La crescente complessità dei sistemi di refrigerazione a CO₂ richiede strategie di controllo sempre più sofisticate per ottimizzare le prestazioni energetiche. Un recente studio sperimentale condotto da ricercatori cinesi ha dimostrato come un approccio innovativo al controllo automatico possa rivoluzionare l’efficienza degli impianti a compressione parallela.
Nuovo sistema di controllo per refrigerazione CO₂ a compressione parallela raggiunge COP 5,04 e migliora efficienza del 35% rispetto ai metodi tradizionali.
La ricerca, coordinata da Ligeng Li e dal team dell’Università di Tianjin con il supporto del Postdoctoral Fellowship Program CPSF e del Key Research and Development Program di Tianjin, abbandona i metodi di controllo basati su correlazioni matematiche tra parametri operativi e condizioni al contorno. Gli autori hanno sviluppato un framework di controllo integrato che coordina automaticamente tutti i componenti del sistema attraverso algoritmi di controllo attivo.
Il sistema sperimentale, testato su una pista di pattinaggio reale, combina compressione parallela, serbatoio flash e scambiatore di calore interno (IHX), controllando cooperativamente sette componenti con obiettivi differenziati: compressori principale e parallelo, gas cooler, valvole di espansione e valvole di bypass.
Risultati sperimentali significativi
I test, condotti con temperature di uscita del gas cooler comprese tra 18°C e 34°C, hanno registrato prestazioni notevoli:
- COP massimo di 5,04 a 18°C
- Miglioramento del 35,2% rispetto ai sistemi convenzionali
- Errori di tracking dei parametri inferiori al 7,45%
- Prestazioni robuste anche in condizioni operative transitorie
La strategia proposta risolve le limitazioni dei metodi tradizionali, che spesso risultano difficilmente applicabili su componenti reali e richiedono sviluppi secondari per collegare parametri ottimali al controllo specifico dei componenti.
