Impianti e componentistica speciale a CO2 per sostenibilità nella refrigerazione

Anidride carbonica e CO2, se ne parla molto e spesso in relazione al buco nell’ozono e altre ragioni. Ma forse non tutti sanno che la CO2 è un eccellente gas che può sostituire i classici fluidi impiegati come refrigeranti, i tradizionali freon che a ragione sono ritenuti causa del buco dell’ozono.

Negli ultimi anni il settore della refrigerazione ha spinto sempre più la ricerca verso l’impiego di gas nuovi alternativi che limitino l’effetto serra. Un esempio è anche l’ammoniaca, che però di contro ha risvolti negativi sul fronte della tossicità e infiammabilità. Ultimo nato è invece la CO2.

Si stanno infatti sempre più sviluppando impianti di condizionamento, refrigerazione e raffreddamento che nel loro ciclo termico impiegano la CO2, l’anidride carbonica. La CO2 è un gas naturale con quindi risvolti decisamente green. Vi sono però naturalmente anche delle implicazioni e difficoltà, legate al fatto che la CO2 ha dei passaggi di stato che avvengono a pressioni molto elevate, e parliamo di 100, 120, 130 o 140 bar. Basti pensare che un impianto di refrigerazione che impiega il classico freon lavora in fase di condensazione a pressioni al massimo di 40-45 bar.

Pertanto tutta la componentistica che viene utilizzata negli impianti di refrigerazione necessita di un importante upgrade tecnologico per poter lavorare con la CO2. Impianti funzionanti a CO2 esistono già sul mercato, per cui la componentistica già esiste, magari non per tutte le taglie e le potenze. Ad esempio però i compressori per CO2 sono già disponibili sul mercato, in un’ampia gamma anche se magari non proprio a coprire tutte le taglie e potenze.

Sorgono difficoltà invece a livello di raccorderia e tubazioni, in quanto occorre studiare raccordi e tubazioni in grado di resistere a queste pressioni. Di contro, lavorando a pressioni tanto elevate si hanno alti volumi specifici, consentendo di ridurre i diametri delle tubazioni.

Sul fronte dello scambio termico è quindi anche necessario studiare scambiatori di calore, in funzione di condensatori ed evaporatori, che siano appositamente pensati per lavorare con queste pressioni elevate nelle applicazioni a CO2. Scambiatori che possono essere dei saldobrasati come evaporatori o condensatori, oppure batterie di scambio termico quando abbiamo scambiatori ad aria. Ad ogni modo, si tratta di apparecchiature studiate ad hoc per poter lavorare con la CO2 ad alta pressione. Una gamma ampia è già disponibile fino a potenze interessanti, ma quella in cui attualmente ci troviamo è sicuramente ancora una fase di forte studio e sviluppo.

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