Utilizzo della CO₂ come refrigerante naturale

L’utilizzo della CO₂ nei cicli frigoriferi è di grande attualità; individuare le applicazioni ove abbia già prestazioni interessanti, migliorarle e ricercarne delle nuove grazie alla concentrazione di competenze e alla possibilità di prove sperimentali, sono tra le attività che l'Unità conduce. Il contesto è valorizzato dalla disponibilità di dimostratori per valutazione realistiche delle potenzialità di queste nuove tecnologie.

In particolare viene studiato l’utilizzo della CO₂ (R744) come refrigerante naturale per frigoriferi domestici a basso impatto ambientale (sviluppo e ottimizzazione ciclo e componenti), per pompe di calore (HP, Heat Pump) con produzione di acqua calda e fredda (propedeutici a sviluppi per la climatizzazione), per macchine dedicate alla produzione industriale e artigianale di gelato.

Le potenzialità delle HP a CO₂ le rendono particolarmente interessanti oltre che per la climatizzazione e la generazione di freddo, anche per la produzione di acqua sanitaria, e, inoltre, in tutti quei settori industriali ove possa essere utile disporre di fluidi a medio-alte temperature (v. anche generalità sulle facility sperimentali per studi sull’impiego di cicli termodinamici a CO₂).

 Pompa di calore aria-acqua a CO₂ per il riscaldamento degli ambienti in test
Pompa di calore aria-acqua a CO₂ per il riscaldamento degli ambienti in test

 

L'impianto CA.DO.RE. (CArbon dioxide for DOmestic REfrigeration) è un banco di prova per la CO₂ assistito da un circuito aria regolabile, consente di effettuare prove in condizioni di scambio termico controllate lato aria e lato refrigerante, permettendo quindi di testare diverse configurazioni di ciclo frigorifero e componenti circuitali in ampi range di condizioni di prova. Per approfondimenti v. Impianto CA.DO.RE.

L'impianto AI.CO.WA (AIr conditioning with HP CO₂ water-WAter) è un impianto sperimentale per la caratterizzazione di una pompa di calore acqua-acqua che utilizza la CO₂ come refrigerante. Si propone l’obiettivo di definire un sistema ottimale per la climatizzazione estiva e invernale tramite i dati sperimentali ottenuti durante la climatizzazione di un ambiente appositamente strumentato. Per approfondimenti v. Impianto AI.CO.WA.

L'impianto Pa.CO2 (Pasteurization with CO₂). è un impianto costruito per studiare e sviluppare un prototipo di pompa di calore a CO₂ a inversione di ciclo “istantaneo” per il riscaldamento/raffreddamento di acqua o altro fluido da utilizzare per fini di climatizzazione o alimentari. Per approfondimenti v. Impianto Pa.CO2.

Referente:
A. Calabrese,