Situato nel quartiere Bellecombe di Lione, U Express è un negozio del centro città dal concept moderno, che offre un’ampia gamma di prodotti freschi e beni di prima necessità non alimentari. Questo U Express in franchising rappresenta un marchio importante nella rete di convenience store del gruppo SYSTÈME U.
Per ridurre il consumo energetico e migliorare la soddisfazione dei clienti, il direttore del negozio Rui Inacio ha deciso di installare unità di refrigerazione chiuse per il freddo positivo e negativo. È stata l’occasione per riorganizzare l’area di vendita di 975 m² e migliorare il comfort dei clienti. La temperatura ambiente potrebbe essere aumentata da 3°C a 5°C nell’area dei prodotti freschi, dove i clienti sarebbero più propensi a rimanere sugli scaffali per fare la loro scelta. Sono inoltre in corso lavori sul tetto per aumentare la luce naturale.
Nel gennaio 2023, il progetto è stato avviato e Rui Inacio ha interpellato i suoi diversi fornitori per questa ristrutturazione, da realizzare durante il periodo estivo di bassa stagione. L’agenzia FCT Rhône-Alpes ha studiato le attrezzature di refrigerazione per consigliare la soluzione più ecologica.
Ristrutturazione dell’U Express: specifiche chiare e precise
FCT (Froid Climatisation Techniques) sta valutando diverse soluzioni con una serie di criteri da soddisfare, tra cui :
- la dotazione di bilancio,
- il costo dell’energia,
- la configurazione dell’edificio,
- L’impronta ambientale,
- le normative sui gas fluorurati e sviluppi futuri.
In questa configurazione, il nuovo refrigerante Solstice® N71 (R-471A) per la refrigerazione positiva in sostituzione dell’R-134a arriva al momento giusto.
“Quando Climalife mi ha detto che Solstice® N71 poteva essere una soluzione per sostituire l’R-134a, per noi è stata una buona opportunità per questo progetto. Inizialmente pensavamo di installare la CO2 per soddisfare le specifiche, ma sarebbe stato molto complicato da realizzare, visto l’edificio e le modifiche strutturali che si sarebbero dovute apportare, pur rispettando il budget”, spiega Philippe Gipe, responsabile della filiale FCT Rhône Alpes.
La sala macchine, dove è installato l’impianto di refrigerazione, si trova in uno spazio molto piccolo nel seminterrato. Il condensatore e il serbatoio del liquido si trovano al primo piano, vicino agli uffici.
Per convalidare la scelta della tecnologia, i team tecnici di Honeywell e Climalife hanno studiato attentamente la configurazione del negozio e confrontato diverse architetture per offrire la soluzione migliore per U Express Bellecombe in termini di eco-efficienza.
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Quale architettura scegliere per ottenere il miglior ritorno sull’investimento?
Sono allo studio tre configurazioni: una nuova installazione di booster di CO2 , una cascata Solstice® N71 / CO2 e una conversione dell’impianto positivo R-134a con Solstice® N71 e l’installazione di unità R-290 per il negativo.
La cascata Solstice® N71/ CO2 rispetto a un booster di CO2 migliorato (compressione parallela ed eiettori multipli) offre significativi vantaggi finanziari, con una riduzione di 139.000 euro della bolletta elettrica in 10 anni e una riduzione delle emissioni di 128 t CO eq.2 secondo il modello di eco-efficienza convalidato da Cemafroid. Tuttavia, ciò richiederebbe ulteriori interventi sulla struttura dell’edificio e costi significativi per la sua installazione.
Si è quindi deciso di convertire la centrale positiva R-134a in R-471A. L’installazione di armadi chiusi compensa la perdita di capacità frigorifera del 36% tra i due refrigeranti e riduce la capacità frigorifera utile. Di conseguenza, la capacità dell’impianto esistente è di gran lunga superiore al fabbisogno di refrigerazione, consentendo di convalidare la soluzione, di mantenere l’impianto in buone condizioni operative e di ridurre i costi di investimento (si veda il diagramma dello studio di eco-efficienza). Solstice® N71 soddisfa tutte le specifiche, con un GWP di 148, un’elevata efficienza energetica e un impatto ambientale notevolmente ridotto.
Solstice® N71 : facile da installare e da mantenere
Alla fine di luglio è stata lanciata la sfida a FCT e al suo specialista di refrigerazione Mohamed Chebel. L’obiettivo era quello di eseguire i lavori sulla centrale elettrica positiva in meno di 48 ore e produrre il freddo necessario per mettere in funzione le nuove vetrine.
Dopo aver recuperato l’R-134a, Mohamed Chebel ha effettuato un cambio d’olio all’avanguardia per rimuovere il più possibile l’olio originale, al fine di garantire la corretta lubrificazione dei compressori con R-471A. È stato scelto un nuovo olio con un grado di viscosità superiore. Il circuito è stato svuotato e poi caricato con 360 kg di R-471A, fornito da Honeywell in collaborazione con Climalife.
Il tecnico regola quindi i vari dispositivi di regolazione e sicurezza (HP- BP). Le nuove unità EPTA selezionate per l’R-134a sono dotate di valvole di espansione elettronica DANFOSS AKV.
Il controllore Danfoss AKCC è stato parametrizzato con i coefficienti dell’equazione di Antoine per l’R-471A.
Per quanto riguarda gli evaporatori, poiché le vetrine utilizzano l’R-134a e l’R-471A ha una resa frigorifera volumetrica inferiore, si è posto il problema delle portate utili più elevate. Lo studio teorico preliminare ha dimostrato che la capacità frigorifera disponibile dell’impianto sarebbe stata in grado di fornirle. Va detto che dopo un mese di funzionamento, le vetrine mantengono la temperatura desiderata senza alcuna difficoltà, anche durante un periodo eccezionalmente caldo nella regione di Lione.
Per mantenere le verdure fresche, un evaporatore a doppio flusso collegato alla centrale elettrica R-471A è posizionato sopra questo nuovo espositore per mantenere la temperatura ideale e offrire un maggiore comfort ai consumatori.
Il rilevatore Murco esistente è stato sostituito da due rilevatori Samon Glaciär Midi distribuiti da Climalife. Uno è installato nella sala macchine nel seminterrato, l’altro sul pavimento del condensatore, dove si trova il serbatoio del liquido. Samon, il produttore svedese di controllori di camera, è in procinto di qualificare l’R-471A per tutta la sua gamma. Questo impianto è una grande opportunità per convalidare questo nuovo modello di rilevatore sul mercato.
L’U Express ha riaperto i battenti lo scorso 16 agosto e l’impianto in servizio sta dando piena soddisfazione. L’ingegnere frigorista ha notato fin dall’inizio che il nuovo refrigerante R-471A genera pressioni più basse, un fattore chiave per ridurre le perdite e il consumo energetico.
“Abbiamo avuto qualche dubbio all’avvio, quando abbiamo notato differenze di pressione rispetto all’R-134a. Ma il vostro supporto tecnico ci ha subito rassicurato. Abbiamo trovato molto rapidamente il giusto equilibrio in termini di impostazioni e tutte le unità di refrigerazione e le celle frigorifere hanno raggiunto la temperatura richiesta”, spiega Mohamed Chebel, specialista in refrigerazione.
Questo fluido A1, con le sue classiche caratteristiche fisiche (media pressione e non infiammabilità), fa sì che qualsiasi tecnico frigorista con una formazione standard possa facilmente intervenire con le competenze necessarie per la manutenzione dell’impianto.
Solstice® N71 è una soluzione lungimirante per la refrigerazione positiva, perfettamente adatta alle esigenze future della refrigerazione commerciale.
“Durante questa ondata di caldo, Mohamed e io siamo giunti alla conclusione che se tutti i negozi funzionassero come questo, sarebbe perfetto”, conclude Philippe Gipe.
Rimodellamento dell’impianto positivo a freddo e sue caratteristiche
Vecchia configurazione del negozio U Express
- La centrale elettrica positiva R-134a è dotata di 5 compressori Bitzer 6H25 2Y (110,5 m3 /h) per alimentare gli armadi aperti e le 2 celle frigorifere.
- La temperatura operativa è di -10°C / +40°C, con una capacità di raffreddamento di 83,4 kW. La produzione massima per compressore è di 846 kg/h.
- Un’unità di refrigerazione R-404A alimenta le camere negative e la camera di congelamento.
Nuova configurazione del negozio U Express con unità chiuse
- I nuovi armadi R-134a EPTA sono stati installati e dotati di valvole di espansione elettronica Danfoss AKV.
- Con queste nuove unità chiuse, la potenza di refrigerazione richiesta si riduce a 47 kW.
- L’impianto di refrigerazione positiva R-134a esistente è stato riadattato con il nuovo refrigerante Solstice® N71 (R-471A). L’impianto alimenta le unità per i prodotti freschi e le due celle frigorifere positive.
- La carica di R-471A è di 360 kg
- Funzionando a – 7°C / + 40°C, i compressori erogano 25 kW ciascuno, quindi sono necessari solo 3 compressori per coprire i requisiti con R-471A. La produzione per compressore è di 695 kg/h.
- L’olio BSE 32 viene sostituito da un BSE 55; viene scelto un olio con una viscosità maggiore per limitare la solubilità dell’R-471A, che è maggiore di quella dell’R-134a.
- Sono stati installati due nuovi rilevatori Samon Glaciär Midi.
- Le unità R-290 sono utilizzate per la refrigerazione negativa
Studio di eco-efficienza realizzato per confrontare le diverse architetture
In questo nuovo studio, abbiamo confrontato due configurazioni che soddisfano le stesse esigenze di refrigerazione del punto vendita per postazioni di lavoro positive:
- Espansione diretta in positivo con R-744.
- Espansione diretta in positivo con R-471A
La figura seguente mostra i risultati ottenuti, sia in termini di emissioni totali di CO2 , compresi gli effetti diretti (perdite) e indiretti (consumo di energia), sia in termini di costo totale del processo (TCO) nel corso della vita dell’impianto.
Come si vede, l’R-471A offre il miglior compromesso economico e una significativa riduzione delle emissioni di CO2 .
La soluzione
Solstice® N71 (R-471A) è il nuovo refrigerante sviluppato da Honeywell, basato sulla tecnologia HFO con un GWP inferiore a 150. Non è infiammabile, non è tossico e offre vantaggi significativi rispetto alla CO2 e ai fluidi tradizionali come l’R-404A. Consente agli impianti di refrigerazione positiva di ottenere miglioramenti in termini di efficienza energetica e contribuisce a ridurre l’impronta di carbonio complessiva.
Può essere utilizzato in un’ampia gamma di impianti e si adatta perfettamente al design dei negozi. È una soluzione sicura, efficiente dal punto di vista energetico e facile da installare.
È un fluido A1 a media pressione, facile da gestire durante la manipolazione, lo stoccaggio e il trasporto.
