Internacional. Las empresas Frascold y Aircodue anunciaron el desarrollo de una nueva bomba de calor de CO2, caracterizada por una serie de innovaciones tecnológicas y equipada con compresores de la serie transcrítica de Frascold.
Luigi Buttiglione, director técnico de Aircodue no dudó en calificar a la iniciativa que permitió el diseño del nuevo dispositivo como “un proyecto de gran relevancia para la industria ferroviaria”.
La bomba de calor consta de una unidad exterior, que contiene los compresores de los circuitos primario y auxiliar, y una unidad interior con la parte ventiladora encargada de refrigerar y calentar la sala de pasajeros.
Mirco Pasotti, gerente de ventas de Frascold declaró que el equipo “permite un ahorro que va del 51% al 58% según la zona, así como una reducción considerable de emisiones de CO2 a la atmósfera”.
El proyecto ARCA
ARCA (Air Source Reversible CO2 Air Conditioner) es el nombre con el cual fue nombrado el proyecto, durante cuyo desarrollo se incorporaron soluciones técnicas patentadas y se adoptó la forma de un demostrador de un sistema split de aproximadamente 28 kW. El mismo fue calibrado según las necesidades de un vagón de ferrocarril de media distancia, vehículo muy utilizado en Italia.
Adicionalmente, Frascold y Aircodue investigaron si sería posible sustituir el sistema existente (drop in) con una nueva bomba de calor de CO2 capaz de funcionar según la configuración anterior y abastecer todas las necesidades del convoy.
“Además de ser una alternativa viable según las políticas de eliminación progresiva de los refrigerantes fluorados, el CO2 cumple con las normas medioambientales y de seguridad de los principales agentes del sector”, expresó Giovanni Paone, presidente de Aircodue.
Desafíos técnicos
El proceso no estuvo exento de retos. Por ejemplo, desde el principio se estableció que la nueva solución no podía absorber ni requerir más energía que el sistema R134A original, en el que el convertidor estático transforma la corriente continua en alterna, alimentando todos los servicios a bordo.
Con el fin de elegir el compresor más adecuado para la aplicación, los dos equipos técnicos utilizaron el software de Frascold. Así pudieron evaluar su rendimiento en todo el rango de funcionamiento y optaron por la serie de pistones TK en el modelo D-TK, con tecnología transcrítica.
Estos están diseñados para soportar altas presiones de parada, gracias a su robusto diseño y a una standstill pressure hasta 100 bar (a), los cuales garantizan unos niveles superiores de seguridad. También es destacable que los D-TK tienen un bajo arrastre de aceite, factor que reduce al mínimo las pérdidas al proteger y lubricar todas las piezas móviles.
Otro aspecto que se tuvo en cuenta fue la utilización de Capa Flex TM, lo cual permitió modular el flujo de refrigerante a través de luces de aspiración. Ambas empresas explicaron que la alternancia de los periodos de apertura y cierre de las luces garantiza la correcta parcialización del compresor, a favor de una carga óptima que limita al máximo los ciclos de encendido y apagado.
Análisis de datos
Los datos sobre el rendimiento de la bomba de calor se compararon con los de un sistema convencional, simulando dinámicamente su funcionamiento en modo calefacción, bajo una amplia gama de temperaturas invernales.
El estudio tomó como referencia tres lugares representativos de las principales zonas geográficas italianas, a saber, el paso del Brennero, Roma y Palermo.
Una vez realizado el prototipo, se llevó a cabo una amplia campaña de pruebas en cámara climática, durante la cual se pudo comprobar el mejor rendimiento tanto en calefacción como en refrigeración, confirmando así los datos teóricos.
