Il rumore generato dal refrigerante nei sistemi di refrigerazione (condizionatori, frigoriferi, impianti HVAC) rappresenta un problema crescente che impatta significativamente il comfort di abitazioni, veicoli e uffici. Nonostante le normative vigenti in molti Paesi che regolano i livelli di pressione sonora (SPL), negli ultimi anni il numero di reclami da parte dei consumatori è aumentato, evidenziando limiti nelle attuali strategie di controllo del rumore e la necessità urgente di soluzioni innovative.
Meccanismi di generazione del rumore da flusso bifase
Il rumore si origina principalmente dal flusso bifase del refrigerante, cioè dal passaggio da liquido a miscela gas-liquido, che avviene in particolare presso valvole di espansione elettroniche (EEV), tubi capillari e evaporatori. La dinamica complessa delle bolle di gas generate e la loro rapida implosione a causa di bruschi cambi di pressione sono responsabili di emissioni sonore imprevedibili e disturbanti. Questi fenomeni, se non adeguatamente gestiti, compromettono la qualità acustica dell’intero sistema.
Limitazioni degli approcci tradizionali e nuove sfide
Le tradizionali misure basate unicamente sul livello SPL non riescono a catturare la percezione soggettiva del rumore, poiché fattori psicoacustici come la qualità del suono possono causare disagio anche a livelli di pressione sonora moderati. La crescente adozione di refrigeranti naturali a basso GWP e ODP (idrocarburi, ammoniaca, CO₂) impone inoltre nuove sfide, dato che le loro proprietà termofisiche alterano il comportamento del flusso e quindi i profili acustici, aspetti ancora poco studiati.
Strategie di mitigazione e direzioni di ricerca
- Ottimizzazione progettuale dei componenti chiave per minimizzare la generazione di rumore;
- Integrazione di metodi predittivi e classificazione del rumore, basati su regimi di flusso e condizioni operative, per anticipare e gestire meglio le emissioni acustiche;
- Sviluppo di metriche psicoacustiche per valutare il rumore non solo quantitativamente ma anche qualitativamente, migliorando la corrispondenza con la percezione umana;
- Innovazioni tecnologiche volte a ridurre la rumorosità indotta dal flusso bifase, accelerando l’adozione di refrigeranti eco-compatibili senza sacrificare il comfort acustico.
Conclusioni
Il rumore da flusso bifase rappresenta un ostacolo significativo per il settore della refrigerazione, con impatto diretto sul benessere degli utenti e sull’accettazione di nuove tecnologie a basso impatto ambientale. È cruciale superare i limiti delle attuali normative e metodologie per sviluppare sistemi di controllo del rumore più sofisticati, efficaci e orientati al comfort reale.
L’integrazione tra ricerca teorica, sviluppo tecnologico e valutazioni psicoacustiche sarà la chiave per un futuro in cui efficienza energetica, sostenibilità e comfort acustico si coniughino efficacemente.
Fonte e riferimenti
Articolo basato sulla revisione sistematica:
An, L., Shao, S. (2025). “Two-phase flow noise in refrigeration systems: Recent advances and state-of-the-art review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 176, 113429.
DOI: 10.1016/j.rser.2023.113429
Principali riferimenti citati nello studio:
- Rodriguez-Cantalejo et al., 2023
- Han et al., 2009a, 2009b
- Hongisto et al., 2019
- Zou et al., 2024
- Alkhatib et al., 2025
