Il presente rapporto descrive l’attività svolta nel secondo anno di un progetto triennale che mira a sviluppare un’architettura innovativa di pompa di calore equipaggiata con eiettore, con l’obiettivo di contribuire alla penetrazione delle tecnologie elettriche per la climatizzazione in ambito civile, in accordo con le stime di crescita previste dal PNIEC necessarie per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione nazionali al 2030. Nel corso del primo anno è stata svolta un’estesa analisi di letteratura sui sistemi di refrigerazione a eiettore che ha permesso di evidenziarne le caratteristiche peculiari, quali ad esempio la dipendenza delle prestazioni di sistema dai fenomeni fluidodinamici interni all’eiettore (“scala-locale”) e dalle caratteristiche dei fluidi refrigeranti.  Sono state inoltre indagate e comparate diverse tecniche di modellistica idonee a descrivere questi sistemi complessi. L’attività del secondo anno è stata concentrata sulla definizione di un approccio modellistico per la simulazione di eiettori supersonici. Entrambi gli approcci, a parametri concentranti (LPM) e termo fluido-computazionali (CFD), focalizzati durante l’analisi del primo anno, sono stati definiti e validati tramite numerose simulazioni, determinando la superiorità dell’approccio CFD per la capacità di prevedere con soddisfacente precisione il principale parametro prestazionale dell’eiettore (il rapporto di trascinamento) con un errore inferiore al 15%. Il modello CFD permette inoltre di definire un approccio multi-scala che consente di calcolare le prestazioni della macchina e legarle ai fenomeni fluidodinamici locali. Questo modello ha permesso di analizzare nel dettaglio come il fluido di lavoro, la geometria e le condizioni operative impattino sulla fluido-dinamica interna dell’eiettore e di conseguenza, sul COP del ciclo. Nel dettaglio, è stato svolto uno screening di refrigeranti nel quale fluidi di terza generazione sono stati comparati con fluidi naturali e di quarta

generazione, in vista dell’imminente transizione dettata dalle normative europee per contrastare l’emissione di gas serra. I risultati mostrano come diverse condizioni di espansione del fluido primario influiscano significativamente sui risultati globali, in termini di COP e temperatura critica. In contemporanea è stata svolta un’analisi di sensitività sui principali fattori geometrici dell’eiettore. Questi studi hanno permesso di perfezionare un prototipo di un eiettore a geometria variabile (per mezzo di uno spinotto mobile), per il quale sono state ottenute le mappe di prestazione e che sarà costruito e testato sperimentalmente in un circuito che utilizzerà   propano come fluido di lavoro, nel corso della terza annualità di ricerca.