L’unione Europea, al fine di ridurre l’uso di gas con effetto serra, impone margini sempre più stringenti per l’uso di gas refrigeranti, che impattano anche sul mondo delle camere climatiche e, in generale, del freddo in ambito di laboratorio.
Il costruttore tedesco CTS, ormai da qualche anno propone una soluzione innovativa, basata su un impianto a CO2 che permette di raggiungere la temperatura minima di -48 °C, ed è ideale soprattutto per i clienti che desiderano lavorare a basse temperature (in questo settore si arriva tipicamente a -40 °C) con un “buon margine”.
Il sistema è, infatti, molto performante durante tutta la curva di raffreddamento, fino al fondo scala (parliamo di una curva di discesa “lineare”), ed è perfetto per componenti con una massa importante e/o che emettono calore. Il sistema, infatti, è perfettamente in grado di compensare importanti dispersioni termiche anche a -40 °C.
Ma vediamo la logica di questo sistema. Per i test di temperatura a -40 °C (o a temperature inferiori), è prassi scegliere una macchina a “doppio stadio”, ovvero dotata di due impianti frigoriferi che lavorano “in cascata”, ognuno con un gas diverso*.
Normalmente, per il “secondo stadio” viene scelto un impianto caricato con R23: si tratta di un gas molto performante, che permette di raggiungere i -70 °C. Ha però un GWP alto ed è costoso.
Questa soluzione permette una velocità di raffreddamento rapidissima (“lineare”) fino a -40°C, senza quindi il classico appiattimento della curva quando si arriva al limite della macchina.
La temperatura finale di lavoro di questi impianti è -48 °C.
- La CO2 (R744) è disponibile liberamente in tutto il mondo, senza restrizioni, ed è inoltre un gas estremamente economico (al contrario di gas proprietari proposti dai competitor): il costo dei gas è sempre proporzionale al GWP!
- Non è prevista la ricerca perdite annuale.
- Ha un GWP equivalente a 1 (il limite legale è 2.500!) e, per definizione, è il gas refrigerante in assoluto più ecologico.
- La componentistica (compressore, tubazioni, valvole) è in commercio da decenni, e ampiamente collaudata. Si tratta, quindi, di una soluzione tecnicamente sicura.
- Non prevede di mettere sotto sforzo l’impianto con pressioni di lavoro per le quali non è stato progettato.
- Vi mette in salvo contro eventuali ulteriori restringimenti normativi EU (ad esempio, un possibile futuro abbassamento del livello di GWP consentito).
- A oggi CTS ha realizzato impianti di questo tipo, in grado di compensare calore per un totale di 40 kW a -40 °C.
Precedentemente all’entrata in vigore delle nuove normative, gli impianti a singolo stadio erano prevalentemente caricati con R404A: un gas molto performante, che dava un buon margine di lavoro a -40 °C (la temperatura “finale” delle celle era, infatti, -45 °C). I nuovi gas utilizzati per il primo stadio non permettono più tale margine.
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