Parigi (Francia) – Uno studio pubblicato su Applied Thermal Engineering, realizzato da un gruppo di ricercatori tra cui Eckhard A. Groll, presidente della Sezione B dell’International Institute of Refrigeration (IIR), Haotian Liu e Riley B. Barta, propone un modello meccanicistico per prevedere le prestazioni dei compressori scroll con refrigeranti a basso Global warming potential (Gwp).
Come fa sapere l’IIR, il passaggio verso refrigeranti a minore Gwp introduce nuove criticità nella progettazione dei compressori, poiché le diverse proprietà termofisiche possono influenzare capacità, efficienza, scambio termico interno e perdite di refrigerante. La sostituzione dei fluidi tradizionali richiede quindi, in alcuni casi, una progettazione specifica del compressore anziché un semplice drop-in.
I ricercatori hanno sviluppato e validato sperimentalmente un modello basato sulla fisica, inizialmente applicato a R454C e R290. Il modello considera scambio termico interno, perdite meccaniche, fughe di refrigerante, geometria del compressore e comportamento dei singoli componenti.
Le simulazioni hanno mostrato che l’utilizzo di R290 e R454C come sostituti diretti in un compressore originariamente progettato per R410A può comportare penalizzazioni significative, soprattutto a causa delle differenze nella densità del vapore e del conseguente disallineamento con la geometria esistente. Lo studio evidenzia quindi l’importanza di passare dalla semplice sostituzione del refrigerante a una progettazione e ottimizzazione specifiche.
Il lavoro futuro sarà dedicato all’ottimizzazione del compressore di riferimento per R290 e R454C e alla quantificazione dei miglioramenti ottenibili, con un approccio potenzialmente applicabile anche ad altri refrigeranti e architetture di compressori.
