Una singola pompa di calore a CO₂ della Flow Environmental Systems ha sostituito 27 unità HVAC installate sui tetti,
con una capacità di raffreddamento complessiva di quasi 197 TR (693 kW) presso il centro di formazione di 100.000 ft² (9.290 m²) del sindacato St. Paul Steamfitters/Pipefitters Union (Sezione 455), secondo quanto riferito dal direttore della formazione Jeremy McConkey.
Da quando è stata messa in funzione alla fine di gennaio, la pompa di calore a CO₂ ANSWR di Flow, operante esclusivamente in modalità ad aria, ha fornito acqua calda a 130°F (54°C) per tutto l’inverno del Minnesota per il riscaldamento degli ambienti della struttura, ha affermato McConkey durante una presentazione all’ATMOsphere America Summit 2026. L’evento, organizzato da ATMOsphere, editore di NaturalRefrigerants.com, si è tenuto il 2 e il 3 giugno a Tarrytown, New York.
«La pompa di calore ha sostituito le nostre caldaie e le unità HVAC installate sul tetto», ha affermato McConkey. «Quando l’abbiamo messa in funzione per la prima volta a gennaio, la temperatura era di −11 °F [−24 °C] e non abbiamo riscontrato alcun problema nel riscaldare i nostri locali o nel mantenere la temperatura desiderata».
Sean Jarvie, CTO di Flow, e Alessandro Silva, ingegnere applicativo senior presso Bitzer, hanno affiancato McConkey durante la presentazione. Jarvie ha illustrato la capacità dell’unità di fornire riscaldamento degli ambienti, raffreddamento e acqua calda sanitaria in un’unica unità integrata. Silva ha descritto la validazione del progetto mediante il nuovo strumento di simulazione termodinamica di Bitzer, Fender.
Oltre a fornire riscaldamento e raffreddamento, la pompa di calore di Flow funge da versatile strumento di formazione per la Local 455, grazie ai collegamenti sia a fonti di calore geotermiche che all’aria esterna tramite un sistema di commutazione ibrido. Alla fine di marzo, la Sezione 455 ha collegato l’unità al proprio sistema geotermico esistente. La struttura mette in mostra la pompa di calore a CO₂ attraverso una vetrata, con una dimostrazione dal vivo che consente a ingegneri, proprietari di immobili, responsabili politici, fornitori di servizi pubblici e alla comunità di osservare la tecnologia in azione.
Ulteriori dettagli: prima dell’installazione della pompa di calore a CO₂, il riscaldamento degli ambienti della struttura era garantito da caldaie a gas naturale, mentre uno scaldacqua a gas naturale forniva l’acqua calda sanitaria. Il raffreddamento degli ambienti era garantito da uno scambio geotermico con falda acquifera a 52°F (11°C), che faceva circolare acqua a 60°F (16°C) attraverso travi fredde.
- Il centro di formazione conta 350 apprendisti e 238 appaltatori convenzionati.
- Dispone di 70.000 ft² (6.500 m²) di spazi di laboratorio, tra cui un impianto di refrigerazione a CO₂ delle dimensioni di un supermercato, varie pompe di calore, sistemi HVAC e un sistema di controllo digitale diretto basato sull’intelligenza artificiale.
- «Se sul mercato viene introdotta una novità che riteniamo possa funzionare, desideriamo dimostrarne l’efficacia e fornire formazione al riguardo», ha affermato McConkey, aggiungendo che un refrigeratore a propano figura nella sua lista dei desideri non appena le normative consentiranno cariche di refrigerante A3 più consistenti.
Specifiche del prodotto: secondo Jarvie, l’unità ANSWR di Flow fornisce soluzioni HVAC e di acqua calda per vari mercati, tra cui complessi residenziali multifamiliari, applicazioni commerciali e grandi progetti industriali.
- Attualmente Flow produce modelli da 20 a 120 TR (da 70 a 422 kW); Jarvie ha indicato che, man mano che l’azienda continuerà a lanciare nuovi prodotti, le potenze disponibili aumenteranno e diminuiranno.
- Le unità funzionano in condizioni ambientali comprese tra −40 e 120 °F (da −40 a 49 °C), con una potenza termica fino a 180 °F (82 °C) e una potenza frigorifera fino a 0 °F (−18 °C).
- «Tradizionalmente, la temperatura di ritorno rappresenta il problema [con la CO₂]», ha affermato Jarvie. «Tuttavia, disponiamo di tecnologie – e di sistemi di controllo – che ci consentono di gestire temperature di ritorno fino a 150‒170 °F [66‒77 °C].
Diffusione crescente: per decarbonizzare il riscaldamento idronico degli ambienti e l’acqua calda sanitaria, un’importante azienda tecnologica americana ha recentemente sostituito le vecchie caldaie a gas in quattro edifici nella zona della Baia di San Francisco con pompe di calore acqua-acqua a CO₂ Flow.
- Ciascuno di questi edifici adibiti a uffici, dotati di impianti HVAC esistenti con distribuzione a volume d’aria variabile (VAV), ospita al primo piano un proprio data center con un carico di raffreddamento di circa 1.000 TR (3,5 MW).
- La soluzione a CO₂ si inserisce nello spazio occupato sul tetto dalla caldaia esistente e dallo scaldacqua per uso domestico. Sfruttando il calore residuo derivante dal raffreddamento del data center, eroga acqua idronica a 180°F (82°C) e acqua calda sanitaria a 140°F (60°C).
- «Una volta sommati i risparmi sui costi elettrici derivanti dal servizio a un’unica apparecchiatura, la riduzione delle spese per la copertura del tetto e l’eliminazione della necessità di sostituire il sistema VAV per gestire acqua a temperatura inferiore, il differenziale di costo della soluzione a CO₂ risultava superiore di appena il 3% rispetto a un sistema convenzionale a refrigerante sintetico», ha affermato Brannon Wynn, responsabile di progetto presso MAI Construction, in una diversa presentazione al summit ATMO.
Citazione: «L’installazione non è stata così complicata come si pensava», ha affermato McConkey, aggiungendo che il tecnico frigorista incaricato dell’installazione dell’unità ha avuto bisogno di una certa formazione dal punto di vista meccanico, ma che per il resto il progetto si è svolto senza intoppi. «La maggior parte degli appaltatori con cui collaboriamo sarebbe in grado di installarlo, e certamente i nostri tecnici dell’assistenza sono in grado di gestirlo».
«La maggior parte degli appaltatori con cui collaboriamo sarebbe in grado di installarlo, e certamente i nostri tecnici dell’assistenza sono in grado di gestirlo.»
Jeremy McConkey, direttore della formazione presso la Sezione 455
