I motocompressori per la refrigerazione alimentati a corrente continua (DC) erano tradizionalmente relegati agli impianti per la refrigerazione mobile, dove l’alternatore o la batteria è la fonte d’energia. Ad oggi, nel mercato mondiale, il numero di motocompressori DC prodotti è esiguo rispetto ai motocompressori AC (alternativi, rotativi e scroll), che sono maggiormente utilizzati nelle applicazioni della refrigerazione e dell’aria condizionata. Ma il recente sviluppo, l’emergenza dell’energia solare ed in misura minore, le celle a combustibile, hanno dato una spinta maggiore a tutto il settore dell’energia portatile. Il risultato è che la refrigerazione mobile ed il freddo mobile in generale sono stati “ri-energizzati” (sia nel senso metaforico che figurativo), creando nuove opportunità per apparecchi innovativi che non sono basati sulla rete elettrica. Un nuovo compressore DC è stato recentemente presentato da Aspen Compressor, Marlborough, Mass. (USA). Lo sviluppo del compressore è stato avviato attraverso un progetto della Difesa durante la prima Guerra del Golfo Persico per affrontare l'elevato numero di decessi legati al caldo, nelle forze armate americane. Una possibile soluzione era un condizionatore portatile alimentato a batteria per proteggere i soldati contro lo stress del caldo. Tale sistema richiedeva un piccolo compressore leggero, con capacità frigorifera sufficiente per rinfrescare.

Anche se non ci sono ancora dati per le emissioni acustiche, diversi utenti hanno giudicato il livello sonoro generato, del tutto ragionevole e accettabile in molti prodotti. La tabella 1 riassume le specifiche tecniche del compressore. Una valutazione indipendente del compressore è stata eseguita presso la “Purdue University”, che ha incluso la

misurazione della capacità frigorifera, il coefficiente di prestazione (COP), e l'efficienza volumetrica e isoentropico complessivo. Risulta che i rendimenti volumetrici vanno dal 73% al 90%, mentre il rendimento isoentropico complessivo varia dal 44% al 70%.

La potenza frigorifera misurata varia da 163Wa 489W,mentre il COP varia dal 2,1 al 3,4 come indicato nelle Figura 2 e Figura 3. Le efficienze volumetriche ed isoentropiche delmini compressore, come riportato nel documento tecnico

della Purdue University, sono stati in effetti superiori a quelli trovati in altri due tipi di compressori (alternativo e lineare), che erano stati miniaturizzati in modo simile per ridurre gli ingombri. Il test è stato eseguito con R-134a come refrigerante primario, che in questo momento è un refrigerante comunemente usato nei mercati del Nord America.Vi è, tuttavia, un notevole interesse per l'utilizzo di refrigeranti naturali come l'R-290 (Propano) e R-600 (Isobutano), che sono ampiamente utilizzati in Europa.

Recentemente, due giganti dell'industria, General Electric e Unilever, hanno annunciato l'intenzione di incorporare refrigeranti idrocarburi nei loro prodotti, dimostrando il possibile avvio di una tendenza industriale. Questi refrigeranti saranno presto testati e valutati con il minicompressore con grande probabilità di successo. Le caratteristiche fisiche e prestazionali di questo compressore, hanno un significato importante per i progettisti del freddo. Dato le modeste dimensioni e peso del compressore, la capacità frigorifera è molto elevata rispetto a tanti compressori alternativi di grandezza e di dimensioni maggiori.

A seconda delle temperature ambiente ed di evaporazione, può generare fino a 1.800BTU/h (0.5 KW), sufficienti per certi refrigeratori portatili. In un test recente su un frigorifero/congelatore commerciale da 200 litri, il compressore è stato in grado di mantenere la temperatura di evaporazione a - 29 °C con una temperatura del comparto frigorifero sotto i 4 °C ad una temperatura ambiente di 43°C. Questi risultati indicano che il mini-compressore ha una capacità frigorifera sufficiente per molti tipi di apparecchi, sia mobili che fissi.

Figura 4 dà un idea delle dimensioni del mini-compressore rispetto ad un compressore alternativo di uso comune.

I principali parametri tecnici sono riportati nella Tabella 2. Per i progettisti delle macchine, un parametro sorprendente, ma raramente utilizzato è quello della capacità frigorifera legata, sia al volume del refrigerante che al peso del compressore. Si può dedurre da questo confronto che usando il mini compressore, c’è una notevole riduzione del peso e degli ingombri. Questi fattori erano, storicamente, soltanto presi in considerazione negli impianti per il trasporto refrigerato. In alcuni piccoli apparecchi, un sistema a compressione di vapore può avere, in termini di prestazioni e di efficienza, vantaggi su sistemi di raffreddamento termoelettrici. Quando il mini-compressore viene abbinato ad un condensatore ad alta efficienza, tutto il sistema può essere contenuto all’interno d’una carenatura di circa 30x10x10 cm3. La miniaturizzazione del sistema frigorifero consente di liberare maggiore spazio per lo stoccaggio dei prodotti. In più si può considerare una diminuzione di peso del sistema di circa 4.5 kg con conseguente beneficio per il prodotto.

L’utilizzo di questo compressore può essere benefico per tante applicazioni; ed alcune più pertinenti sono elencate nel riquadro a lato. Oltre a queste applicazioni esistenti, il mini compressore dà una opportunità di sviluppare nuove macchine frigorifere, inimmaginabili fino ad oggi. Per esempio, il condizionatore portatile montato sull’uomo continuerà ad essere un concetto di prodotto intrigante.

Tali sistemi hanno una miriade di applicazioni, che potrebbero beneficiare chi ha subito un intervento: i motociclisti, i pazienti con sclerosi multipla, le vittime di sport o ustioni, i lavoratori industriali che operano in ambienti caldissimi etc. etc. Il mercato in aumento dell’ energia solare fornirà anche significative opportunità di crescita per i compressori DC, in quanto l'emergere di energia solare, a basso costo, stimola lo sviluppo di frigoriferi, congelatori, condizionatori d'aria, e altri apparecchi del freddo alimentati con la corrente continua.

Oltre alla forma e alla funzione, il progettista deve anche riconoscere che un apparecchio DC rappresenta una sfide in sé. Non è un segreto che un compressore DC costa più di quello AC. Questa differenza di prezzo è dovuta al costo del motore DC, del controllore elettronico, e anche al numero di compressori DC prodotti al mondo. In più c’è bisogno di un trasformatore separato per convertire la corrente alternata (AC) in corrente continua (DC). Quindi, nonostante le molte virtù di un piccolo compressore DC, potrebbe non essere adatto a dei prodotti più sensibili al prezzo. Tuttavia, l'introduzione di un’innovativo mini compressore che riduce in modo significativo il peso e gli ingombri di una macchina frigorifera soddisfa un bisogno crescente di sistemi compatti di gestione della temperatura. Il compressore è abbastanza silenzioso, ed offre una’elevata potenza frigorifera, un controllo di precisione e una flessibilità unica.