Sviluppo e validazione sperimentale di un modello CFD per l'analisi del flusso di aria all'evaporatore di una pompa di calore a propano

La pompa di calore è un’alternativa popolare rispetto alle sorgenti di calore convenzionali e le proiezioni mostrano che è prevedibile un aumento dell’adozione di queste macchine. I refrigeranti a base di fluoroclorocarburi (R12, R22, …) sono strettamente regolati a cause della loro pericolosità nei confronti dello strato di ozono. Infatti, sono stati sostituiti dagli idrofluorocarburi (R134a, …) che possiedono comprimibilità pressoché uguali ma non sono dannosi per l’ozonosfera grazie al loro basso potenziale di impoverimento dell’ozono (ODP). Tuttavia, sono in procinto di essere gradualmente sostituiti a causa del loro elevato potenziale di riscaldamento globale (GWP). Tutto questo ha portato a un maggior interesse nella ricerca sull’uso di gas refrigeranti naturali, come il propano (R290). In questo elaborato viene spiegata la teoria fondamentale delle pompe di calore e i vantaggi e gli svantaggi relativi ai sistemi che utilizzano come gas refrigerante, il propano. Queste macchine sono una delle soluzioni che rispondono alle esigenze sempre più stringenti in termini di sostenibilità ambientale. Esse devono rispondere in modo positivo sia nei materiali e sostanze utilizzate sia in termini di efficienza energetica. Lo studio ha come obbiettivo simulare, tramite analisi CFD, i flussi d’aria della pompa di calore aria-acqua. Lo scopo è quello di validare il modello simulato tramite il confronto dei risultati con i dati sperimentali raccolti presso il laboratorio VRL (VAG Refrigeration Laboratory).