The development of this master thesis projects is focused on the planning and costruction of an heat pump, operating with natural refrigerant R290, for the production of domestic hot water. Currently the product, named ‘Calido’, is traded by Advantix Spa, consisting in a water heater working with refrigerant R134a. Because of the gradual phase down of HFC refrigerants by the European F-Gas Regulation, the aim of the work is the retrofitting of the actual configuration with propane, an highly flammable refrigerant but featured by a drastically lower GWP value with rispect to R134a. The work is a continuation and development of a previous thesis research, the final output is an heat pump close to the production and trading phase. During the job experience the selection and development of each component has been considered, regarding the charge limitation imposed by European Standard EN 378-1, rivisited for this kind of product in EN 60335-1-40, which both provides the limit quantitative of 150g to allow the installation of the product wherever possible. In addition to the components of the refrigeration circuit this work includes also a study referred to the possible corrosion of the tank which is wrapped by the condenser, a dedicated control logic to allow the defrost of the finned evaporator and the possibility to run acoustic tests for the determination of the sound power level of the machine during operation. Thanks to a full development regarding all the aspects sorrounding the safeworking status of the machine, including also a risk analysis towards the final user, a final configuration has been definided and performance test following European Standard EN 16147 has been carried out.
Lo sviluppo di questo lavoro di tesi è basato sulla realizzazione di un prototipo di pompa di calore, operante con refrigerante naturale R290, per la produzione di acqua calda sanitaria. Attualmente il prodotto denominato ‘Calido’ è presente a catalogo presso Advantix Spa e si tratta di uno scaldacqua con la medesima tecnologia che utilizza come fluido refrigerante R134a. Con il progressivo phase down dei refrigeranti HFC secondo il regolamento Europeo F-Gas, lo scopo della realizzazione è di adattare la configurazione della macchina attuale al funzionamento con gas propano, refrigerante altamente infiammabile ma con valore di GWP drasticamente inferiore rispetto a R134a. Il lavoro è la prosecuzione e l’ampliamento di un lavoro di tesi precedente e giunge fino a un prodotto pre-commerciale. Durante lo svolgimento dell’attività è stata curata la selezione e lo sviluppo di ciascun componente, in ottica del rispetto del quantitativo di carica massima imposta dalla norma europea EN 378-1 e adattata nella più specifica EN 60335-2-40, che prevedono il rispetto di un quantitativo di 150 g per non incombere in restrizioni per l’installazione della macchina stessa. Oltre all’analisi della componentistica del circuito frigorifero il lavoro ha incluso anche uno studio riferito alla corrosione del serbatoio sul quale è avvolto il condensatore della macchina. Inoltre è stata implementata una logica di controllo dedicata per il processo di sbrinamento dell’evaporatore e la possibilità di effettuare test acustici per la rilevazione della potenza sonora della pompa di calore in esercizio. Grazie a uno sviluppo completo su tutti gli aspetti che riguardano il corretto funzionamento della macchina, inclusa l’analisi dei rischi del prodotto verso l’utente finale, è stata individuata una configurazione definitiva sottoposta a test prestazionali ufficiali secondo la norma europea EN 16147.
Progettazione di pompa di calore per la produzione di ACS operante con R290
Giacomelli, Michele
2019/2020
Abstract
The development of this master thesis projects is focused on the planning and costruction of an heat pump, operating with natural refrigerant R290, for the production of domestic hot water. Currently the product, named ‘Calido’, is traded by Advantix Spa, consisting in a water heater working with refrigerant R134a. Because of the gradual phase down of HFC refrigerants by the European F-Gas Regulation, the aim of the work is the retrofitting of the actual configuration with propane, an highly flammable refrigerant but featured by a drastically lower GWP value with rispect to R134a. The work is a continuation and development of a previous thesis research, the final output is an heat pump close to the production and trading phase. During the job experience the selection and development of each component has been considered, regarding the charge limitation imposed by European Standard EN 378-1, rivisited for this kind of product in EN 60335-1-40, which both provides the limit quantitative of 150g to allow the installation of the product wherever possible. In addition to the components of the refrigeration circuit this work includes also a study referred to the possible corrosion of the tank which is wrapped by the condenser, a dedicated control logic to allow the defrost of the finned evaporator and the possibility to run acoustic tests for the determination of the sound power level of the machine during operation. Thanks to a full development regarding all the aspects sorrounding the safeworking status of the machine, including also a risk analysis towards the final user, a final configuration has been definided and performance test following European Standard EN 16147 has been carried out.| File | Dimensione | Formato | |
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