Valutazione delle prestazioni di un ciclo frigorifero a CO2 per applicazioni di refrigerazione commerciale

In this thesis the analysis of two plants for commercial refrigeration has been developed, that use carbon dioxide as refrigerant. The analysis is aimed at the evaluation of the performance of the centrals, which operate mainly in transcritical cycle, within a year. They were chosen four months of the year representing seasonality, and identified the average temperature values in the chosen months. From these temperatures were then obtained the temperatures of the fluid itself, then the condensation temperature or the one at the exit of the gas cooler. The analysis was carried out using the spreadsheet of Bitzer, which has allowed the construction of the power plant efficiency values from the known values of temperature and pressure of the cycle. It was later made a comparison with the equivalent power plants that use synthetic fluids, in this thesis has been chosen to use the R134a refrigerant. Finally we derived the performance values of the starting power plants in the case of propane chillers used for the subcooling of the outgoing CO2 from the gas cooler. In this paper the analised plants are described and are shown the results obtained through some graphics about the trend.

In questa tesi è stata sviluppata l’analisi di due centrali per la refrigerazione commerciale, che utilizzano come fluido frigorigeno l’anidride carbonica. L’analisi è volta alla valutazione delle prestazioni delle centrali, che operano prevalentemente in ciclo transcritico, nell’arco di un anno. Sono stati scelti quattro mesi, rappresentativi della stagionalità dell’anno, e individuati i valori di temperatura medi nei mesi scelti. Da queste temperature sono state poi ricavate le temperature del fluido stesso, quindi la temperatura di condensazione o di scarico al gas cooler. L’analisi è stata svolta utilizzando il foglio di calcolo della Bitzer, che ha permesso di ricavare i valori di rendimento delle centrali noti i valori di temperature e pressioni del ciclo. Successivamente è stato fatto un confronto con delle centrali equivalenti che utilizzano fluidi sintetici, in questa tesi è stato scelto di utilizzare il fluido R134a. Infine sono stati ricavati i valori di rendimento delle centrali di partenza nel caso di utilizzo di chiller a propano per il sottoraffreddamento della CO2 uscente dal gas cooler. Nell’elaborato vengono descritte le centrali oggetto dell’analisi e mostrati i risultati ottenuti attraverso grafici che ne riportano l’andamento.