Il regolamento (UE) n.517/2014 sui gas fluorurati a effetto serra ha introdotto ulteriori restrizioni relative all’immissione in commercio di determinate apparecchiature e prodotti a base di idrofluorocarburi (HFC).
Clienti finali, progettisti, tecnici e appaltatori richiedono chiller poco inquinanti, con un potenziale di distruzione dell’ozono (ODP) pari a zero. Johnson Controls ha accolto la sfida e ha riprogettato i propri refrigeratori convenzionali ideando una nuova linea di prodotti di ultima generazione.
In quest’ottica è stato presentato il chiller centrifugo a cuscinetti magnetici YORK ® YZ, il primo refrigeratore del settore completamente ottimizzato per raggiungere il massimo delle prestazioni con l’R-1233zd(E), un nuovo refrigerante a basso potenziale di riscaldamento globale (GWP).

Sono diversi i fattori da tenere in considerazione nella scelta di un refrigerante di nuova generazione per chiller centrifughi. Il primo aspetto riguarda la loro infiammabilità. Sono pochi i prodotti classificati come non infiammabili e rappresentano quindi un problema per proprietari e costruttori edili che attualmente non devono far fronte a tale difficoltà. Un altro fattore è dato dalla sostenibilità economica legata ai costi di produzione dei nuovi refrigeranti, in quanto questi ultimi sono costituiti da molecole più complesse che li rendono spesso più costosi rispetto ai refrigeranti HFC. Il costo più elevato iniziale non costituisce tuttavia un problema nel caso in cui il refrigerante sia ottimizzato per offrire notevoli risparmi energetici e di esercizio, determinando in questo modo un rapido ritorno dell’investimento. Un terzo aspetto da considerare sarebbe la sicurezza che dipende dalla tossicità del refrigerante. Tuttavia, quasi tutti i refrigeranti sono di classe “A”, ossia atossici, di conseguenza questo fattore non rappresenta un problema.

Tenendo a mente questi aspetti, Johnson Controls ha voluto ripensare la progettazione dei refrigeratori centrifughi convenzionali. L’obiettivo era quello di ottimizzare un chiller YORK ® per l’R-1233zd(E), un fluido a bassa pressione caratterizzato da bassa tossicità, ignifugo e con un GWP di 1.0.

La progettazione del sistema è stata affrontata con un approccio olistico, ottimizzando una per una le caratteristiche prestazionali di questo refrigerante. Il frutto di tale attività ha portato alla creazione del chiller centrifugo a cuscinetti magnetici YORK ® YZ, un gruppo frigorifero a singolo stadio – raffreddato ad acqua – che utilizza un compressore a velocità variabile azionato da un motore a induzione ermetico con cuscinetti magnetici attivi. L’avanzata tecnologia a cuscinetti magnetici è costituita da un unico gruppo in rotazione sospeso in un campo magnetico che non necessita di lubrificazione. Questa tecnologia richiede l’80% in meno di parti in movimento rispetto alle trasmissioni tradizionali lubrificate con olio e refrigerante.
Per consentire un risparmio significativo sui costi di energia e di esercizio con l’R-1233zd(E), il chiller YORK ® YZ sfrutta le condizioni “off design” in cui i refrigeratori operano tipicamente fino al 99% della vita operativa. L’intelligenza integrata nel chiller YORK ® YZ consente un funzionamento stabile in un campo operativo molto ampio. Il compressore può gestire temperature di ingresso dell’acqua nel condensatore di appena 4,5°C, mentre il controllo di capacità modulante può regolare il livello della stessa tra il 100% e il 10% del carico di progetto e gestire temperature di uscita dell’acqua raffreddata comprese tra 3,5°C e 21,0°C.
La tecnologia e la mappa operativa permettono di operare anche quando la temperatura dell’acqua che entra nel condensatore è inferiore alla temperatura di quella refrigerata. Questa capacità – nota come “inverted operation – free cooling” – elimina la necessità di un economizzatore sul lato acqua, semplificando così il sistema e riducendo i costi a livello di componenti, tubazioni, comandi e manutenzione.

Il pannello di comando OptiView™ con servizi connessi rende possibile un controllo intelligente dell’apparecchio. Sono disponibili oltre 100 setpoint, letture, allarmi, report degli andamenti ed altro ancora.
Una piattaforma analitica permette, inoltre, di stabilire una connessione dati sicura per funzionalità di monitoraggio a distanza e diagnostica, ideali per i servizi di manutenzione predittiva. La piattaforma intelligente consente di memorizzare i dati nel cloud per renderli accessibili sia a Johnson Controls che ai clienti e ottimizzare ulteriormente le prestazioni del sistema.
Poiché ogni componente è stato scelto per rendere il più ampio possibile il campo operativo del chiller YORK ® YZ, quest’ultimo agisce sempre nel punto di massima efficienza. Rispetto ai refrigeratori tradizionali con cuscinetti lubrificati a olio e velocità fissa, esso assicura un risparmio energetico annuo superiore al 35%.