Refrigerazione nel trasporto, la CO₂ migliora le prestazioni alle alte temperature

Un sistema frigorifero transcritico a CO₂ (R744) può offrire vantaggi in termini di efficienza energetica soprattutto quando le temperature esterne aumentano. È quanto emerge da uno studio condotto da un gruppo di ricercatori del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr), tra cui Silvia Minetto, Antonio Rossetti e Francesco Fabris, e pubblicato sull’International Journal of Refrigeration.

La ricerca ha riguardato la progettazione e la sperimentazione di un’unità frigorifera transcritica a CO₂ destinata al trasporto refrigerato leggero e medio. Le attività sono state sviluppate nell’ambito del progetto europeo ‘Enough’, finanziato dall’Unione europea, e hanno interessato un prototipo stazionario installato nei laboratori dell’Istituto per le Tecnologie della Costruzione del Cnr di Padova.

Le prove in laboratorio

La sperimentazione ha preso in esame diverse condizioni operative, con temperature all’interno del vano refrigerato comprese tra -5 °C e +5 °C e temperature ambientali da 20 °C a 40 °C.

I ricercatori hanno messo a confronto due configurazioni: un sistema convenzionale basato sul controllo della pressione di ritorno e una soluzione equipaggiata con eiettore bifase, componente che consente di recuperare parte dell’energia disponibile nel ciclo frigorifero.

I risultati evidenziano un comportamento differente al variare della temperatura esterna. In condizioni ambientali più miti, il sistema convenzionale ha registrato livelli di efficienza superiori. Quando la temperatura è aumentata, invece, la configurazione con eiettore ha mostrato un vantaggio crescente.

In particolare, alle condizioni più gravose, l’impiego dell’eiettore ha consentito di ottenere incrementi del coefficiente di prestazione fino a circa il 25% rispetto alla configurazione tradizionale a pressione di ritorno.

Un altro elemento rilevante riguarda la capacità frigorifera: con l’aumento della temperatura ambiente, il sistema dotato di eiettore è riuscito a mantenere o aumentare la capacità di raffreddamento. Si tratta di un risultato significativo per le applicazioni nel trasporto refrigerato, dove il fabbisogno di refrigerazione può crescere proprio durante le condizioni climatiche più calde.

Prestazioni competitive

Secondo quanto riportato nello studio, il prototipo a CO₂ ha evidenziato prestazioni energetiche competitive anche rispetto ai dati disponibili in letteratura relativi a sistemi che utilizzano refrigeranti sintetici.

Il confronto, tuttavia, deve essere interpretato con cautela. Gli stessi autori sottolineano infatti che differenze nell’architettura degli impianti, nei sistemi di controllo e nelle condizioni di funzionamento possono influenzare in modo significativo i risultati e rendere non immediata una comparazione diretta.

Dalla sperimentazione al veicolo

La ricerca non si è fermata alla fase di laboratorio. A seguito delle prove sperimentali, i ricercatori hanno sviluppato una versione ottimizzata e più compatta dell’unità frigorifera a CO₂, destinata all’impiego su un veicolo refrigerato.

Il sistema è stato installato sul mezzo, che ha successivamente ottenuto la certificazione Atp. Il veicolo è ora pronto per passare alla fase successiva della ricerca: i test sul campo, che permetteranno di verificare il comportamento della tecnologia in condizioni operative reali.

Il mondo della refrigerazione industriale, commerciale, logistica, della surgelazione e della criogenia si dà appuntamento a REFRIGERA, l’evento internazionale del comparto, che si terrà a BolognaFiere dal 10 al 12 novembre 2027.