A Frascold e a Aircodue inovam o Ar Condicionado do setor Ferroviário com bomba de calor de CO2

O setor ferroviário, entre tecnologias e restrições regulamentares – O olhar do setor ferroviário está cada vez mais atento à sustentabilidade, a fim de acelerar a transição energética. Uma evolução que se resumiu, até agora, na eficiência dos comboios, alimentados por acumuladores elétricos, comboios a hidrogénio, ou mesmo híbridos, conjugando diesel e bateria. Neste paradigma, o ar condicionado desempenha um papel estratégico e representa um desafio a nível tecnológico e legislativo para os operadores do mundo de HVACR. Concretamente, a escolha do fluido refrigerante para os sistemas de aquecimento e de arrefecimento é determinada por regulamentações quer em matéria de ambiente, como o gás fluorado, quer de segurança anti-incêndio e controlo de fumos, regidas pela regulamentação europeia EN 45545-2:2013. Enquanto a primeira visa eliminar do mercado os gases fluorados com efeito de estufa, a segunda estabelece requisitos para a avaliação do comportamento dos materiais e componentes utilizados face ao fogo e ao fumo e aplica-se a diferentes áreas dos veículos, incluindo os sistemas de arrefecimento e os fluidos utilizados.

A Frascold e a Aircodue promovem o progresso sustentável – O trabalho de equipde entre a Frascold e a start-up Aircodue – uma Spin-off do Grupo Miri, líder no âmbito Ferroviário e no campo das Energias Renováveis – revoluciona o setor, cumprindo ao mesmo tempo as restrições supracitadas, graças ao desenvolvimento de uma inovadora bomba de calor a CO₂, caraterizada por várias inovações tecnológicas e equipada com compressores da série transcrítica da Frascold. Quatro objetivos ambiciosos estão na base da parceria: poupança de energia, impacto ambiental limitado, custos de manutenção contidos e alta fiabilidade, em total conformidade com as normas nacionais e internacionais.

O projeto ARCA torna o ar condicionado natural – O projeto ARCA – Air Source Reversible CO₂ Air Conditioner – da Aircodue adota soluções técnicas patenteadas e resume-se a um demonstrador de um sistema em split com cerca de 28 kW, calibrado para as necessidades de um vagão ferroviário de média distância, amplamente utilizado na Itália. Em colaboração com a Frascold, o estudo pesquisou se seria possível substituir o sistema existente (drop-in) por uma nova bomba de calor a CO₂ capaz de funcionar de acordo com a configuração anterior e de satisfazer todas as necessidades do comboio. Como condição sine qua non, a nova solução não deve absorver nem exigir uma potência superior em relação o sistema original a R134A, em que o conversor estático transforma a corrente contínua em corrente alternada, alimentando todos os dispositivos de bordo. Portanto, a bomba de calor é constituída por uma unidade externa, que contém os compressores do circuito primário e do auxiliar, bem como uma unidade interna, a parte ventiladora para o arrefecimento e o aquecimento do compartimento dos passageiros.

Para a seleção do compressor mais adequado à aplicação, as duas equipas técnicas valeram-se do software da Frascold a fim de avaliar o seu desempenho em toda a gama de funcionamento, para optar depois pela série de pistões TK, no modelo D-TK, de tecnologia transcrítica. Sinônimo de alta eficiência, flexibilidade e fiabilidade, estes compressores foram concebidos para resistir a elevadas pressões de paragem do sistema, graças ao seu desenho robusto e a uma standstill pressure até 100 bar (a), garantia de padrões de segurança superiores. Uma caraterística distintiva da família é a regulação mecânica CapaFlex^TM, que permite modular a passagem do caudal de fluido refrigerante através das entradas de aspiração. A alternância de períodos de abertura e fecho destas últimas asseguram, a correta parcialização do compressor, a favor de uma carga ideal que limita ao máximo os ciclos on-off. Um sistema de controlo para uma vantagem significativa também em termos de desempenho. Um outro ponto forte dos D-TK é o baixo arrastamento do óleo que minimiza as perdas, para uma proteção e lubrificação de todas as peças em movimento.

Com o Air Source Reversible CO₂ Air Conditioner os dados falam por si – Os dados de desempenho da bomba de calor foram comparados com os de um sistema convencional, através da simulação dinâmica do seu funcionamento no modo de aquecimento num amplo intervalo de temperaturas de inverno. Conduzido através do Diagnóstico Energético de um veículo de média distância e com a utilização de um software dedicado, o estudo toma como referência três localidades representativas das principais zonas geográficas italianas, nomeadamente Brennero, Roma e Palermo.

Uma vez realizado o protótipo, foi conduzida uma extensa campanha de testes em câmara climática, durante a qual foi possível verificar o desempenho tanto no aquecimento como no arrefecimento, confirmando assim os dados teóricos. Mirco Pasotti, Diretor da Área de Vendas da Frascold declara “Os resultados que emergiram do estudo são notáveis. A bomba de calor permite efetivamente uma poupança que vai de 51% a 58%, dependendo das zonas, com uma redução considerável em termos de toneladas de emissões de CO₂ para a atmosfera.” E Luigi Buttiglione, Diretor Técnico da Aircodue continua “Um projeto de grande relevância para a indústria ferroviária, onde a escolha do fluido refrigerante natural exige uma avaliação atenta do contexto de instalação e regulamentação. Conclui Giovanni Paone, Presidente da Aircodue: Efetivamente, o CO₂, além de ser uma solução válida para as políticas de eliminação faseada dos fluidos refrigerantes fluorados, está em conformidade com as políticas ambientais e de segurança dos principais intervenientes do setor. A este respeito, em virtude da sua experiência neste domínio, o apoio da Frascold foi fundamental. Um parceiro já histórico, com o qual prosseguimos a colaboração para desenvolver tecnologias de nova geração para uma evolução responsável do setor.”

 Frascold SpA – www.frascold.it  A Frascold é um protagonista no desenvolvimento, produção e comercialização de compressores semi-herméticos, de pistão e de parafuso, ao serviço da indústria de refrigeração, ar condicionado e aquecimento do ar. Uma empresa em constante evolução, que sempre teve uma relação muito próxima com a natureza e a sustentabilidade. Um fio azul que guia a empresa todos os dias a partir dos processos produtivos internos, com a introdução de constantes melhorias tecnológicas e que continua no desenvolvimento e produção de soluções eficientes e de baixo impacto ambiental. Com Sede na província de Milão, a Frascold S.p.A. registou em 2022 um volume de negócios consolidado superior a 92 milhões de euros. A Companhia possui uma posição competitiva muito equilibrada, graças ao controlo total da cadeia de valor e uma estratégia de internacionalização prudente, que inclui investimentos significativos em instalações próprias na China, EUA e Índia e acordos com Distribuidores em todo o mundo.