambienti o il preriscaldamento della caldaia. Se il sito ha una richiesta simultanea di raffreddamento e acqua calda, considerare questo risparmio nella proiezione dei costi operativi del primo anno.
6. Comportamento a carico parziale e qualità del controllo
La maggior parte degli impianti funziona a carico parziale per la maggior parte delle ore di funzionamento. Richiedi le prestazioni del refrigeratore al 25%, 50%, 75% e 100% di carico e controlla come il controller gestisce la pressione di scarico, la velocità della ventola del raffreddatore del gas e la posizione della valvola di espansione. Un refrigeratore con un COP a pieno carico leggermente inferiore ma un eccellente controllo a carico parziale può facilmente sovraperformare una macchina nominalmente migliore per un intero anno di funzionamento.
Se il progetto prevede anche unità condensatrici per celle frigorifere, la logica di selezione è molto simile; vedere questo sito guida alla scelta di un'unità condensatrice per applicazioni di conservazione frigorifera prima di finalizzare la configurazione dell'impianto. Per l'installazione all'aperto in climi caldi, un refrigeratore monoblocco raffreddato ad aria è il punto di riferimento con cui confrontare; il team di ingegneri può indicare la capacità nominale in base alle condizioni di progettazione specifiche.
Chiller raffreddato ad aria di Kaidi per applicazioni esterne con climi caldi Un refrigeratore raffreddato ad aria è la base per le installazioni esterne nei climi caldi. Kaidi, con quasi 30 anni di esperienza, offre capacità nominale alle condizioni di progettazione, rendendolo il riferimento ideale per il confronto dell'architettura del sistema. Visualizza il prodotto → Opzioni di architettura del sistema di refrigerazione a CO2
La giusta architettura del sistema dipende dall'intervallo di temperatura e dal numero di carichi separati. Quattro layout di base coprono la maggior parte dei progetti.
Chiller transcritico monostadio
Questo è il layout più semplice del refrigeratore a CO2. Il compressore scarica in un refrigeratore di gas e la valvola di espansione alimenta un singolo evaporatore o un circuito di acqua refrigerata. È adatto al funzionamento a temperature medie, da circa 5°C fino a -25°C ed è il pacchetto più spesso fornito come unità refrigeratore costruita in fabbrica.
Sistema a cascata
Per temperature molto basse, tipicamente da -35°C a -50°C, la CO2 viene utilizzata nella fase a bassa temperatura mentre un secondo refrigerante come R134a o ammoniaca opera nella fase ad alta temperatura. Il lato della CO2 rimane subcritico, quindi le pressioni di installazione rimangono moderate e l'impianto può ancora sfruttare le eccellenti prestazioni della CO2 a bassa temperatura. Il lato ad alta temperatura è spesso un'unità condensante raffreddata ad acqua quando è disponibile un circuito dell'acqua di raffreddamento; I refrigeratori raffreddati ad acqua di Kaidi vengono utilizzati in questa posizione in diversi progetti industriali a cascata.
Chiller raffreddato ad acqua di Kaidi per progetti di refrigerazione in cascata Nei sistemi a cascata di CO2, le unità condensatrici raffreddate ad acqua fungono da stadio ad alta temperatura. I refrigeratori raffreddati ad acqua di Kaidi sono stati utilizzati in numerosi progetti industriali a cascata, fornendo un efficiente smaltimento del calore laddove è disponibile un circuito dell'acqua di raffreddamento. Visualizza il prodotto → Sistema Booster Transcritico
I sistemi booster combinano un circuito a media temperatura e un circuito a bassa temperatura in un unico impianto. Sono la soluzione dominante nei grandi supermercati, ma compaiono anche nei centri di logistica e distribuzione alimentare. Lo scarico del compressore a media temperatura è raffreddato a gas, mentre i compressori a bassa temperatura scaricano nella linea di aspirazione a media temperatura, il che migliora l'efficienza complessiva rispetto a due sistemi separati.
Sistema a circuito secondario di CO2 pompata
In questa architettura, la CO2 liquida viene pompata da un impianto centrale agli evaporatori remoti o alle serpentine di raffreddamento invece di essere espansa in ogni punto. La pompa mantiene una fornitura costante di liquido, migliorando il trasferimento di calore e riducendo la carica totale di refrigerante. Questo layout viene utilizzato nelle piste di pattinaggio, nei magazzini frigoriferi e negli impianti di lavorazione alimentare dove molti carichi distribuiti necessitano di un raffreddamento affidabile.
Opzioni di rifiuto del calore e raffreddamento del gas
Poiché ogni K di temperatura di uscita del gas cooler costa circa il 2-4% in termini di COP del ciclo, il componente di smaltimento del calore è la parte più influente di un impianto di refrigerazione a CO2 dopo il compressore. Nella pratica vengono utilizzati quattro metodi di rifiuto.
- Raffreddatori di gas raffreddati ad aria riutilizzare la tecnologia dei condensatori ad aria secca a pressioni nominali più elevate. Sono semplici e non richiedono acqua, ma la loro temperatura di uscita segue la temperatura del bulbo secco, il che rappresenta uno svantaggio nei climi caldi e secchi.
- Gas cooler evaporativi e condensatori evaporativi respingere il calore vicino alla temperatura ambiente del bulbo umido, che spesso è 8-15 K inferiore alla temperatura del bulbo secco nei climi secchi. Sono l'opzione preferita quando le ore transcritiche annuali sono elevate.
- Raffreddatori di gas raffreddati ad acqua o condensatori raffreddati ad acqua vengono utilizzati quando esiste già una torre di raffreddamento o un anello d'acqua, oppure quando l'impianto è un sistema in cascata con stadio alto raffreddato ad acqua.
- Gas cooler a recupero di calore vengono installati come secondo scambiatore di calore ad alta pressione che produce acqua calda a 70-90°C. Il calore recuperato è disponibile ogni volta che il refrigeratore è in funzione, quindi l'efficienza effettiva del sistema è di gran lunga superiore a quanto suggerito dal COP del solo raffreddamento.
Per un refrigeratore costruito in fabbrica in un ambiente industriale, un gruppo refrigeratore a condensazione evaporativa spesso offre il miglior equilibrio tra costo iniziale ed efficienza annuale, soprattutto laddove il trattamento dell'acqua e la manutenzione della torre di raffreddamento fanno già parte della routine del sito. La gamma di refrigeratori a condensazione evaporativa di Kaidi è costruita per il raffreddamento industriale e può essere specificata come pacchetto di smaltimento del calore in impianti a cascata di CO2 o booster con smaltimento del calore lato acqua.
Gruppo refrigeratore a condensazione evaporativa per applicazioni di raffreddamento industriale Per i refrigeratori industriali costruiti in fabbrica, un pacchetto di condensazione evaporativa offre il miglior equilibrio tra costo iniziale ed efficienza annuale. La gamma Kaidi è realizzata per applicazioni industriali ed è ideale laddove il trattamento dell'acqua e la manutenzione delle torri di raffreddamento sono già attività di routine. Visualizza il prodotto → Dove i refrigeratori a CO2 offrono i migliori risultati
I refrigeratori a CO2 recuperano i costi operativi in applicazioni con grandi carichi di raffreddamento, requisiti di bassa temperatura o richiesta di calore simultanea. Le seguenti applicazioni hanno il track record più solido.
- Birrifici e impianti di bevande. I refrigeratori a CO2 forniscono costantemente acqua di processo a 0-4°C e contemporaneamente generano acqua calda a 70-90°C che può sostituire o ridurre l'uso della caldaia. Sia il carico di raffreddamento che la richiesta di acqua calda sono elevati, quindi il risparmio combinato è sostanziale.
- Lavorazione lattiero-casearia. L'impianto raffredda rapidamente il latte a 4°C o meno e mantiene la cella frigorifera a 0-4°C. La classificazione non tossica della CO2 ne consente l'installazione in prossimità di prodotti alimentari senza i requisiti di ventilazione imposti dall'ammoniaca.
- Impianti di conservazione frigorifera e congelamento rapido. Un sistema di CO2 a espansione diretta con raffreddatori ad aria da -25°C a -35°C congela rapidamente il prodotto e mantiene piccole le fluttuazioni di temperatura. Lo sbrinamento a gas caldo è efficiente perché il refrigerante è sempre disponibile a temperatura e pressione elevate.
- Piste di pattinaggio. I circuiti secondari di CO2 pompata raffreddano la soletta della pista a circa -5°C - -7°C con una variazione molto bassa della temperatura del ghiaccio, cosa apprezzata sia dai pattinatori che dagli operatori della struttura. La carica di CO2 rimane nel locale tecnico, quindi la pista stessa è a prova di perdite.
- Supermercati e vendita al dettaglio di generi alimentari. I sistemi booster transcritici gestiscono sia i carichi dei congelatori che quelli refrigerati con un unico impianto centrale, e il calore recuperato dal raffreddamento del gas viene utilizzato per il riscaldamento degli ambienti.
- Raffreddamento dei processi industriali. Gli impianti chimici, farmaceutici e di plastica utilizzano refrigeratori a CO2 laddove la politica sui refrigeranti esclude fluidi infiammabili o tossici e dove la disponibilità di HFC a lungo termine rappresenta un problema.
Costi operativi, manutenzione e rischi di approvvigionamento
Costo energetico
Il COP a pieno carico di un refrigeratore a CO2 nella stagione calda è inferiore a quello di un refrigeratore a R134a equivalente se si confronta solo la potenza di raffreddamento. Il confronto onesto è stagionale: include il recupero di calore, le ore di free-cooling, il controllo del carico parziale e l’efficienza del funzionamento subcritico nei periodi freddi. Su questa base, i moderni impianti di refrigerazione a CO2 eguagliano o battono regolarmente i sistemi di base HFC in termini di costo energetico annuale nei climi temperati e forniscono valore aggiunto ovunque sia necessaria acqua calda.
Costo e addebito del refrigerante
La CO2 costa una piccola frazione di quanto costa l’R404A o l’R134a per chilogrammo e la carica richiesta è molto inferiore a causa dell’elevata capacità volumetrica. Il costo di ricarica dopo un intervento di assistenza è quindi una voce minore e non vi è alcuna pressione economica per rinviare la riparazione di piccole perdite.
Piano di manutenzione
Il programma di manutenzione di routine è simile a quello di un refrigeratore HFC: livelli dell'olio del compressore e degradazione dell'olio, condizioni del filtro deidratatore, calibrazione della valvola di espansione, pulizia della serpentina del raffreddatore del gas e revisione del setpoint di controllo. Due elementi meritano particolare attenzione. Il primo è l'integrità dell'alta pressione: programmare un'ispezione regolare di tutti i giunti brasati e saldati e dei dispositivi di scarico della pressione. Il secondo è il monitoraggio delle perdite: la CO2 è incolore e inodore, quindi i locali tecnici chiusi dovrebbero essere dotati di rilevamento della CO2 e ventilazione che si attivi prima che si avvicinino ai livelli di asfissia.
Rischi di approvvigionamento
- Componenti classificati per soli 60-80 bar installati in un sistema a 120 bar, il che può portare a rotture catastrofiche.
- Giunti meccanici svasati che perdono sotto cicli termici; Gli impianti di CO2 devono utilizzare connessioni a pressare brasate, saldate o ad alta pressione.
- Raffreddatori di gas sottodimensionati, che aumentano la temperatura di uscita, riducono il COP e prolungano le ore di funzionamento del compressore in ogni pomeriggio caldo.
- Sistemi di controllo che funzionano a una pressione high-side fissa invece di ottimizzare la pressione di scarico, sprecando il 5-15% dell'energia del compressore.
- Appaltatori di servizi senza formazione sulla CO2 ad alta pressione, che comporta lunghi tempi di fermo e uno scarso controllo delle perdite.
È possibile ridurre questi rischi richiedendo una dichiarazione scritta della pressione di progetto e delle specifiche complete per il compressore e il gas cooler e scegliendo un fornitore che fornisca supporto tecnico dalla fase di dimensionamento fino alla messa in servizio. Contatta direttamente il team di ingegneri Kaidi con il profilo di carico e le condizioni del sito per ottenere un layout del sistema di primo passaggio e un confronto con un impianto ad acqua refrigerata convenzionale.
Domande frequenti sui refrigeratori a CO2
Qual è la differenza tra un refrigeratore a CO2 e un refrigeratore normale?
Un normale refrigeratore utilizza un HFC come R134a o R404A e condensa il refrigerante al di sotto del suo punto critico. Un refrigeratore a CO2 utilizza R744, che spesso funziona in modo transcritico con un gas cooler a 80-120 bar invece che con un condensatore. Le uscite dell'evaporatore e dell'acqua refrigerata possono essere identiche, ma il livello di pressione, i componenti e i controlli sono completamente diversi.
Il refrigerante CO2 è infiammabile o tossico?
La CO2 è classificata A1 secondo lo standard ASHRAE 34: non infiammabile e a bassa tossicità. Ad alte concentrazioni può spostare l'ossigeno in uno spazio ristretto, quindi le sale degli impianti necessitano di ventilazione e rilevamento delle perdite di CO2. Durante il normale funzionamento è sicuro per le strutture alimentari e delle bevande.
A quale pressione funziona un refrigeratore a CO2?
Il lato di aspirazione è tipicamente 25-40 bar, a seconda della temperatura di evaporazione. Il lato ad alta pressione è di 40-60 bar nel funzionamento subcritico e di 80-120 bar nel funzionamento transcritico. Tutti i componenti high-side devono essere dimensionati per la pressione di progettazione del sistema, normalmente pari o superiore a 120 bar.
Un refrigeratore a CO2 può sostituire un sistema R404A esistente?
Non è una sostituzione immediata. L'evaporatore, le tubazioni, le valvole di espansione, il gas cooler, il compressore e i controlli devono essere tutti dimensionati per la pressione e le caratteristiche operative della CO2. Di solito è necessario un impianto completamente nuovo progettato attorno alla CO2, anche se il circuito di distribuzione dell’acqua refrigerata o della salamoia esistente può spesso essere riutilizzato.
I refrigeratori a CO2 sono più costosi dei refrigeratori a HFC?
Il primo costo è generalmente superiore del 10-25% per il gruppo refrigeratore, principalmente a causa dei componenti ad alta pressione e del sistema di controllo. Tuttavia, il costo del refrigerante è inferiore, il recupero di calore può ridurre le bollette energetiche e l’impianto evita i futuri problemi di costi e disponibilità dei refrigeranti ad alto GWP. Il costo del ciclo di vita dipende fortemente dall’applicazione e dal clima.
Quali temperature può raggiungere un refrigeratore a CO2?
In funzionamento con refrigeratore, la CO2 può fornire temperature dell'acqua refrigerata o della salamoia in uscita da circa 5°C fino a -35°C. Con la disposizione a cascata sono possibili temperature di evaporazione fino a -50°C. L'applicazione determina l'architettura e la scelta del compressore.
Un refrigeratore a CO2 non è più un prodotto sperimentale. Si tratta di una tecnologia collaudata in birrifici, magazzini frigoriferi, piste di pattinaggio, supermercati e impianti di processo industriale, con un comportamento ben documentato in ogni clima. Gli acquirenti che riescono a farlo considerano la pressione nominale, il design del raffreddatore di gas, il controllo della pressione di scarico e la capacità di servizio del fornitore come quattro controlli non negoziabili. Inizia con questi quattro punti e il resto delle specifiche seguirà naturalmente.







