Castellón de la Plana (Spagna) – Una ricerca condotta presso l’Università Jaume I ha valutato sperimentalmente l’impiego del propilene (R1270) come sostituto diretto del propano (R290) in un congelatore a pozzetto di tipo plug-in. Lo studio, disponibile nel documento identificato dal codice ‘ssrn-7441888’, ha esaminato i tempi di raffreddamento iniziale e il consumo elettrico, attraverso prove di pull-down e test statici della durata di 24 ore.
Le sperimentazioni sono state condotte utilizzando quattro compressori a velocità fissa e un compressore a velocità variabile, tutti progettati per funzionare con R290. Le prove sono state eseguite a una temperatura ambiente di 25 °C e con un’umidità relativa del 60%. Le cariche di refrigerante ottimizzate sono risultate pari a 130 g per il propano e 140 g per il propilene. Entrambi i refrigeranti appartengono alla classe di sicurezza A3, che identifica sostanze altamente infiammabili. Secondo lo studio, presentano un potenziale di riscaldamento globale su 100 anni (Gwp100) inferiore a 1 e un potenziale di riduzione dell’ozono (Odp) pari a zero.
I risultati mostrano che le prestazioni del propilene dipendono dal tipo di compressore utilizzato e dal criterio adottato per valutare il raggiungimento della temperatura desiderata.
Nel caso del compressore a velocità variabile, il propilene ha ridotto del 50,4% il tempo di pull-down e del 42,1% il consumo elettrico quando il criterio di riferimento era il raggiungimento della temperatura dell’aria interna associata alla regolazione On/Off. Considerando invece come obiettivo una temperatura media del prodotto pari a -22 °C, R1270 ha richiesto l’11,5% di tempo in più e il 9,6% di energia elettrica in più rispetto a R290. Nei test statici di 24 ore, il consumo energetico del propilene è risultato superiore dell’1,72%.
Per quanto riguarda i compressori a velocità fissa con cilindrata equivalente, R1270 ha consentito di ridurre rispettivamente del 40,8% e del 33,6% il tempo di raffreddamento e il consumo energetico necessari per raggiungere la temperatura dell’aria prevista dal criterio On/Off. Quando il riferimento era invece la temperatura media del prodotto di -22 °C, i miglioramenti sono stati ottenuti soltanto con il compressore comparabile di cilindrata inferiore: in questa configurazione, il tempo si è ridotto del 10,4% e il consumo elettrico del 4,7%. Per i compressori a velocità fissa che hanno soddisfatto le condizioni di prova, il consumo medio di energia nelle 24 ore è risultato superiore del 2,13% con R1270.
I ricercatori hanno inoltre confrontato un compressore a velocità fissa progettato per R290 con un compressore per R1270 caratterizzato da una cilindrata inferiore di un livello. In questa configurazione, il propilene ha ridotto il tempo di pull-down del 15,3% utilizzando il criterio On/Off e dell’11,9% considerando la temperatura media del prodotto. Il consumo energetico è diminuito rispettivamente del 16% e del 12,5%. Durante la prova statica di 24 ore, il consumo elettrico è risultato inferiore del 3,6%.
Gli autori concludono che il propilene può offrire vantaggi prestazionali rispetto al propano, a condizione che la cilindrata del compressore venga selezionata in modo appropriato in funzione delle condizioni operative e della progettazione del sistema.
Fonte immagine: Università Jaume I
