Compressori con nuove miscele HFC, HFO a basso GWP e con idrocarburi

1. 1
COMPRESSORI VITE e PISTONI
HFO & Miscele HFO

2. 2
COMPRESSORE A VITE COMPATTO

3. 3
REFRIGERATORI DI LIQUIDO
- CONDENSAZIONE AD ARIA E AD ACQUA
- REFRIGERANTE R134a
Ta 50°C 60°C 70°C
R134a 13bar 17bar 21bar
R410A 31bar 38bar tc

4. Anno Tot HFC
2015 100%
2016-17 93%
2018-20 63%
2021-23 45%
2024-26 31%
2027-29 24%
2030 21%
4
REGOLAMENTO F-GAS 517/2014 EC
meccanismo di Phase-down che prevede una riduzione graduale
della quantità totale di HFC collocabile sul mercato EU
(tonnellate equivalenti di CO2)

5. 5
Allegato III del Regolamento
Introduzione di divieti di vendita sul mercato EU
• Impianti Frigoriferi Stazionari che contengono o hanno bisogno
di HFC con un GWP > 2500 per il loro funzionamento, a partire
dal 01/01/2020.
• Centrali Frigorifere ad uso commerciale con una capacità
>40kW che contengano, o necessitino per il loro funzionamento,
di HFCs con un GWP >150,
a partire dal 01/01/2022.

6.  La riduzione della quantità totale di CO2 equivalente, spinge le
aziende chimiche a sviluppare refrigeranti a basso GWP.
 La riduzione di produzione degli HFC ‘’tradizionali’’ li renderà
sempre meno disponibili, si prevede un aumento del costo.
 In alcuni Stati Membri EU, l’introduzione della Carbon Tax,
forza l’adozione di gas a basso GWP.
6
CONSEGUENZE

7. REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL
Miscele HFO
Sostituti a medio termine (A1)
HFO
Sostituti a lungo termine (A2L)
7
Nota: gli HFO non sono inclusi nel meccanismo di phase-down

8. 8
Refrigerant GWP
ASHRAE
Safety Group
Boiling T. Critical T.
Glide
(0 Barg)
Oil
HFC
R134a 1430 A1 -26°C 101°C 0 K POE
HFO
BLENDS
R513A (XP10) 631 A1 -29°C 98°C 0 K POE
R450A (N13) 601 A1 -24°C 106°C 0,4 K POE
HFO
R1234ze 7 A2L -18°C 110°C 0 K POE
R1234yf 4 A2L -30°C 95°C 0 K POE
REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL R134a

9. 9
 Olio POE
 Campo di applicazione simile all’R134a
 Pressioni di lavoro simili all’R134a
 Si possono usare gli stessi compressori
 Mancanza di glide o glide molto basso (R450A)
 Temperature di scarico simili all’R134a
Differenze nelle Performances
Alcuni sono classificati A2L (Infiammabile)
Limitazioni in applicazioni LBP
 R450A (N-13)
 R513A (XP10)
 R1234ze
 R1234yf
REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL R134a
R1234ze

10. 10
Dati a Tasp.=20°C e dew point (EN12900)
R1234ze vs R134a

11. 11
Questo marchio, riportato sul catalogo, garantisce ai
progettisti, agli installatori ed agli utilizzatori che i
prodotti messi in vendita sul mercato dall'azienda
partecipante sono presentati in modo corretto.

12. 12
 Dimensioni macchina invariate
 Resa frigorifera : calo di circa 15%
 EER migliorato : + 3,5-4% (Classe Energetica iniziale A)
EER_R134a
Cooling Capacity (kW)
EER_R1234ze
REFRIGERATORI A/C - R1234ze – Brand A
3.30
3.35
3.40
3.45
3.50
3.55
3.60
200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0 1000.0 1100.0 1200.0
3.0%
3.5%
4.0%
4.5%
200 400 600 800 1000 1200

13. 13
 Dimensioni macchina invariate
 Resa frigorifera : calo di circa 15%
 ESEER migliorato : + 3,5-4,5% (Classe Energetica iniziale A)
ESEER_R134a
Cooling Capacity (kW)
ESEER_R1234ze
REFRIGERATORI A/C - R1234ze – Brand A
3.0%
3.5%
4.0%
4.5%
5.0%
200 400 600 800 1000 1200
5.10
5.20
5.30
5.40
5.50
5.60
5.70
5.80
200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0 1000.0 1100.0 1200.0

14. 14
 Dimensioni macchina invariate
 Resa frigorifera : calo di circa 20%
 EER migliorato : + 4,5-5% (Classe Energetica iniziale B)
EER_R134a
Cooling Capacity (kW)
2.95
3.00
3.05
3.10
3.15
200.0 250.0 300.0 350.0 400.0 450.0 500.0 550.0 600.0
EER_R1234ze
REFRIGERATORI A/C - R1234ze – Brand B
4.5%
4.7%
4.9%
5.1%
200 250 300 350 400 450 500 550 600

15. 15
 Dimensioni macchina invariate
 Resa frigorifera : calo di circa 20%
 ESEER migliorato : fino a +3% (Classe Energetica iniziale B)
ESEER_R134a
Cooling Capacity (kW)
ESEER_R1234ze
REFRIGERATORI A/C - R1234ze – Brand B
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
200 250 300 350 400 450 500 550 600
3.65
3.70
3.75
3.80
3.85
3.90
3.95
4.00
200.0 250.0 300.0 350.0 400.0 450.0 500.0 550.0 600.0

16. 16
 Dimensioni macchina invariate
 Resa frigorifera : calo dal 15 al 20%
 EER migliorato : + 15-18% (Classe Energetica iniziale C)
EER_R134a
Cooling Capacity (kW)
EER_R1234ze
REFRIGERATORI A/C - R1234ze – Brand C
14.0%
15.0%
16.0%
17.0%
18.0%
200 300 400 500 600 700 800 900
2.5
2.7
2.9
3.1
3.3
3.5
200 300 400 500 600 700 800 900

17. 17
ESEER_R134a
Cooling Capacity (kW)
ESEER_R1234ze
 Dimensioni macchina invariate
 Resa frigorifera : calo dal 15 al 20%
 ESEER migliorato : + 8-14% (Classe Energetica iniziale C)
REFRIGERATORI A/C - R1234ze – Brand C
6.0%
8.0%
10.0%
12.0%
14.0%
200 300 400 500 600 700 800 900
4
4.2
4.4
4.6
4.8
5
5.2
5.4
5.6
5.8
200 300 400 500 600 700 800 900

18. 18
 Dimensioni macchina : +10%
 Resa frigorifera : calo di circa 5%
 EER migliorato : da +5% a 1% (Classe Energetica iniziale A)
EER_R134a
Cooling Capacity (kW)
EER_R1234ze
REFRIGERATORI W/C - R1234ze – Brand D
5.00
5.05
5.10
5.15
5.20
5.25
5.30
200.0 400.0 600.0 800.0 1000.0 1200.0 1400.0
0.0%
1.0%
2.0%
3.0%
4.0%
5.0%
6.0%
200 400 600 800 1000 1200 1400

19. 19
 Dimensioni macchina invariate
 Resa frigorifera : calo di circa 5%
 ESEER migliorato : + 4-4,5% (Classe Energetica iniziale A)
ESEER_R134a
Cooling Capacity (kW)
ESEER_R1234ze
REFRIGERATORI W/C - R1234ze – Brand D
7.40
7.60
7.80
8.00
8.20
8.40
8.60
200.0 400.0 600.0 800.0 1000.0 1200.0 1400.0
3.5%
4.0%
4.5%
5.0%
200 400 600 800 1000 1200 1400

20. 20
CONSIDERAZIONI FINALI
Circa il R1234ze
 Non è soggetto al Regolamento F-Gas 2014
 GWP molto basso: riduzione delle emissioni dirette di CO2 del
99.6% rispetto al R134a
 Vita in atmosfera di 15-20 giorni
 Guadagno in efficienza EER e ESEER, soprattutto nelle regioni con
temperature ambiente medio-alte
 Commercialmente disponibile
 Sostituibile direttamente nelle macchine funzionanti con R134a
 Non tossico
 Non infiammabile a Temperatura ambiente di 21°C: manipolato,
trasportato, distribuito e stoccato come l’ R134a
 Moderatamente infiammabile fino a 100°C

21. 21
SEMI-HERMETIC COMPACT SCREW COMPRESSORS
Compressors range suitable for HFO-1234yf
30 models, from 199 to 1085 m3/h

22. 22
SEMI-HERMETIC COMPACT SCREW COMPRESSORS
Compressors range suitable for HFO-1234ze
15 models, from 199 to 1085 m3/h

23. 23
CONSIDERAZIONI FINALI
Circa le Macchine
Compressori ottimizzati
Utilizzo di inverter
Rapporto di compressione variabile
Batterie di condensazione più efficienti
Ventilatori più efficienti
Contenere le perdite di gas
Aumento della vita della macchina

24. REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL
HFC
Sostituti a
breve termine (A1)
24
Miscele HFO
Sostituti a
medio termine (A1)
Nota: non ci sono sostituti a lungo termine

25. 25
Refrigerant GWP
ASHRAE
Safety Group
Boiling T. Critical T.
Glide
(0 Barg)
Oil
HFC
R404A 3922 A1 -47°C 73°C 0,7 K POE
R407A 2107 A1 -46°C 83°C 6,6 K POE
R407F 1825 A1 -46°C 83°C 6,4 K POE
HFO
BLENDS
R452A(XP44) 2140 A1 -46°C 82°C 5,0 K POE
R449A (XP40) 1397 A1 -46°C 82°C 5,0 K POE
R448A (N40) 1386 A1 -45°C 84°C 6,1 K POE
REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL R404a

26.  Olio POE Standard con ciascuno di essi;
 Range di applicazione simile all’R404A
 Pressioni di lavoro simile all’R404A
 Si può utilizzare lo stesso compressore
 Assorbimenti in generale più bassi
Differenze nelle Performances
Glide molto accentuato
Temperature di scarico più elevate
(richiesta di raffreddamento addizionale)
Limiti nelle applicazioni LBP
 R407A
 R407F
 R448A (N-40)
 R449A (XP40)
 R452A (XP44)
26
REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL R404a
TEST REFRIGERANTI

27. Glide molto accentuato: I dati calcolati al punto di rugiada (dew point) a
Tcond. / Tevap. media possono differire di molto.
Bassa densità: le temperature di scarico sono più alte e impongono un
controllo del surriscaldamento in aspirazione.
Conditions
Cooling
capacity
Power
consumption
COP
Mass
Flow
Discharge
temp.
-35°C/40°C -25,9% -26,8% +1,4% -48% +57°C
-10°C/45°C -4,6% -12,6% +9,0% -35% +33°C
Dati con T aspirazione = 20°C; Tcond. = dew point
Dati con SH aspirazione = 10K; Tcond. = mean temperature
Conditions
Cooling
capacity
Power
consumption
COP
Mass
Flow
Discharge
temp.
-35°C/40°C -10,6% -21,1% +13% -43% +46,6°C
-10°C/45°C +5,8% -7,5% +14,1% -30% +31,7°C
27
TEST REFRIGERANTI: R407F GWP 1825

28. 28
Dati riferiti a Tasp.= 20°C e temperature dew point (EN12900)
Dati riferiti a 10 K surriscaldamento aspirazione e temperature medie
REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL R404a
Applicazioni in Bassa Temperatura

29. 29
I sostituti del R404A, in applicazioni BT hanno Tscarico superiore
Head cooling fan
Liquid injection
REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL R404a
Applicazioni in Bassa Temperatura
Nota: l’R407F richiede l’iniezione di liquido anche con surriscaldamento 10K

30. 30
Dati a Tasp.=20°C e dew point (EN12900)
In generale i sostituti hanno un’efficienza superiore all’R404A in MT
REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL R404a
Applicazioni in Media Temperatura

31. 31
I campi di applicazione cambiano generalmente come segue:
 Temperatura Massima di condensazione più alta (60°C)
 Temperatura Massima di condensazione più alta (60°C)
 Temperatura Massima di evaporazione più alta (12,5°C)
 Temperatura Minima di evaporazione più alta (-40°C)
Le zone in cui è richiesto raffreddamento addizionale e/o surriscaldamento limitato
sono più ampie.
REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL R404a
Campo di applicazione

32. 32
REFERENZE
• SUPERMERCATI WAITROSE
Chiller ad R1234ze con compressori Frascold
serie da 8 cilindri
Il progetto ha ricevuto il premio ACR in UK
come
“Refrigeration product of the year 2012”
Articolo disponibile su: www.frascold.it

33. 33
EFFICIENZA DEI COMPRESSORI AI CARICHI PARZIALI
 Migliore EER
 Migliore ESEER
COMPRESSORI VITE
Sistema con inverter + Variazione del rapporto di compressione
COMPRESSORI PISTONI
Sistema meccanico di parzializzazione delle teste

34. 34
EFFICIENZA DEI COMPRESSORI VITE AI CARICHI PARZIALI
ACVR: Automatic continuous Vi regulation
• È un controllo elettronico sviluppato da Frascold
• Modifica e adatta in continuo il rapporto di compressione del
compressore (Vi) in base alle condizioni di lavoro del momento; la
geometria della porta di scarico viene modificata in base ai valori della
pressione di aspirazione e mandata
Applicazioni:
• Refrigeratori e Pompe di calore acqua-aria
• Refrigeratori di processo con condensazione ad aria
• Dove sono presenti carichi termici variabili

35. ACVR: migliore Efficienza EER ed efficienza stagionale ESEER
38/2 60/0
35
EFFICIENZA DEI COMPRESSORI AI CARICHI PARZIALI

36. 36
EFFICIENZA DEI COMPRESSORI AI CARICHI PARZIALI
PISTONI
RSH: Rated Suction Head
• È un sistema meccanico di parzializzazione della portata
sviluppato da Frascold
• La portata di ogni testa viene ridotta del 50% agendo su un
pistone otturatore alloggiato nella testa del cilindro.
• Si applica a tutti i compressori a pistoni, da 2 cilindri a 8 cilindri

37. Portata 50%
Portata 100%
-Pressione operativa
-Sistema + bilanciato
EFFICIENZA DEI COMPRESSORI AI CARICHI PARZIALI
PISTONI
37

38. portata 0%
Portata 100%
-Vuoto nel cilindro
-Sistema sbilanciato
EFFICIENZA DEI COMPRESSORI AI CARICHI PARZIALI
PISTONI

39. RSH vs CC
39
EFFICIENZA DEI COMPRESSORI AI CARICHI PARZIALI
PISTONI
Applicabile a tutti i compressori
Tutti i pistoni lavorano
Ridotto aumento di vibrazioni
NO effetto vuoto
Ridotto surriscaldamento della piastra
valvole
NO limiti di tempo di funzionamento
Livello dell’olio costante
Meno cicli ON-OFF del compressore
Non applicabile ai compressori
bicilindrici
Sbilanciamento dell’albero
Aumento di vibrazioni
Effetto vuoto
Surriscaldamento della piastra
valvole
Limiti di tempo di funzionamento
Aumento della migrazione dell’olio

40.  Sistema di parzializzazione RSH:
semplice ed innovativo
 Due gradini di parzializzazione:
100%-50%
COMPRESSORI BICILINDRICI
40

41. REFRIGERANTI ALTERNATIVI AL
HFC
Sostituti a
breve termine (A1)
41
Miscele HFO
Sostituti a
medio termine (A1)
COMPRESSORI DOPPIO STADIO DI COMPRESSIONE
Frascold ha testato
questi 2 refrigeranti

42. 42
COMPRESSORI DOPPIO STADIO DI COMPRESSIONE

43. 43
Qo = -15% Qo = -10% Qo = -5%
EER = 0% EER = +3% EER = +5%
COMPRESSORI DOPPIO STADIO DI COMPRESSIONE

44. 44
GRAZIE