Un impianto di refrigerazione integrato

Tecno Refrigeration (Este, PD), azienda del gruppo Galletti, ha recentemente collaborato con una ESCo (Energy Service Company) per una sfida molto articolata, ma allo stesso tempo estremamente stimolante, per lo sviluppo di un impianto di refrigerazione integrato che avesse i seguenti obiettivi:

  • soddisfare il carico frigorifero di 390 kW a bassa temperatura (-10 °C);
  • produrre acqua calda ad elevata temperatura (> 75 °C);
  • garantire una minima ridondanza al sistema;
  • limitare l’impatto ambientale (effetto serra).

La committenza, azienda che opera nell’industria alimentare e in particolare nella produzione (raffreddamento della materia prima e conseguente pastorizzazione) di burro e formaggi, ha manifestato una certa sensibilità nei confronti dell’impatto indiretto che i gruppi frigoriferi possono avere nei confronti del surriscaldamento ambientale: anche per questo motivo ha richiesto che la filosofia progettuale fosse il più possibile “green”.

Il reparto R&D di Tecno Refrigeration ha formulato una proposta completa di analisi energetica ed economica, che tecnicamente si è così articolata:

TWW SE D 2570 T2 refrigeratore d’acqua a CO2 transcritica con recupero totale e gas cooler ad aria, il quale ha come scopo primario quello della produzione di acqua refrigerata alla temperatura di -5/-10 °C. Con un recupero della totale potenza termica di gas cooling (parametro di dimensionamento dell’unità) si ottiene in contemporanea acqua calda a 80 °C;

TWR2 SE VB 3900 N2 unità motoevaporante ad HFO R1234ze per la produzione di acqua refrigerata alle medesime temperature e il soddisfacimento dell’intero carico frigorifero, da utilizzare in alternativa al refrigeratore a CO2 per assicurare una minima ridondanza di sistema o nel caso in cui sia soddisfatta la richiesta di acqua calda ad alta temperatura.

La scelta del refrigerante HFO R1234ze da parte di Tecno Refrigeration è principalmente motivata dal fatto che R1234ze è il miglior sostituto possibile di R134a e completamente rispondente alle disposizioni della direttiva F-Gas. Presenta un ridotto valore di GWP (pari a 6), in confronto a quello di R134a (pari a circa 1300) e consente un’elevata efficienza puntuale (EER) del ciclo.

Sotto l’aspetto termodinamico, l’unità ad R1234ze è bicircuito e costituita da un evaporatore a fascio tubiero monopasso, due compressori a vite semi-ermetici compatti con separatore d’olio a bordo ad elevata efficienza, due valvole elettroniche di espansione con driver dedicato e controllore di bordo con software sviluppato per la specifica applicazione.

L’utilizzo di R1234ze richiede alcune accortezze particolari, come un calcolo accurato delle perdite di carico nel circuito frigorifero, in quanto le pressioni operative in condizioni di produzione di acqua a così bassa temperatura sono prossime agli 0 bar (relativi); un’adeguata ventilazione del quadro elettrico e l’utilizzo di un rilevatore di fuga di refrigerante in grado di togliere istantaneamente tensione elettrica all’unità in caso di perdite (il refrigerante è classificato A2L – lievemente infiammabile – secondo lo standard ASHRAE).

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