Industria & formazione refrigerazione e condizionamento 8-2018

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Sommario Direttore Responsabile Enrico Buoni Responsabile di Redazione M.C. Guaschino

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Ditte collegate Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini del Centro Studi Galileo Editoriale

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Comitato Scientifico Marco Buoni, Marcello Collantin, PierFrancesco Fantoni, Enrico Girola, Marco Carlo Masoero, Alfredo Sacchi

La sfida della nostra Era

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Redazione e Amministrazione Centro Studi Galileo srl via Alessandria, 26 15033 Casale Monferrato AL tel. 0142/452403 fax 0142/909841

Ultime Notizie

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I limiti di carica dei refrigeranti infiammabili in un mondo a basso GWP: devono essere più elevati?

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Progetto di ricerca Green Gas: sfide e opportunità per l’applicazione di refrigeranti a basso GWP nel settore della refrigerazione commerciale

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Principi di base del condizionamento dell’aria

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Introduzione alla sicurezza e gestione del rischio con i refrigeranti alternativi

36

Manuale sull’uso degli F-Gas

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Sostituzione dell’R404A alle medie e basse temperature: l’opzione R448A

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Glossario dei termini della refrigerazione e del condizionamento

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Pubblicità tel. 0142/453684 E-mail: info@industriaeformazione.it www.industriaeformazione.it www.centrogalileo.it continuamente aggiornati www.EUenergycentre.org per l’attività in U.K. e India www.associazioneATF.org per l’attività dell’Associazione dei Tecnici del Freddo (ATF) Corrispondente in Francia: CVC La rivista viene inviata a: 1) Installatori, manutentori, riparatori, produttori e progettisti di: A) impianti frigoriferi industriali, commerciali e domestici; B) impianti di condizionamento e pompe di calore. 2) Utilizzatori, produttori e rivenditori di componenti per la refrigerazione. 3) Produttori e concessionari di gelati e surgelati.

Appuntamenti CSG-ATF-AREA a Chillventa M. Buoni – Presidente AREA S. Romanò – Head of International Affairs Centro Studi Galileo Le associazioni di settore si uniscono per segnalare alla Commissione Europea problematiche sugli apparecchi precaricati - FIERA REFRIGERA 2019: Centro Studi Galileo, Associazione dei Tecnici italiani del Freddo e Industria&formazione official partner! - Nazioni Unite: workshop sul settore dei servizi alla refigerazione

Ahmad Abu-Heiba, Viral Patel, Van Baxter, Omar Abdelaziz, Ahmed Elatar – ASHRAE Introduzione – Procedimento seguito durante l’incontro – Risultati – Gravità della combustione del refrigerante – Caratterizzazione e probabilità di perdita – Valutazione della perdita minima nel peggiore degli scenari per ogni tipo di impianto – Energia di combustione delle componenti elettriche più comuni

F. Barile, M. Masoero, C. Silvi – Dipartimento di Energia “Galileo Ferraris”, Politecnico di Torino Estratto – Introduzione e regolamentazione europea sugli F-gas – Il progetto Green Gas – Risultati attesi e conclusioni Allestire le tubazioni di collegamento tra le due unità di un climatizzatore split P.F. Fantoni – 196ª lezione Introduzione – Collegamenti frigoriferi – Tubo piccolo – Tubo grande – Isolamento delle tubazioni

Real alternatives for life Obiettivi di questo modulo – 1. Principali pericoli per la sicurezza – 2. Classificazione di sicurezza – 3. Infiammabilità – 4. Asfissia e tossicità – 5. Elevate pressioni – 6. Utilizzare R744 in sicurezza – 7. Utilizzare R717 in sicurezza – 8. Utilizzare refrigeranti infiammabili in sicurezza – 9. valutazione del rischio 3ª parte: i controlli di protezione e le valvole K. Kelly, M. Cook – Business EDGE Controllo e dispositivi di protezione

N. 422 - Periodico mensile - Autorizzazione del Tribunale di Casale M. n. 123 del 13.6.1977 - Spedizione in a. p. - 70% Filiale di Alessandria - Abbonamento annuo (10 numeri) € 36,00 da versare sul ccp 10763159 intestato a Industria & Formazione. Estero € 91,00 - una copia € 3,60 arretrati € 5,00.

P.F. Fantoni – 216ª lezione di base Introduzione – R407H e R448A – Cinquina! – Un prodotto da alchimista – Caratteristiche dell’R448A (Parte centosettanovesima) – A cura di P.F. Fantoni Ammoniaca – CFC - Laminazione, dispositivo di – Sistema in cascata – Valvola solenoide Aggiungi agli amici “Centro Studi Galileo” su Facebook

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Industrie che collaborano alla attività della rivista mensile Industria & Formazione divise per ordine categorico Per ogni informazione gli abbonati possono rivolgersi a nome di Industria & Formazione ai dirigenti evidenziati nelle Industrie sottoelencate, oppure alla segreteria generale tel. 0142 / 452403 SCONTI PER GLI ISCRITTI ALL’ASSOCIAZIONE DEI TECNICI ITALIANI DEL FREDDO-ATF PRODUZIONE COMPONENTI BITZER ITALIA compressori Pietro Trevisan 36100 Vicenza Tel. 0444/962020 www.bitzer.it

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sui gas fluorurati prevede massicci tagli alle di HFC nell’UE. Dalquantità 2018 indisponibili poi, il regolamento (EU 517/2014) sui gas fluorurati prevede massicci tagli alle From 2018 onwards, EUnell’UE. F-Gas Regulation quantità disponibili di the HFC (EU 517/2014) creates massive cuts in the2018 available quantities HFCsRegulation in the EU. From onwards, the EUofF-Gas (EU 517/2014) creates massive cuts in the available quantities of HFCs in the EU. SPY Gruppo manometrico a diagnosi visiva conSPY refrigerante Gruppo manometrico riciclato a diagnosi visiva con refrigerante SPY riciclato Manifold with visual diagnosis SPYrecycled with Manifold refrigerant with visual diagnosis with recycled refrigerant

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Più alto è il GWP del refrigerante, più sarà soggetto alla Phase-down (riduzione graduale) dell’HFC, con conseguenti aumenti dei prezzi e potenziale carenza. Più alto è il GWP del refrigerante, più sarà soggetto HFO puri, CO2, idrocarburi, ammoniaca, HFC riciclati o rigenerati alla Phase-down (riduzione graduale) dell’HFC, con conseguenti non rientrano nella Phase-down (riduzione graduale). aumenti dei prezzi e potenziale carenza. L’HFC riciclato e rigenerato - anche con GWP> 2500 - può ancora HFO puri, CO2, idrocarburi, ammoniaca, HFC riciclati o rigenerati essere utilizzato per il servizio fino al 2030. non rientrano nella Phase-down (riduzione graduale). L’HFC riciclato e rigenerato - anche con GWP> 2500 - può ancora essere utilizzato per il servizio fino al 2030.

EASYREC1R-2R / EASYREC-HP Unità di recupero e riciclo EASYREC1R-2R / EASYREC-HP EASYREC1R-2R / EASYREC-HP Unità di recupero e riciclo Recovery and recycling units EASYREC1R-2R / EASYREC-HP Recovery and recycling units

The higher the GWP of the refrigerant, the more it will come under pressure by the HFC phase-down, leading to likely price increases and potential shortages. The higher the GWP of the refrigerant, the more it will come under Pure HFOs, CO2, hydrocarbons, ammonia, reclaimed or recycled pressure by the HFC phase-down, leading to likely price increases HFCs etc. do not fall under the phase-down. and potential shortages. Recycled and reclaimed HFCs – even with a GWP > 2500 - can still Pure HFOs, CO2, hydrocarbons, ammonia, reclaimed or recycled be used for service until 2030. HFCs etc. do not fall under the phase-down. Recycled and reclaimed HFCs – even with a GWP > 2500 - can still be used for service until 2030.

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Lʼelenco in continuo aggiornamento di tutti i nominativi, divisi per provincia, dei tecnici specializzati negli ultimi anni nei corsi del Centro Studi Galileo si può trovare su www.centrogalileo.it (alla voce “Corsi > organizzazione”) DAL NUMERO PRECEDENTE CONTINUA L’ELENCO DEI TECNICI SPECIALIZZATI NEGLI ULTIMI CORSI NELLE VARIE REGIONI ITALIANE

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Raimondi Alberto LUVE spa Uboldo

Bravo Claudio MOLLO PIERO & C. snc Guarene

Vona Luca Francesco MANUTENCOOP F.M. Torino

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Oggian Luca Veruno Panarisi Matteo Torino Parasporo Pietro S. Angelo Alife Podda Renato Genova

Bellotti Cristian AIR PIPE DI BELLOTTI CRISTIAN Torino Andreani Luca La Spezia Rossi Maurizio ARKOBALENO Genova Airoldi Oscar ATI DI ZUINISI srl Olgiate Olona Taglioretti Davide ATI DI ZUINISI srl Olgiate Olona Ciccarello Cicchino Roberto CICCARELLO CICCHINO ANGELO snc S. Stefano Belbo Cretescu Eugen Firenze Rizzo Davide IOTTI FRIGORIFERI srl Reggio Emilia Kenmogne Andre Frederic Torino

Centro Studi Galileo nel suo ruolo di leader a livello mondiale nella formazione dei Tecnici del Freddo è incaricato dalle Nazioni Unite di standardizzare le buone pratiche di tutela ambientale e zero dispersione di gas nelle Nazioni in via di sviluppo. In questa foto il direttore Marco Buoni, recentemente divenuto Presidente dell’Associazione Europea dei Tecnici del Freddo AREA, con il Preside dell’Istituto Tecnico del Kuwait.

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Podda Giovanni PODDA RENATO Genova Ripamonti Michael Puegnago Covas Sergiu RISTO SERVICE srl Reggio Emilia Rusciano Massimiliano Moncalieri Casale Walter SIRAM spa Milano Amadio Luca SIRAM spa Torino Cadeddu Cristian SIRAM spa Torino Cifarelli Filippo SIRAM spa Torino Guarducci Mirko SIRAM spa Torino

Anche nella sede Toscana i Corsi si moltiplicano. Il docente Stefano Sarti consegna ad un allievo l’attestato del Corso di Tecniche Frigorifere base, primo passo per prepararsi all’ottenimento del Patentino Italiano Frigoristi PIF. Oltre che nelle 15 sedi in ogni regione italiana, il Centro Studi Galileo organizza circa 50 corsi all’anno all’interno delle aziende che ne fanno richiesta con appositi programmi di formazione ad hoc.

Valinotto Giuseppe SIRAM spa Torino

Mirandola Vincenzo SPC GROUP DI VOGLIANO Cossano C.

Corbo Angelo TECNOCIVIS spa Savona Massari Emanuele WEISS TECHNIK ITALIA srl Magenta Carmagnola Riccardo WEISS TECHNIK ITALIA srl Magenta

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A ROMA La Spina Sebastian ELAR DI NOCE CATENA Aci Catena Martucci Marzio HOSPITAL CONSULTING spa Bagno a Ripoli Pezzotti Fabrizio PEZZOTTI SERVICE Rieti Gonetti Pietro SUN EXERGIA srl Latina

Tecnici del Freddo all’opera nella sede centrale Centro Studi Galileo di Casale Monferrato, sotto lo sguardo del Docente Ferraris. La strumentazione è fondamentale per le operazioni di installazione e riparazione degli impianti. Da nuova regolamentazione Fgas questa deve essere tarata per inserire nell’impianto la giusta carica di refrigerante e controllare il buon funzionamento dello stesso.

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Shelbaya Ahmed Mohamed Ahmed TECNOIMPIANTI srl Roma Guadagnoli Lio ZENITH sas Roma

STUDENTI ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE SAN GIOVANNI BOSCO DI VIADANA CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A CASALE MONF. Ahdadine Zakaria Viadana Bigi Mattia Castelnovodi Sotto Diop Mouahmadou Mounirou Parma Fochi Leonardo Brescello Marinò Gianluca Viadana Marsouli Marouan Castelnovo di Sotto Paolini Federico Boretto Saccani Farid Poviglio

Selfie! Terminato con successo un corso per l’ottenimento del Patentino Attestato Condizionamento PAC il docente Pasquale Zurlo scatta un selfie con la propria classe di allievi. L’ottenimento dell’Attestato è obbligatorio per i meccanici auto che operano sull’aria condizionata. Il Centro Studi Galileo negli ultimi 7 anni ha formato circa 1000 tecnici per questa attività e quasi 10.000 per gli impianti fissi di refrigerazione e condizionamento con il Patentino Frigoristi PIF.

APLEONA HSG spa Lo Iacono Davide Fossò BELTRAMELLI SEBASTIANO Osio Sopra

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DE LUCA TECNOLOGIE De Luca Paolo Gallarate ECOTHERM srl Conti Luca Landonio Gianluca Rescaldina ELETTRICA SISTEM srl De Simone Giovanni Baldi Valerio Cava dei Tirreni

Una classe di allievi ha appena ottenuto, tramite il Patentino Italiano Frigoristi PIF, l’accesso alla professione del Tecnico del Freddo. I casi di legionella che in questi giorni hanno colpito la Lombardia dimostrano in maniera inequivocabile la necessità di manutenzione che deve essere effettuata esclusivamente da Tecnici addestrati nel migliore dei modi.

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Il Chiar.mo Prof. Marco Carlo Masoero, ordinario del Politecnico di Torino e storico docente CSG, presso l’Istituto Tecnico Barufsschule fur Maschinen a Vienna lo scorso giugno. Il Prof. Masoero è anche VicePresidente dell’Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo, rappresentante in AREA, associazione europea che include 26 associazioni dei tecnici di ogni nazione europea. Il prossimo incontro sarà a Chillventa nella seconda metà di ottobre.

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CORSI A BRUGINE AA ACDR DI PETRUZZI Spaziani Maurizio Petruzzi Alessandro Roma BENNET spa Pini Emiliano Laganà Giovanni Lucietti Davide Montano Lucino CERETTA PATRICK Solesino CRIVA DI NANO Nano Luigi San Lorenzo in Campo L’utilizzo delle più moderne apparecchiature è una regola nelle aule Centro Studi Galileo. Un aspirante Tecnico esegue una carica vuoto, maneggiando un manometro digitale e una bilancia anch’essa digitale con lettura da remoto con fermo magnetico per una migliore maneggevolezza e praticità viste le difficoltà di accesso che spesso si hanno negli impianti.

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ENOGAS srl Pasetto Marco Lugagnano

GASPARINI FRIGORIFERI srl Bosello Paolo Maerne-Martellago HAIER A/C ITALY TRADING spa Corda Daniele Revine Lago JUPITER srl Corna Gianluca Grumello MARZANO ROBERTO Arcole MONDIAL FRAMEC srl Abramo Salvatore Mirabello M.to PARKER HANNIFIN MANUFACTURING srl Mattiello Luca Sant’Angelo di Piove SALARIS GIOVANNI Alice Castello TECHNE spa Previtali Andrea Albino TECHPA SERVICE srl Pascaru Ion San Dono di Massanzago TECHPA DI RONCHIN snc Pascaru Ion Scorzè TECHPA srl Bulgac Eduard San Dono Di Massanzago

Sede dei Corsi di Bologna. L’esaminatore Ilario Spinello verifica che un Tecnico utilizzi in modo corretto il gas refrigerante. Enormi passi avanti per il settore sono avvenuti negli ultimi decenni a livello di tutela ambientale. Il recupero del gas è diventata la norma anche grazie agli sforzi profusi da Centro Studi Galileo.

UNICOMM srl Stecca Alberto Peric Aleksandar Dueville UNICOOP FIRENZE SC Vichi Gianluca Sottili Marco Scandicci

CORSO AD HOC PRESSO FENICE DI CASSINO Bocci Gaetano Canale Maurizio Casalanguida Vito Nicola Coppola Massimo Cozzuto Michele

Della Fera Leonardo Di Gennaro Ciro Di Libero Fabrizio Di Vetta Orazio Diafani Danilo Gaeta Daniele Gentile Luigi Grassia Francesco Lanni Nicola Mangiacapra Gennaro Mattarollo Gianluca Mazza Gioacchino Miele Antonio Nuzzo Giuseppe Palmieri Alessio Santovito Paolo Savarese Gennaro Sergio Lucio Antonello Spinali Andres Tanzi Marco Zenga Elio

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Gli allievi svolgono la prova scritta richiesta per l’ottenimento del Patentino Italiano Frigoristi PIF. Successivamente le prove pratiche serviranno a giudicare gli aspiranti Tecnici del Freddo: carica vuoto, misurazioni e brasatura.

Barresi Gianfranco Biamonte Antonio Paolo Cappuccio Francesco Cartisano Roberto Cosentino Filippo De Grazia Antonio Falcone Antonio Falcone Demetrio Farrelli Fabio Frigato Piergiorgio Fuoco Giuseppe Galante Domenico Gentile Francesco

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Mazzei Fabio Paladino Giuseppe Puntureri Paolo Raso Giuseppe Rodi Michele Saladino Renato Giuseppe Scozzafava Massimo Soluri Giuseppe Trovato Antonio Violante Lorenzo

CORSO AD HOC PER TECHNO SKY A ROMA Angioni Cristian Barbieri Samuel Canazza Antonello Carinci Leonardo Carletti Andrea D’Adderio Pasqualino Fabris Marco La Posta Giovanni Mandatori Annibale Martines Giuseppe Pentassuglia Giovanni Perrone Giancarlo Spada Antonio Stefanoni Marco Carlo Tranquilli Maurizio

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Una perfetta saldobrasatura è alla base della tenuta dell’impianto. Il docente CSG Portalupi osserva un allievo dotato di tutte le misure di protezione personale: occhiali, guanti, ghette e scarpe antinfortunistiche.

Burati Gian Basilio Cappellotto Luca Cristiani Michele Dalli Cani Filippo De March Raffaela Fosser Roberto Maoli Luciano Montorio Emanuele

Paset Michele Pasqualini Andrea Petterlini Raffaello Piva Enrico Quattrina Andrea Ravelli Umberto Tebaldi Matteo Zanoni Ezio

Nella sede di Milano si è appena concluso un corso di saldobrasatura e i Tecnici posano soddisfatti con l’attestato. La brasatura è il miglior metodo per sigillare completamente l’impianto e prevenire le perdite di refrigerante tanto dannose all’ambiente ma anche ovviamente al suo funzionamento.

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Editoriale

La sfida della nostra Era Appuntamenti CSG – ATF – AREA

L’EMENDAMENTO DI KIGALI ENTRA IN VIGORE Erik Solheim, Direttore Esecutivo delle Nazioni Unite per l’Ambiente, durante un appuntamento all’assemblea generale delle Nazioni Unite comunica ai giornalisti: “l’Aria Condizionata aiuta il genere umano, la sua salute, e il suo stile di vita, ma abbiamo bisogno di attuarla in maniera più efficiente. La tecnologia è li per essere scoperta ed utilizzata e siamo fiduciosi che noi politici potremo indicare la direzione e che il settore privato e il mercato troveranno la soluzione per fare che ciò accada. Sono sulla strada giusta, devono solo percorrerla fino alla fine” Queste affermazioni spiegano bene che il nostro settore della Refrigerazione, Condizionamento e Pompe di Calore ha trovato la sua strada e sa bene che è motivato e felice di aiutare il cambiamento. L’emendamento di Kigali al protocollo di Montreal entrerà in vigore il 1 gennaio 2019 dopo che il 17 Novembre 2017 è stato raggiunto il limite necessario per la sua promulgazione, cioè 20 Stati lo hanno ratificato. Le parti del Protocollo di Montreal continuano a ratificare l’emendamento, ora è stato infatti ratificato da 55 Paesi. Più di 170 Paesi ridurranno l’uso delle sostanze HFC ad alto potenziale di riscaldamento globale per più dell’80% nei prossimi 30 anni e verranno sostituiti con alternative amiche del pianeta. UN Environment subito dopo l’ accordo di Kigali aveva titolato: “L’emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal: un

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MARCO BUONI

SILVIA ROMANÒ

Presidente AREA

Head of International Affairs Centro Studi Galileo

altro impegno globale per fermare i cambiamenti climatici” Probabilmente questo è il primo passo concreto e globale preso per cambiare il destino del nostro pianeta, che sarebbe altrimenti affetto inevitabilmente dal problema dei cambiamenti climatici. E’ l’inizio di una nuova ERA dell’industria della refrigerazione, aria condizionata e pompe di calore e sarà una fonte di esempio per altri settori per seguire la stessa strada. Le Parti del Protocollo di Montreal con il loro accordo hanno garantito una riduzione delle emissioni dei potenti gas ad effetto serra che potrebbe prevenire l’aumento di 0,5 °C della temperatura del pianeta entro la fine del decennio, continuando a proteggere lo strato di ozono, questa è un’altra battaglia vinta dal nostro settore.

Planimetria dei padiglioni espositivi di Chillventa suddivisi per aree tematiche. Vieni a trovarci in Fiera! Visita lo stand CSG-ATF #611, Padiglione 8.

Battaglia che in alcune parti del pianeta è ancora in corso, ma che dà il vantaggio di passare direttamente alle sostanze che completamente non danneggiano l’ambiente, cioè i cosiddetti Refrigeranti Naturali, sostanze naturalmente presenti in abbondanza, così come le sostanze chimiche che riducono l’impatto sul clima denominate a basso GWP (o HFOs) in alcune applicazioni dove non possiamo farne a meno per il loro vantaggio di praticità e di sicurezza.. Al nostro settore è stato dato un inaspettato obbligo ma anche l’opportunità di essere di ispirazione per il problema globale più grande dei giorni nostri: “I cambiamenti climatici”. Alcuni giorni fa nuovamente l’Head delle Nazioni Unite Ambiente comunicava: “I cambiamenti climatici sono tanto un problema quanto una opportunità e non si ha quindi nessuna scusa per non agire”. L’intervista completa è stata realizzata per la rivista “the Hindu” il più importante quotidiano indiano. Paese che avrà un impatto forte sull’economia e sulle risorse energetiche mondiali nel prossimo futuro. Refrigerazione, aria condizionata e pompe di calore hanno l’opportunità di provare che potranno migliorare la vita delle persone e contribuire a realizzare un mondo migliore. Il nostro settore si espande velocemente perché milioni di persone nei prossimi anni avranno accesso ai benefici che potrà dare una buona e funzionale catena del freddo, specialmente in Africa, per la conservazione e preser-

vazione del cibo riducendo gli sprechi. Anche miliardi di persone avranno accesso all’aria condizionata per migliorare il loro stile di vita, in particolare i paesi ad alta temperatura, dove questo servizio è indispensabile per poter condurre una vita normale. Milioni di nuovi tecnici si approcceranno e abbracceranno il nostro settore per un mondo migliore. Nuove città stanno godendo di maggior importanza e benessere grazie all’aria condizionata che si sta diffondendo ed è resa disponibile per tutti. Medio Oriente, Tailandia, India, Africa, Cina e tutte le zone tropicali si stanno espandendo grazie alle nostre tecnologie. Così come mille anni fa l’umanità si spostava a nord grazie alla maggiore disponibilità di riscaldamento e di combustibili fossili e le nazioni più floride e influenti erano anche quelle per certi versi più a nord e più fredde, ora il

EFFETTI DELLE ATTUALI PROMESSE E ACCORDI SULLA DIMINUZIONE GAS SERRA Gicaton di anidride carbonica

Proiezioni Senza accordi 4.1-4.8 °C

Emissioni storiche

Accordi correnti 3.1-3.7 °C Promesse 2.6-3.2 °C 2 °C

auspicato 1.5 °C auspicato

Fonte: Climate Action Tracker

Eric Solheim: Al momento, si, sono dispiaciuto. I dati mostrano che se anche tutti gli aderenti all’accordo di Parigi rispettano gli accordi, inclusi quelli sottoscritti dagli Stati Uniti prima del governo Trump – stiamo viaggiano verso un obiettivo di aumento della temperatura da 2.9 a 3.4° entro questo secolo. Questo è lontano dal nostro obiettivo di 1.5 °C

ambiente per comfort e impatto ma anche un miglioramento dello stile di vita per miliardi di persone sul pianeta terra. Così siamo orgogliosi della nostra missione. GRAZIE A REFRIGERAZIONE E CONDIZIONAMENTO RAGGIUNGIAMO GLI OBIETTIVI DI SVILUPPO SOSTENIBILE ONU

La copertina della edizione dell’International Special Issue 2018/19 CSG-UNEP-IIR. Ritira per primo la tua copia gratuita presso gli stand di CSG-ATF (#611 Padiglione 8) e AREA (#320 Padiglione 9).

mondo grazie all’aria condizionata si sta muovendo verso i paesi dove il sole è più forte ma anche grazie all’energia rinnovabile che questo garantisce, solare termico e fotovoltaico e a volte pure il vento. Quindi possiamo dire che la refrigerazione, condizionamento e aria condizionata aiuteranno le regioni più povere a diventare più prospere. Quindi il nostro settore non garantisce solamente un servizio per un miglior

Qui sotto evidenziati in blu gli obiettivi per i quali il nostro settore può dare un contributo molte volte decisivo. Obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite (Sustainable Development Goals - SDGs). Goal 1: Porre fine ad ogni forma di povertà nel mondo Goal 2: Porre fine alla fame, raggiungere la sicurezza alimentare, migliorare la nutrizione e promuovere un’agricoltura sostenibile Goal 3: Assicurare la salute e il benessere per tutti e per tutte le età Goal 4: Fornire un’educazione di qualità, equa ed inclusiva, e opportunità di apprendimento per tutti Goal 5: Raggiungere l’uguaglianza di

genere ed emancipare tutte le donne e le ragazze Goal 6: Garantire a tutti la disponibilità e la gestione sostenibile dell’acqua e delle strutture igienico sanitarie Goal 7: Assicurare a tutti l’accesso a sistemi di energia economici, affidabili, sostenibili e moderni Goal 8: Incentivare una crescita economica, duratura, inclusiva e sostenibile, un’occupazione piena e produttiva ed un lavoro dignitoso per tutti Goal 9: Costruire una infrastruttura resiliente e promuovere l’innovazione ed una industrializzazione equa, responsabile e sostenibile Goal 10: Ridurre le disuguaglianze all’interno e fra le Nazioni Goal 11: Rendere le città e gli insediamenti umani inclusivi, sicuri, duraturi e sostenibili Goal 12: Garantire modelli sostenibili di produzione e di consumo Goal 13: Adottare misure urgenti per combattere i cambiamenti climatici e le sue conseguenze Goal 14: Conservare e utilizzare in modo durevole gli oceani, i mari e le risorse marine per uno sviluppo sostenibile

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Goal 15: Proteggere, ripristinare e favorire un uso sostenibile dell’ecosistema terrestre, gestire sostenibilmente le foreste, contrastare la desertificazione, arrestare e far retrocedere il degrado del terreno, e fermare la perdita di diversità biologica Goal 16: Promuovere società pacifiche e più inclusive per uno sviluppo sostenibile; offrire l’accesso alla giustizia per tutti e creare organismi efficaci, responsabili e inclusivi a tutti i livelli Goal 17: Rafforzare i mezzi di attuazione e rinnovare il partenariato mondiale per lo sviluppo sostenibile

CHILLVENTA Per la sesta volta, Chillventa convertirà le sale espositive di Norimberga nel luogo di incontro internazionale per eccellenza; protagonista sarà il mondo della refrigerazione, climatizzazione, ventilazione e pompe di calore dal 16 al 18 ottobre 2018 a Norimberga. La Fiera aprirà in anteprima lunedì 15 ottobre con il “Chillventa Congress”, che offrirà ai partecipanti un’esperienza tecnica di alto livello. L’evento si concentrerà su efficienza energetica, eco design, refrigeranti, data center e prevenzione dei batteri della legionella. Come negli anni passati, le migliori innovazioni saranno accompagnate da un gran numero di presentazioni speciali. Speaker di livello mondiale si susseguiranno in oltre 150 sessioni distribuite in tre forum specializzati. In occasione del simposio ASERCOM + EPEE, il Presidente delle Associazioni Europee del freddo AREA (European Association of Refrigeration, Air Conditioning and Heat Pump Contractors) Marco Buoni sarà chiamato nel pomeriggio a tenere un discorso durante la sessione dedicata agli F-gas in un contesto globale, parlando de “L’importanza crescente dei

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Tecnici del Freddo. I nuovi refrigeranti, la formazione, la giusta attrezzatura e la sicurezza”. Come di consueto Centro Studi Galileo e la rivista Industria&Forma-zione offriranno una partecipazione attiva a Chillventa, la più importante Fiera internazionale del settore RAC. Nella tabella sono riassunti i principali appuntamenti che vedranno protagonisti CSG, ATF ed AREA dal 15 al 18 ottobre. In anteprima mondiale verrà inoltre presentata a Chillventa 2018 la settima edizione del rinomato International Special Issue, rivista internazionale di Centro Studi Galileo edita in collaborazione con l’Agenzia per l’Ambiente delle Nazioni Unite e l’Istituto Internazionale del Freddo di Parigi, che ha visto intensi mesi di lavoro in tandem tra i tre. L’International Special Issue giunge oramai al 12° anno di pubblicazione: un successo editoriale che, sin dal primo numero del 2006, ha informato periodicamente il settore sulle ultime novità legislative e tecnologiche. La rivista viene regolarmente distribuita ai meeting delle Nazioni Unite a tutti i capi di stato e di governo firmatari del Protocollo di Kyoto e del Protocollo di Montreal, fornendo uno strumento utile a legiferare nella direzione di una maggiore tutela ambientale e nel mantenimento dei benefici che una vasta produzione di “freddo” assicura alla popolazione mondiale. In considerazione dei recenti episodi di dissesto sempre più preoccupanti, dovuti soprattutto ai violenti cambiamenti climatici in atto, e dell’entrata in vigore dell’Emendamento di Kigali il prossimo 1 gennaio 2019, questa edi-

zione ricopre ancora di più una fondamentale importanza nel sottolineare gli argomenti più critici e delicati per la lotta al cambiamento climatico, per lo sviluppo sostenibile ed il raggiungimento degli obiettivi internazionali, riunendo in una sola pubblicazione i contributi dei maggiori esperti mondiali provenienti da Enti, Associazioni ed Istituzioni di primo livello. Tra le firme di prestigio della rivista i vertici dell’Istituto Internazionale del Freddo e delle principali Associazioni ed Enti da America, Africa, Asia, Medio Oriente ed Europa (AHRI, ASHRAE, JRAIA, ecc.) con introduzione del Ministro italiano dell’ambiente e del Direttore della divisione delle Nazioni Unite. Considerato ciò, è doveroso citare anche le ultime sconcertanti notizie giunte recentemente alla nostra redazione. Si parla appunto di decine le segnalazioni giunte all’Associazione Tecnici del Freddo di vendita illegale di refrigerante online, in quanto in assenza di verifica del possesso del Patentino Frigoristi. Una ventina di imprese aderenti al CNA ha giustamente preso in mano la situazione, denunciando il commercio e portando Amazon in un’aula di tribunale. Sotto i riflettori anche una grave epidemia di legionella nel bresciano, causata dalle torri di raffreddamento di 3 aziende risultate positive ai test per la presenza del virus. Il Segretario Generale dell’Associazione ATF Marco Buoni dichiara: “Si rendono dunque quanto mai necessari frequenti interventi di manutenzione affidati a Tecnici esperti. L’unica soluzione è mettere in campo la migliore arma a nostra disposizione: la formazione”

Eventi ed appuntamenti CSG-ATF-AREA in occasione di Chillventa 2018.

ULTIME NOTIZIE Le associazioni di settore si uniscono per segnalare alla Commissione Europea problematiche sugli apparecchi precaricati

Le Associazioni di settore APPLiA / AREA / ASERCOM / BWP / EHI / EHPA / EPEE / EUROVENT / FETA / FGL / KFCH hanno indirizzato una missiva alla Commissione Europea sottolineando come l’attuale interpretazione di alcune disposizioni sull’esportazione nel regolamento UE sui gas fluorurati (UE 517/2014) e nel relativo regolamento di esecuzione (UE 1191/2014) abbiano un impatto negativo sulla competitività dei produttori dell’UE e ostacolino l’esportazione di tecnologie innovative. La questione assume ancora maggiore importanza alla luce degli attuali sviluppi del mercato degli HFC, a causa della phase down, che provoca aumenti di prezzi e scarsa disponibilità di gas fluorurati. Tutte le associazioni industriali firmatarie hanno sostenuto fin dall’inizio la phase down HFC dell’UE e hanno costantemente lavorato per garantirne il successo. Il progetto EPEE Gapometer mostra che la fase di riduzione graduale è ambiziosa ma fattibile. Tuttavia, sottolineano, la phase down sta danneggiando i mercati. L’articolo 15 del regolamento (UE 517/2014), nella sua interpretazione e applicazione da parte della DG CLIMA, richiede che l’utilizzo di HFC per le esportazioni di apparecchiature prodotte nell’UE e pre-riempite con HFC (le cosiddette apparecchiature “precaricate”) ricada nel conto delle quote. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

FIERA REFRIGERA 2019: Centro Studi Galileo, Associazione dei Tecnici italiani del Freddo e Industria&formazione official partner! Il 20, 21, 22 febbraio 2019 con Refrigera debutta, a Piacenza, la prima e unica manifestazione italiana dedicata esclusivamente alla filiera della refrigerazione industriale e commerciale.

Una straordinaria novità per il settore accompagnata da tre partnership d’eccezione: Industria&Formazione e I&FOnline saranno “CommunicationPartner”, Centro Studi Galileo sarà “Official Scientific e Technical Partner” e Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo partner istituzionale ufficiale della manifestazione. Refrigera è riservata esclusivamente agli operatori della filiera della refrigerazione industriale e commerciale. Nasce come punto di incontro e confronto, a tutti i livelli, fra

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produttori, distributori, impiantisti e lavoratori, progettisti, ma anche associazioni di settore e istituzioni politiche ed economiche. Perché una Fiera della Refrigerazione in Italia? Il settore della refrigerazione industriale e commerciale vale, solo per il nostro paese, un fatturato stimato in oltre 10 miliardi di euro. Inoltre siamo un punto di riferimento a livello globale. Un primo obiettivo di Refrigera è permettere alle aziende di presentare le proprie novità in termini di prodotto e servizi, ai distributori di scoprirli in un contesto dedicato e senza distrazioni di sorta, agli impiantisti, frigoristi, manutentori e progettisti di condividerli e ‘toccarli con mano’, grazie alla facilitazione di persone, spazi e contesti dedicati. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

Nazioni Unite: workshop sul settore dei servizi alla refrigerazione

Il Presidente AREA, Marco Buoni, ha partecipato a un seminario nella sede UNE (Nazioni Unite Ambiente) unitamente a diverse organizzazioni internazionali: Organizzazione delle Nazioni Unite per lo sviluppo industriale (Unido), Banca mondiale, ACAIRE – Associazione colombiana di climatizzazione e refrigerazione, AHRI – Istituto di climatizzazione, riscaldamento e refrigerazione, ASHRAE, EPEE – Partnership europea per l’energia e l’ambiente, IIR – Istituto internazionale di refrigerazione, IOR – Istituto di refrigerazione, JRAIA – Associazione dell’industria refrigerazione e climatizzazione giapponese ad esperti del calibro di Ronald Viskil, Manuel Azucena, Ray Gluckman. Il workshop internazionale “Cambiare la mentalità del settore dei servizi di refrigerazione” si è tenuto a Parigi il 17 e 18 luglio 2018. L’emendamento Kigali, che entrerà in vigore tra pochi mesi, influenzerà la vita delle imprese e dei progetti internazionali in tutti i paesi compresi nell’articolo 5. Pertanto, ciascuno per le proprie competenze, i partecipanti a questo seminario, uniranno le forze per una transizione che consenta una mentalità nuova al settore. Prendi nota dei documenti dell’incontro su: http://www.ozonactionmeetings.org username: RSSParis2018 Password: 2018RSSParis Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

Speciale normative e limiti di carica

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I limiti di carica dei refrigeranti infiammabili in un mondo a basso GWP: devono essere più elevati? AHMAD ABU-HEIBA1, VIRAL PATEL2, VAN BAXTER3, OMAR ABDELAZIZ4, AHMED ELATAR5

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ASHRAE

Articolo pubblicato nell’ASHRAE Journal Luglio 2018

E’ stato organizzato un incontro tecnico/scientifico presso una delle più prestigiose associazioni mondiali al fine di analizzare i diversi aspetti dell’applicazione dei refrigeranti infiammabili nei dispositivi utilizzati nei settori della refrigerazione e del condizionamento dell’aria. I partecipanti spaziavano dai responsabili di aziende, agli organismi legislativi e alla comunità scientifica, lo scopo è stato quello di sollecitare una risposta alle problematiche di carattere scientifico, legislativo e pratico relative all’utilizzo in sicurezza dei refrigeranti infiammabili nei dispositivi utilizzati nei settori del riscaldamento, della ventilazione, del condizionamento dell’aria e della refrigerazione. Questa relazione illustra i risultati ottenuti e presenta i principali studi del passato. I risultati potrebbero servire come una guida per ulteriori ricerche, rese necessarie da un utilizzo sempre maggiore dei refrigeranti infiammabili. INTRODUZIONE Le regolamentazioni finalizzate alla protezione dell’ambiente stanno diventando sempre più stringenti al fine di ridurre l’impatto ambientale dei refrigeranti sull’ambiente. Gli idrofluorocarburi (HFC) come l’R410A e l’R134a sono utilizzati per le molte applicazioni HVAC&R ma hanno potenziali di riscaldamento

globale relativamente elevati (GWP). Nell’ottobre del 2016, è stato adottato l’Emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal al fine di ridurre l’utilizzo degli HFC nei paesi industrializzati fino ad ottenere il 15% del consumo medio del 2011-2013 entro il 2036. Le alternative agli HFC caratterizzate da GWP minori includono diverse categorie: idrocarburi (R290), inorganici (R717, R744), idrofluoroolefine (HFO) o miscele di HFC e di HFO dal basso GWP. Molte di queste alternative sono infiammabili, indicate come A2L, B2L, A2 o A3 in ASHRAE 34. Questo fatto presenta nuove sfide all’utilizzo di questi refrigeranti soprattutto per quanto riguarda la sicurezza personale e i rischi di deflagrazione associati all’impiego di materiale infiammabile. Gli standard di sicurezza includono limiti alla carica dei refrigeranti infiammabili per assicurare la sicurezza in caso di perdita. Questi limiti sono stati fissati basandosi sull’analisi numerica della perdita di refrigerante in spazi limitati e sull’analisi dei rischi associati ad eventi di accensione. Malgrado il vasto numero di studi relativi all’utilizzo dei refrigeranti infiammabili, vi sono ancora zone d’ombra da chiarire in relazione allo sviluppo dei relativi standard. Nel 2016, la Air Conditioning, Heating and Refrige-ration Institute (AHRI), the American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE), la Commissione per l’Energia in California (CEC) e il

Dipartimento per l’Energia degli Stati Uniti (DOE) hanno collaborato al fine di ampliare le ricerche per facilitare un maggiore utilizzo dei refrigeranti infiammabili. Il Laboratorio Nazionale di Oak Ridge (ORNL) ha dato il via ad un progetto nell’ambito di questa collaborazione per esaminare i limiti ed identificare le possibili variazioni. Il 24 ottobre 2016 l’ORNL ha organizzato un incontro per sollecitare la partecipazione delle parti interessate a questo progetto. La partecipazione era solo su invito. Gli invitati sono stati selezionati dopo aver consultato i membri del sotto comitato dei refrigeranti infiammabili dell’AHRTI e l’Associazione dei Produttori dei dispositivi domestici (AHAM). ASHRAE ha ospitato l’incontro ad Atlanta. Hanno partecipato 40 organizzazioni interessate oltre a 7 membri dello staff dell’ORNL e del DOE. C’erano esperti dell’HVAC&R e dell’OEM (Associazione dei produttori delle apparecchiature originali), produttori di refrigeranti, organismi di sviluppo degli standard/codici, associazioni di industriali e professionisti e rappresentanti dell’Agenzia per la Protezione Ambientale statunitense (EPA). L’obiettivo dell’incontro era duplice: 1) coinvolgere i responsabili nel dibattito al fine di colmare le zone d’ombra nell’R&D relative ad un utilizzo sicuro dei refrigeranti infiammabili, fornire le informazioni/aggiornamenti necessari, analizzare i fattori critici da includere nel computo dei fluidi dinamici CFD,

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analizzare le fasi del progetto e le principali problematiche di carattere pratico da prendere in considerazione; e 2) identificare alcuni studi o scenari primari da investigare. PROCEDIMENTO SEGUITO DURANTE L’INCONTRO Il programma è iniziato con un dibattito sulle revisioni attuali e future relative agli standard di sicurezza soprattutto l’Annex GG della Commissione Elettrotecnica Internazionale standard IEC 60335-2-40, sui lavori precedenti relativi alla valutazione delle cariche dei refrigeranti infiammabili e

gli sforzi attuali dell’R&D e al tipo di analisi da portare avanti. Ci sono poi state 4 sessioni caratterizzate da uno scambio dettagliato di idee. La priorità data ad alcune idee e suggerimenti è stata assegnata tramite votazione da parte dei partecipanti. Vi è stata poi una sessione finale per decidere quali casi dovessero essere analizzati in dettaglio.

identificati 4 casi da analizzare. Le tabelle seguenti illustrano le idee che hanno ricevuto il maggior numero di voti e il numero di voti per ogni idea. Le tabelle sono seguite da una presentazione delle iniziative che ne sono risultate.

RISULTATI

Al momento, il criterio per assicurare un’installazione in sicurezza si basa unicamente sulla massima concentrazione di refrigerante prevista nell’aria in caso di una perdita. Se la concentrazione massima non supera il limite minimo di infiammabilità (LFL), la miscela refrigerante-aria non si incendia. Tuttavia, in caso di perdita, vi saranno inevitabilmente punti in cui la concentrazione supera l’LFL. La massa di refrigerante presente all’interno dei limiti di combustibilità e quanto a lungo questa massa persista influenzano direttamente la possibilità di una combustione. Se questa massa infiammabile prende fuoco diversi fattori influenzano la gravità dell’evento. Il rilascio di calore e il relativo valore sono indicativi del danno potenziale. Oltre a permettere di prevedere se una concentrazione massima di refrigerante supererà l’LFL, i modelli relativi alle perdite dovrebbero permettere di valutare la quantità di massa infiammabile. Si dovrebbero anche prendere in considerazione i modelli di deflagrazione per definire l’emissione di calore, il relativo valore e l’innalzamento della pressione che si verificherà in caso di accensione. Il progetto ASHRAE 1806TRP ha lo scopo di comprendere la gravità degli eventi in cui i refrigeranti infiammabili prendono fuoco in diversi scenari per vari prodotti HVAC&R. La combustione di un refrigerante infiammabile in caso di perdita è stata studiata in alcuni studi (Zhang e al.e Jabbour e Clodic) ma necessita ancora di ulteriori approfondimenti. La gravità di una possibile combustione può diventare un criterio interessante ma la gravità dovrebbe sempre essere definita con precisione, sia che si tratti di aumento della pressione, che di quantità di fumo, rilascio di calore o una qualunque altra quantità rilevante o combinazione di quantità rilevanti.

Le sessioni hanno fissato 71 punti da prendere in considerazione durante il progetto e/o in futuro. Durante la sessione finale sono stati

Tabella 1: Idee e suggerimenti della sessione 1a (Quali sono le zone d’ombra dell’R&D?) Idea/Proposta Gravità della combustione del refrigerante Caratterizzazione e probabilità della perdita Valore minimo di perdita nello scenario peggiore per ogni tipo di dispositivo Energia di accensione disponibile delle componenti elettriche comuni Necessità di convalidare i risultati del CFD

Voti 17 16 14 11 11

Tabella 2: Idee e suggerimenti della sessione 1b (Abbiamo abbastanza informazioni sullo standard sulla sicurezza?) Idea/Proposta Certificazioni dei requisiti dei tecnici Sviluppo di moduli di formazione e di standard per la gestione dei dispositivi che utilizzano refrigeranti infiammabili Sequenza degli standard UL, ASHRAE e AHRI Vs quella del codice di costruzione Esclusione del Sistema split dall’utilizzo degli idrocarburi

Voti 18 17 11 10

Tabella 3: Idee e suggerimenti della sessione 2a (Quali sono i fattori più importanti da prendere in considerazione nella analisi del progetto CFD?) Idea/Proposta Punti di emissione Condizioni di confinamento Variabile vs valore costante di perdita Perdita di liquido vs perdita di vapore

Voti 12 12 10 9

Tabella 4: Idee e suggerimenti della sessione 2b (Quali sono le problematiche di carattere pratico che dobbiamo analizzare?) Idea/Proposta Ipotesi relative alle eventuali perdite Efficacia dell’individuazione e della circolazione (canalizzata e non canalizzata) Contenitore

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Voti 13 11 10

GRAVITÀ DELLA COMBUSTIONE DEL REFRIGERANTE

CARATTERIZZAZIONE E PROBABILITÀ DI PERDITA Il punto, la dimensione e l’orientamento di una perdita di refrigerante influenzano lo schema di dispersione nello spazio. Una o più variabili potrebbero costituire il fattore decisivo per valutare se la perdita si verifica in una condizione di insicurezza oppure no. I dati statistici relativi alla frequenza della presenza di perdite sono pochi. A volte i dati devono essere sintetizzati da diverse fonti è necessario fare delle previsioni. Dato che queste informazioni sono importanti per la creazione di modelli di valutazione, è necessario avere a disposizione dati affidabili al fine di inserire dati realmente conformi a scenari di vita reale. Gli studi precedenti hanno utilizzatofonti diverse per dati relativi alla frequenza delle perdite. Goetzler e al., e Lewandowski hanno utilizzato dati forniti dai tre principali produttori di pompe di calore. E’ necessario raccogliere questi dati sia dai produttori che dai gestori. VALUTAZIONE DELLA PERDITA MINIMA NEL PEGGIORE DEGLI SCENARI PER OGNI TIPO DI IMPIANTO La dimensione del punto in cui avviene la perdita, la pressione e la temperatura del refrigerante determinano il valore di emissione del refrigerante dall’impianto nello spazio circostante. Le dimensioni di questi punti variano dai più comuni forellini o crepe a rotture meno comuni delle linee più larghe o rotture dei componenti. Le rotture si verificano più raramente ma le conseguenze sono più gravi. La pressione e la temperatura della carica di refrigerante determinano la fase della perdita del refrigerante; liquido, vapore o due fasi. Il valore di emissione del refrigerante dal punto di origine viene così influenzato. Diversi studi relativi alla dispersione di refrigerante hanno utilizzato valori diversi. In alcuni casi, i valori sono stati definiti in base alla previsione relativa alla dimensione del punto di origine della perdita e alle condizioni operative. Colbourne e Liu hanno sviluppato un modello per prevedere il valore relati-

vo al flusso della perdita dell’R290 in seguito alla presenza istantanea di una perdita all’interno di un sistema in modalità off. In altri casi, il valore è stato definito e previsto rimanere costante. Kataoka e al. ha scelto il valore basandosi su di un periodo di 4 minuti che è stato adottato nell’IEC-60335-2-40. Non esiste un modello universalmente accettato o una procedura di valutazione dei valori relativi alle perdite per i diversi tipi di dispositivi a diverse condizioni operative. Sarebbe necessario avere a disposizione informazioni affidabili relative ai valori minimi di perdita causati da rotture catastrofiche in diverse condizioni operative per ogni tipo di impianto al fine di valutare i rischi associati. ENERGIA DI COMBUSTIONE DELLE COMPONENTI ELETTRICHE PIÙ COMUNI Le scintille provenienti da componenti elettriche dei sistemi HVAC&R potrebbero essere fonti di incendio. Per esempio, è abbastanza comune che le scintille si presentino quando un dispositivo è inserito in un presa a muro. Altri esempi di componenti elettriche che potrebbero produrre scintille sono relay, fili e interruttori. Un progetto AHRI recente ha identificato 15 fonti di incendio nelle applicazioni residenziali. Ognuna di queste fonti, che hanno avviato la combustione dell’R1234yf o dell’R1234ze sono state testate. Sarebbe necessario portare avanti studi simili nelle applicazioni commerciali ed industriali. NECESSITÀ DI CONVALIDARE I RISULTATI DEL COMPUTO DEI FLUIDI DINAMICI CFD La maggior parte dei modelli di valutazione si affidano alla simulazione CFD di una perdita di refrigerante in uno spazio confinato per quantificarne la presenza, localizzarla ed eventualmente individuare la presenza del volume infiammabile. Il CFD è uno strumento molto valido per individuare la dispersione dei gas nello spazio. Tuttavia, i risultati del CFD sono influenzati direttamente dal modello; si

utilizzano delle variabili come il modello di turbolenza e condizioni specifiche di limitazione. Altri fattori sono ancora più difficili da definire; sono il movimento iniziale dell’aria nello spazio e l’infiltrazione. I modelli CFD utilizzati nella valutazione dei rischi devono essere calibrati sperimentalmente per convalidare i risultati. La convalida non solo verifica l’accuratezza dei risultati ma fornisce anche la prova che il modello CFD porta ai risultati migliori. CERTIFICAZIONE DEI TECNICI Il rischio di ignizione è maggiore durante le fasi di manutenzione che non durante quelle operative. Questo fatto è dovuto al maggiore fattore di rischio dovuto all’errore umano. Ora negli Stati Uniti la sezione 608 dell’Atto Aria Pulita (Clean Air Act) richiede la certificazione dei tecnici che lavorano sulle unità HVAC che utilizzano refrigeranti che non hanno un ODP pari a 0 ma non per quelli che lavorano con i refrigeranti infiammabili. La richiesta delle certificazioni deve essere rivalutata così che i tecnici che utilizzano refrigeranti infiammabili siano consapevoli dei rischi. SVILUPPO DI MODELLI DI FORMAZIONE E DI STANDARD PER LAVORARE CON DISPOSITIVI CHE UTILIZZANO REFRIGERANTI INFIAMMABILI Il maggiore rischio di ignizione durante la fase di manutenzione è legato alla maggiore probabilità di errore umano e abbondanza di fonti di ignizione. L’uso sbagliato degli strumenti, la mancanza di attenzione ai segnali di avvertimento e la mancata sostituzione dei dispositivi di protezione sono alcuni esempi. E’ necessario migliorare la gestione dei dispositivi che utilizzano refrigeranti infiammabili. Recentemente, l’Associazione americana dei produttori dei dispositivi domestici (AHAM) ha sviluppato una guida per la gestione sicura degli impianti con refrigeranti infiammabili, che potrebbe costituire una base per nuovi moduli di formazione. Vi è anche un programma di formazio-

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ne per tecnici che lavorano con i refrigeranti infiammabili sviluppato dalla RSES (Società dei tecnici della refrigerazione) che può costituire un punto di partenza per l’aggiornamento dei moduli di formazione. Il progetto di ricerca ASHRAE 1807-RP fornirà un notevole aiuto nel processo di sviluppo della formazione dei tecnici. Al momento vi sono diversi programmi in fase di sviluppo ma la cosa migliore sarebbe quella di avere un approccio comune. CRONOLOGIA DEGLI STANDARD UL, ASHRAE E AHRI VS CRONOLOGIA DELL’UNIFORM BUILDING CODE Si stanno sottoponendo a revisione diversi standard relativi all’utilizzo dei refrigeranti infiammabili nei dispositivi HVAC. Quelli più importanti sono UL 60335-2-24 e -40, IEC 60335-2-24 e 40, ASHRAE 15 e il Codice Internazionale della Costruzione (IBC). I più recenti UL 60335-2-24 e UL 60335-2-40 sono stati pubblicati nel 2017. L’IEC 60335-2-24 e l’IEC 603352-40 aggiornati sono stati pubblicati all’inizio del 2018. L’ultima edizione di ASHRAE Standard 15 si è conclusa a gennaio 2018. L’IBC ha un ciclo di sviluppo di tre anni, il più immediato dei quali è iniziato nel 2018. Ciò significa che gli standard aggiornati IEC, ASHRAE e UL saranno utilizzati nell’IBC al più presto nel 2021. Si tratta di un problema per l’industria dato che la produzione o l’importazione dell’HCFC-22 saranno vietati nel 2020.

ESCLUSIONE DAI SISTEMI SPLIT DEGLI IDROCARBURI I sistemi split devono essere saldati sul posto e il collegamento tra le sezioni interne ed esterne necessita di molte giunture aumentando la possibilità di perdite durante la fase di installazione. Sarebbe necessario analizzare i sistemi split per valutare se i rischi possono essere gestiti. Fino a quel momento è stato consigliato di escludere i refrigeranti infiammabili dai sistemi split. PUNTO DI EMISSIONE Il punto in cui si verifica la perdita influenza lo schema di dispersione del refrigerante. L’altezza del punto è un parametro noto negli studi numerici e sperimentali sulla dispersione dei refrigeranti infiammabili. D’altro canto, l’influenza dell’orientamento della perdita sulla dispersione non è ancora stato studiato a pieno. La maggior parte degli studi prendono in considerazione un orientamento verso il basso in seguito ai risultati degli studi di Kataoka. Yoshizawa e Hirakawa. Sarebbe necessario approfondire questi studi al fine di convalidare la validità universale di questo punto. CONDIZIONI DI CONFINAMENTO Le condizioni di confinamento sono importanti per la determinazione dell’evoluzione della distribuzione del refrigerante fuoriuscito. Le pareti e i mobili sono esempi di

confinamento che ridirige il flusso. La velocità dell’aria nella stanza e la temperatura ambiente sono altri esempi di condizioni di confinamento che influenzano lo schema di dispersione del refrigerante fuoriuscito. Tuttavia, la maggior parte degli studi hanno preso in considerazione l’aria inattiva e lo spazio vuoto. Le condizioni di confinamento dovrebbero essere analizzate con attenzione nelle simulazioni CFD degli scenari relativi alle perdite di refrigerante. VALORE RELATIVO ALLA PERDITA VARIABILE O COSTANTE Negli scenari della vita reale, il valore di emissione del refrigerante fuoriuscito diminuisce col tempo dato che la pressione all’interno del sistema diminuisce. La dimensione del punto in cui si verifica la perdita, la pressione e la temperatura del refrigerante all’interno del sistema e la quantità di refrigerante influenzano il valore relativo la riduzione della pressione e, dunque, il valore relativo al flusso del refrigerante fuoriuscito. Molti studi precedenti hanno pensato che il valore del flusso costante rappresentasse lo scenario peggiore. Un nuovo progetto AHRTI-ORNL (AHRTI 9012) è stato avviato nel 2017 con l’obiettivo di caratterizzare le perdite di diversi dispositivi in diverse condizioni operative. Questo progetto sarà portato a termine verso la fine del 2018. IPOTESI CONCERNENTE IL VALORE RELATIVO ALLE PERDITE Il valore relativo alle perdite di refrigerante dipende dalla dimensione e dalla forma del punto in cui si verifica la perdita, dalla pressione e dalla temperatura del refrigerante all’interno del sistema e dalla massa della carica del refrigerante. Questi ultimi due fattori cambiano continuamente fino a quando la perdita non si esaurisce. Parecchi studi hanno fatto delle ipotesi su diversi valori relativi alle perdite. Alcuni hanno determinato i valori basandosi su un periodo fisso di 4 minuti (periodo di tempo richiesto a 150g di CO2 che ha un peso molecolare simile a quello dell’R290, per pas-

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sare attraverso un tubo capillare come definito in IEC-60335-2-24). Altri studi hanno misurato i valori relativi alle perdite; alcuni utilizzando il periodo di 4 minuti ed altri no. Dato che il valore relativo alle perdite influenza direttamente la dispersione del refrigerante, le ipotesi devono essere rappresentative di scenari realistici. EFFICACIA DELL’INDIVIDUAZIONE E DELLA CIRCOLAZIONE Il posizionamento dei sensori di individuazione delle perdite di refrigerante e degli schemi di circolazione è influenzato dalla natura della perdita, dal luogo e dalle condizioni di confinamento. In genere, in caso di perdita, se il punto di misurazione è abbastanza vicino al punto in cui si è verificata la perdita, la concentrazione supererà l’LFL. La determinazione dei punti ottimali dipende da una stima accurata dello scenario della dispersione del gas. L’analisi deve fornire informazioni relative al punto in cui si trovano i sensori al fine di individuare con celerità eventuali perdite. CONTENITORE Il posizionamento dei dispositivi all’interno di contenitori rappresenta lo scenario peggiore a causa della limitata ventilazione e dello spazio esiguo. La concentrazione di refrigerante in uno spazio di questo tipo supererebbe velocemente l’LFL. Si dovrebbe prestare particolare attenzione a questo tipo di scenario quando si definiscono i limiti di carica del refrigerante. STUDI Gli studi CFD sotto elencati sono presentati in base al numero di voti. Caso 1: Caso CFD pompa di calore split ad aria a uso residenziale all’interno di uno spazio confinato (2 voti). Sarebbe uno studio parametrico dell’effetto che il valore relativo alla perdita, la velocità, il punto e la dimensione del punto in cui si verifica la perdita hanno sulla concentrazione massima di refri-

gerante all’interno dello spazio confinato. Lo studio dovrebbe anche prendere in considerazione diverse strategie di mitigazione al fine di identificare quelle più efficaci. Bisognerebbe anche prendere in considerazione gli effetti stagionali sulla carica (unità interna vs unità esterna). Sono stati presentati diversi scenari: perdita con la presenza di una superficie calda, perdita con la presenza di un dispositivo di riscaldamento dell’acqua con una fiamma, perdita all’interno o all’esterno dell’unità interna. Questo caso sarà incluso solo se lo permetteranno tempo e risorse. Caso 2: m1,m2 e m3. (5 voti). Gli standard definiscono tre limiti di carica (m1, m2 ed m3) e si basano sul volume dello spazio e il limite inferiore di infiammabilità (LFL) del refrigerante in questione. Poi definiscono le varie esigenze considerando il luogo in cui avviene la perdita in relazione a questi limiti. La premessa è che se si seguono questi punti la concentrazione massima di refrigerante non supererà l’LFL in caso di perdita di refrigerante. E’ necessario sviluppare modelli relativi agli scenari che soddisfino queste esigenze al fine di convalidare o meno la premessa dello standard preso in considerazione. Caso 3: Profili relativi alle perdite nelle varie applicazioni dell’unità Rooftof RTU, mini split e unità VRF (10 voti). Sarebbe una campagna CFD per identificare i profili relativi alla concentrazione spaziale dei diversi scenari : punto di origine vs punto di distribuzione, alta vs bassa velocità, massa elevata vs massa ridotta, fase liquida vs a due fasi vs fase di vapore, rottura del compressore (elevata emissione elettrica), valore relativo alla perdita costante vs variabile, presenza o assenza della mitigazione. Caso 4: Spazio che soddisfa l’area minima richiesta per m2 (13 voti). Si aggiungerebbero ostacoli per rappresentare uno spazio più realistico. La perdita di carica per m2, potrebbe essere rappresentata seguendo i valori relativi alle perdite di refrigerante e i diversi refrigeranti. I risultati potrebbero essere analizzati al fine di capire se sia possibile creare una funzione che sia in grado di descrivere la

concentrazione come una funzione del refrigerante, della massa della carica e del valore relativo alla perdite. CONCLUSIONE A causa dell’enfasi data alla necessità di minimizzare l’utilizzo di refrigeranti ad elevato GWP nei dispositivi HVAC&R e in altre applicazioni, il maggiore utilizzo di alternative a basso GWP, la maggior parte delle quali sono infiammabili, sta diventando sempre più frequente. Gli standard relativi ai limiti di carica di refrigerante infiammabile esistono da molto tempo ma è necessario lavorare affinché le linee guida abbiano basi scientifiche che prendano in considerazione applicazioni reali. I limiti relativi alla carica sono solo uno dei criteri da determinare al fine di utilizzare i refrigeranti infiammabili in sicurezza. Moduli di formazione rivolti ai tecnici e la certificazione dei requisiti sono importanti al fine di ridurre il fattore errore umano. E’ necessario sviluppare regolamentazioni relative a etichettatura, trasporto e conservazione dei refrigeranti infiammabili. E’ dunque necessaria la cooperazione tra tutti gli attori della catena. Le organizzazioni di professionisti e gli organismi nazionali sono in grado di facilitare questa cooperazione. Infine, i risultati dell’incontro riflettono le prospettive della comunità scientifica, dei produttori e degli organismi legislativi. I risultati presentati in questa relazione potrebbero costituire uno stimolo verso ulteriori studi e progetti che abbiano l’obiettivo comune di incrementare l’utilizzo dei refrigeranti infiammabili nei dispositivi HVAC&R. ●

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Speciale progetti per il futuro del freddo

Progetto di ricerca Green Gas: sfide e opportunità per l’applicazione di refrigeranti a basso GWP nel settore della refrigerazione commerciale F. BARILE, M. MASOERO, C. SILVI Marco Masoero Vicepresidente Associazione dei Tecnici del Freddo ATF

Dipartimento di Energia “Galileo Ferraris”, Politecnico di Torino

ESTRATTO

INTRODUZIONE E REGOLAMENTAZIONE EUROPEA SUGLI F-GAS

La sostituzione a medio termine dei fluidi fluorurati negli impianti di refrigerazione commerciale con refrigeranti a basso GWP rappresenta una significativa sfida tecnologica e industriale per i produttori. Il progetto Green Gas, finanziato dalla Regione Piemonte nell’ambito del programma Energy and Clean Technology Innovation, coinvolge tre partner industriali del distretto industriale di Casale Monferrato, che coprono prodotti distinti: distributori di bevande, vetrine e trasporto refrigerato. La fase iniziale del progetto consiste in un’analisi approfondita delle caratteristiche della presente produzione e dei refrigeranti a basso GWP più promettenti per ciascuna applicazione, in un’ottica di costi-benefici ottimale. La riprogettazione dei componenti principali richiesti dai nuovi fluidi verrà quindi affrontata, tenendo conto dei vincoli normativi (con particolare attenzione all’infiammabilità e ad altri problemi di sicurezza), degli obiettivi di efficienza energetica stabiliti dal produttore e del ciclo di vita di ciascun prodotto. Nella fase finale del progetto, saranno effettuati test sperimentali sui prodotti riprogrammati per verificare le prestazioni del ciclo di vita in termini di energia primaria risparmiata e riduzione delle emissioni di gas serra.

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L’industria della refrigerazione sta affrontando l’impegnativa fase di transizione da fluidi refrigeranti sintetici ad alto GWP a una nuova generazione di refrigeranti più rispettosi dell’ambiente e spesso naturali. Tre società del distretto industriale di Casale Monferrato nel Nord-Ovest Italia - Cold Car, Sanden Vendo e Heegen - hanno collaborato con il Centro Studi Galileo, l’agenzia di sviluppo LAMORO, e il Dipartimento di Energia del Politecnico di Torino nella ricerca triennale progetto GREEN GAS. Il progetto, finanziato dalla Regione Piemonte nell’ambito del programma FESR 2014-2020, ha lo scopo di indagare le sfide tecniche e le opportunità di innovazione tecnologica per le diverse gamme di prodotti in cui le aziende sono specializzate: trasporti refrigerati per Cold Car, distributori automatici di bevande per Sanden Vendo e vetrine refrigerate espositive per Heegen. Il regolamento UE 517/2014 del Parlamento europeo e del Consiglio del 16 aprile hanno come obiettivo primario quello di limitare la produzione e l’immissione sul mercato europeo di specifici gas a effetto serra. Questi ultimi, infatti, saranno sostanzialmente banditi nel 2030 secondo un meccanismo di progressiva riduzione dei quantitativi disponibili in UE. Il phase-down, ovvero il processo di

riduzione, si fonda su un sistema di quote indicanti i valori di CO2 equivalente immessa in aria e l’indice a cui si fa riferimento per il calcolo della CO2 equivalente è il GWP (Global Warming Potential). Già dal 1 gennaio 2018 si è assistito a un consistente taglio delle quantità di HFC disponibili sul mercato dell’Unione Europea. Oltre alla consistente riduzione dell‘uso degli HFC nel 2018 e nel 2021, il Regolamento Europeo sugli F-Gas dal 2020 vieta l’uso degli HFC con GWP ≥2500 nelle nuove apparecchiature per la refrigerazione e anche per l’assistenza e la manutenzione degli impianti di refrigerazione con carica pari o superiore a 40 t CO2 equivalente (circa 10 kg di R-404A / R-507A). Dal 2022, gli HFC con GWP ≥150 saranno vietati in tutti i nuovi impianti commerciali di refrigerazione centralizzati multipack ≥40 KW, tranne per alcuni tipi di impianti a cascata, e nei frigoriferi e congelatori commerciali di tipo stand-alone. L’introduzione nel mercato refrigeranti di nuove sostanze porterà non soltanto problematiche di approvvigionamento ma anche problematiche relative alla manutenzione e all’efficienza delle macchine, che dovranno ogni volta essere valutate in relazione alle caratteristiche dei nuovi refrigeranti. Con un mercato in continua e rapida evoluzione, le aziende sono così costrette a enormi sforzi per adattarsi alle mutevoli condizioni al contorno.

IL PROGETTO GREEN GAS Il progetto GREEN GAS si inserisce nell’ambito del piano di razionalizzazione e diminuzione dell’utilizzo di HFC nell’industria del freddo come da disposizioni della Comunità Europea e dello stato Italiano (Regolamentazione CE 517/2014), favorendo, nel più breve tempo possibile, la creazione di una filiera di recupero, riciclo e rigenerazione dei gas esausti ed il passaggio ai gas refrigeranti naturali e a basso impatto ambientale con la riduzione degli HFC, sul modello di quanto già fatto per i gas responsabili del buco nell’ozono. Il programma di ricerca ha una durata totale di 36 mesi dal 22/12/2017 fino al 21/12/2020. La proposta progettuale nasce dalle aziende coinvolte nell’ambito dell’iniziativa denominata “Protocollo Casale Monferrato Capitale del Freddo – Green Cold”, promossa dal Comune di Casale Monferrato in collaborazione con l’Agenzia di Sviluppo LAMORO e il Centro Studi Galileo, di seguito anche “Monferrato Green Cold”. L’area di Casale Monferrato si presta particolarmente a iniziative di questo genere. Nasce qui, infatti, il primo frigorifero artigianale europeo e ivi prendono corpo le prime produzioni industriali di celle frigorifere di ogni genere. Ancora oggi esiste una capillarità significativa, sia per numeri sia per offerta prodotta, di aziende del settore distribuite in un territorio di massimo 10 km quadrati comprendente la Città di Casale Monferrato e i comuni viciniori. Le tre aziende coinvolte nel Progetto sono: • SandenVendo Europe è un’azienda riconosciuta in Europa da decenni come leader nell’industria della distribuzione automatica e offre una vasta gamma di distributori automatici per bevande calde e fredde, snack e gelati confezionati, ma anche prodotti correlati quali sistemi di pagamento sofisticati e vetrine. • Cold Car è un’azienda operante nel settore delle carrozzerie refrigerate e isotermiche che ha acquisito un’esperienza pluridecennale nel campo della refrigerazione passiva applicata al settore del trasporto refrigerato di merci deperibili. • Heegen è un’azienda che da 15 anni progetta, produce e commercializza

vetrine refrigerate espositive. La supervisione scientifica del progetto è stata affidata al Dipartimento di Energia (DENERG) del Politecnico di Torino. Il DENERG è la struttura di riferimento del Politecnico di Torino nelle aree culturali che affrontano i temi dell’energia e dello sviluppo sostenibile con l’obiettivo di migliorare le tecnologie energetiche esistenti, di promuoverne di nuove e di contribuire all’uso razionale e consapevole delle risorse energetiche. Con riferimento al Progetto, il DENERG mette a disposizione competenze riguardanti la progettazione e la caratterizzazione sperimentale delle prestazioni di componenti e impianti in ambito frigorifero, sotto i profili termofluidodinamico, energetico, di sicurezza e di compatibilità ambientale. Obiettivi generali e piano di lavoro A partire dalle alternative attualmente disponibili, il progetto GREEN GAS ha il compito di rilevare le possibilità di impiego dei nuovi refrigeranti (rispettosi dei requisiti ambientali ed energetici imposti dalle disposizioni legislative e dalle esigenze di mercato) nelle macchine frigorifere esistenti, così come in prodotti nuovi, appositamente progettati attorno alle tecnologie più recenti. Nel progetto viene coinvolta tutta la filiera del freddo: • aziende costruttrici di componenti

primari, compressori, refrigeranti; • aziende costruttrici di attrezzature e impianti, assemblatori; • trasporti refrigerati. Il Progetto prevede un piano di lavoro il quale si concretizza nelle seguenti fasi: 1) Ricerca/indagine sul cambiamento delle apparecchiature refrigeranti esistenti con la sola sostituzione dei fluidi attuali con nuovi fluidi refrigeranti ammessi dalla legislazione europea, valutando i risultati dal punto di vista: • economico, verificando la maggiore spesa (o risparmio) dovuta a questo cambiamento; • energetico, considerando l’opportunità del cambiamento per un aumento prestazionale della macchina; • ambientale, verificando il minor impatto ambientale della macchina così modificata. 2) Analisi della realizzazione e ottimizzazione di singoli componenti specializzati per l’uso di refrigeranti a basso impatto ambientale e la riduzione dei consumi energetici. La finalità è di identificare i componenti che richiedono un adeguamento della progettazione e determinare le linee guida per l’integrazione di tali componenti nelle macchine o sistemi identificati al precedente punto, relativo alla realizzazione delle nuove apparecchiature refrigeranti. Con particolare riferimento alle miscele o ai refrigeranti naturali, le proprietà di trasporto e le caratteristiche di densità e pressione

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Legenda delle Tabelle 1-3 ηvol Efficienza volumetrica ηis Efficienza isentropica TNb Temperatura di ebollizione normale Tev Temperatura di evaporazione Tcond Temperatura di condensazione Tcr Temperatura critica Tout Temperatura allo scarico del compressore Pcr Pressione critica β Rapporto di compressione h4 Entalpia all’ingresso dell’evaporatore h1 Entalpia all’uscita dell’evaporatore h2 Entalpia all’uscita del compressore ∆hev Effetto utile frigorifero COP Coefficiente di prestazione

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Note relative alle Tabelle 1-3 I dati inseriti nelle Tabelle 1-3 sono stati ricavati assumendo le seguenti ipotesi: • ηvol = 1 • ηis = 0.7÷0.8 • Nessun surriscaldamento all’evaporatore • Nessun sottoraffreddamento al condensatore Le temperature di evaporazione e condensazione assunte nei calcoli sono: • Tev = -10°C e Tcond = 40°C (Tabelle 1 e 3) • Tev = -40°C e Tond = 45°C (Tabella 2)

peculiari, nonché la necessità di includere caratteristiche di infiammabilità dei refrigeranti, obbligano a ripensare la progettazione dei singoli componenti delle macchine frigorifere. 3) Ricerca/indagine sulla costruzione di nuove apparecchiature refrigeranti atte ad utilizzare nel miglior modo possibile i nuovi fluidi refrigeranti ammessi dalla legislazione europea, valutando i diversi componenti necessari rispetto alle apparecchiature attualmente prodotte sotto i seguenti aspetti: • economico, valutando la differenza di costi della distinta base con i nuovi componenti; • energetico-qualitativo, sfruttando l’occasione del cambio di refrigeranti per aumentare l’efficienza energetica dell’impianto ed aumentarne e migliorarne la qualità; • dell’immagine, valutando l’impatto del cambio di refrigerante e dell’aumento energetico sul mercato europeo attuale; • ambientale, verificando il minor impatto ambientale della macchina così modificata. Particolare attenzione verrà dedicata in questa parte del progetto allo studio dei refrigeranti naturali, che sono sostanze da sempre presenti nel nostro pianeta: per questa ragione, il loro impiego negli impianti non induce alcun effetto sull’ambiente. Verranno, quindi, in questa fase creati dei prototipi nuovi partendo da nuovi componenti ottimizzati in cui verranno inseriti i nuovi fluidi refrigeranti. Oltre all’aspetto ambientale, l’obiettivo è ottimizzare l’efficienza degli impianti con il cambio dei refrigeranti. Un risultato di grande interesse sarebbe fornire un contributo tecnico alla progettazione basata sull’analisi del ciclo di vita (LCA) delle macchine frigorifere e dei loro componenti. Uno degli aspetti qualificanti dell’approccio che si propone di utilizzare nella progettazione è l’attenzione al ciclo di vita complessivo di componenti e impianti. Il problema del riutilizzo o smaltimento dei materiali a fine ciclo di vita è particolarmente rilevante nell’ambito della refrigerazione commerciale a causa della durata relativamente breve della vita operativa degli impianti, rispetto alle applicazioni domestiche. Il problema del recupero e smaltimento riguarda tutti i materiali utilizzati ed in particolare il fluido refrige-

rante medesimo (con il lubrificante in esso contenuto) e i materiali per l’isolamento termico dell’involucro delle apparecchiature e delle carrozzerie; materiali quali i metalli e il vetro sono invece più facilmente recuperabili. Scelta del refrigerante e prima fase di studio La scelta di un refrigerante è dettata dal risultato della valutazione e della combinazione di diversi fattori, alcuni legati alla natura della sostanza, altri alla combinazione refrigerante/sistema, altri ad aspetti tecnico-economici. L’impatto ambientale (lesività per lo strato di ozono troposferico ed effetto serra), la tossicità, l’infiammabilità e la corrosività (da cui dipende la compatibilità del refrigerante con i materiali delle apparecchiature) sono tutte caratteristiche legate alla natura del refrigerante che dovrà possedere specifiche proprietà termodinamiche atte a garantire adeguati livelli di efficienza energetica dei sistemi. Altri fattori condizionanti la scelta del refrigerante sono la sua disponibilità commerciale, il suo costo e il costo della tecnologia associata. Se alcuni refrigeranti possono essere sostituiti da altri senza alcun intervento (operazione di drop-in), altri richiedono modifiche delle apparecchiature di grado variabile, che possono andare da semplici interventi sul sistema o su parti di esso (retrofit delle apparecchiature esistenti), al cambiamento radicale della tipologia di sistema e quindi alla sua sostituzione. Nella prima fase iniziale di progetto,

per ognuna delle aziende coinvolte nel Progetto Green Gas, è stato condotto uno studio volto a identificare il refrigerante più adatto alle loro applicazioni. Per una scelta coerente e appropriata del tipo di refrigerante, assumono un ruolo di vitale importanza le caratteristiche intrinseche e le proprietà termodinamiche della sostanza. Queste devono essere più o meno comparabili con quelle del refrigerante prossimo alla sostituzione in modo da poter considerare una semplice operazione di drop-in, mantenendo così inalterata la componentistica dell’impianto. Nelle Tabelle sottostanti, per ciascuna azienda, è stata stilata una mappatura dei refrigeranti compatibili alle rispettive applicazioni dove in verde è stato indicato il refrigerante reputato più idoneo alla sostituzione. SandenVendo e Heegen hanno entrambe scelto come via percorribile quella dei fluidi naturali selezionando entrambe R290 come fluido di processo. Differentemente Cold Car, a fronte delle minori restrizioni normative rispetto alle altre applicazioni e gli alti quantitativi di carica, ha preferito virare sulle miscele di fluidi sintetici (HFO-HFC) optando per R452A, una miscela perfettamente intercambiabile con R507. RISULTATI ATTESI E CONCLUSIONI Il principale risultato, che ci si aspetta di ottenere dal progetto, consiste nel raggiungimento di un quadro organico e completo delle tecnologie disponibili e applicabili, compatibile con i nuovi

refrigeranti rispettosi dell’ambiente. La maggior parte delle tecnologie sono già disponibili, ma finora non sono state esaminate e testate in modo completo nelle applicazioni di mercato di interesse per le aziende partner. I refrigeranti alternativi di nuova generazione (quarta generazione dopo i CFC, HCFC e ora i prossimi di dismissione HFC) denominati HFO o le loro miscele sono appena stati commercializzati in Europa e ancora non sono utilizzati nel resto del mondo. I componenti (compressori, condensatori, evaporatori, valvole, tubazioni, sicurezze, ecc.), che servono per poter utilizzare i nuovi refrigeranti alternativi ai tradizionali fluorurati HFC, esistono già e vengono approvati da parte dei costruttori ed utenti finali man mano che vengono immessi sul mercato. Ci si aspetta anche un calo dei prezzi con la creazione di una massa critica dei refrigeranti e dei componenti tale da rendere economica la rimodulazione delle linee produttive per una maggiore produzione. Questa evoluzione permetterà alle aziende partecipanti al progetto di assemblare i diversi componenti per sviluppare e produrre il prodotto finito (prototipo) necessario per il mercato della refrigerazione e del trasporto refrigerato garantendo così il vantaggio competitivo che ha sempre permesso loro di affrontare il mercato in modo concorrenziale. ● RIVISTA DIGITALE Tutte le riviste possono essere pure sfogliate online in formato digitale. Al seguente link: http://bit.ly/rivista7-2018 può prendere visione delle ultime notizie dal mondo della refrigerazione e del condizionamento

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Speciale principi di base del condizionamento dellʼaria

Principi di base del condizionamento dell’aria Allestire le tubazioni di collegamento tra le due unità di un climatizzatore split 196ª lezione PIERFRANCESCO FANTONI

CENTONOVANTASEIESIMA LEZIONE DI BASE SUL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni di base semplificate per gli associati sul condizionamento dell’aria, così come da 20 anni sulla nostra stessa rivista il prof. Ing. Pierfrancesco Fantoni tiene le lezioni di base sulle tecniche frigorifere. Vedi www.centrogalileo.it. Il prof. Ing. Fantoni è inoltre coordinatore didattico e docente del Centro Studi Galileo presso le sedi dei corsi CSG in cui periodicamente vengono svolte decine di incontri su condizionamento, refrigerazione e energie alternative. In particolare sia nelle lezioni in aula sia nelle lezioni sulla rivista vengono spiegati in modo semplice e completo gli aspetti teorico-pratici degli impianti e dei loro componenti.

È DISPONIBILE LA RACCOLTA COMPLETA DEGLI ARTICOLI DEL PROF. FANTONI Per informazioni: 0142.452403 corsi@centrogalileo.it

È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.

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INTRODUZIONE Comprendere per agire. Un’installazione rispettosa dei canoni del buon fare non può non partire dalla conoscenza delle tecniche di base. Quando si installa uno split l’apparecchiatura è già tutta pronta, mancano solo i collegamenti frigoriferi. Per questo vediamo di parlare delle principali caratteristiche che possiedono le tubazioni di collegamento tra l’unità interna e l’unità esterna. Cerchiamo di capire che funzione hanno, cosa contengono al loro interno, quali sono le loro temperature e pressioni standard di lavoro, come e se vanno coibentate.

ra del climatizzatore. I valori sono indicativi in quanto il diametro dipende dal tipo di refrigerante che viene utilizzato e dalle scelte costruttive che la casa produttrice l’apparecchiatura ha compiuto. TUBO PICCOLO Il tubo di diametro più piccolo, quello da 1/4 di pollice, viene percorso dal refrigerante liquido che dall’unità esterna va ad alimentare l’unità interna. Se il dispositivo di espansione è posto nell’unità esterna tale tubo risulta essere in bassa pressione. La sua temperatura è bassa, pari a quella di evaporazione e quindi di circa 5 °C. Tabella 1

COLLEGAMENTI FRIGORIFERI Quando si installa un climatizzatore split oltre al posizionamento delle due unità ed ai collegamenti elettrici occorre approntare anche i collegamenti frigoriferi. Questa è una delle fasi più delicate della posa in opera di un’apparecchiatura. L’unità interna e l’unità esterna vanno connesse con due tubazioni in rame ricotto che hanno dimensioni minime normalmente di 1/4 di pollice e di 3/8 di pollice, comunemente chiamati tubo “grande” e tubo “piccolo”. Mediante essi si completa il circuito frigorifero dello split che, così, dopo l’opportuna operazione di vuotatura è pronto ad accogliere il flusso di refrigerante. La tabella 1 riporta solo alcuni esempi del diametro possibile per le due tubazioni in funzione della potenza frigorife-

Potenza frigorifera dell’apparecchiatura (BTU/h)

7000 9000 12000 14000 18000 24000

Diametro Diametro tubo liquido tubo aspirazione (tubo “piccolo”) (tubo “grande”) (pollici) (pollici) 1/4

3/8

1/4

3/8

1/4

3/8

1/4

5/8

1/4

5/8

1/4

5/8

Per essere precisi va detto che esso non è attraversato, in realtà, da refrigerante tutto liquido: una parte di esso è già vaporizzato durante il processo di espansione. La percentuale di gas presente è variabile in funzione di molti fattori ma possiamo dire che mediamente si attesta attorno al 25-

Figura 1. Collegamenti del tubo di aspirazione e del tubo del liquido all’unità esterna. In corrispondenza dell’attacco del tubo “grande” si nota la valvola Schrader con il relativo cappuccio di protezione. Le due frecce rosse indicano le etichette che evidenziano che il refrigerante utilizzato è infiammabile.

30%. Quando l’espansione avviene nell’unità esterna il dispositivo impiegato solitamente è il capillare dato che la valvola di espansione termostatica non può essere utilizzato visto che richiede che il suo bulbo termostatico venga posizionato all’uscita dell’evaporatore, o sulla tubazione di aspirazione, necessità di difficile realizzazione d’ordine pratico. In alcuni modelli di split non reversibili si è scelto di posizionare la valvola di espansione termostatica direttamente nell’unità interna, accanto all’evaporatore. In questo caso il tubo piccolo da 1/4 di pollice viene attraversato dal liquido (tutto liquido) in alta pressione. Tale liquido, proveniente dal condensatore, si trova ad alta temperatura, generalmente circa una quindicina di gradi al di sopra di quella ambiente. TUBO GRANDE Il tubo di diametro più grande, quello da 3/8 di pollice (ma potrebbe essere anche da 5/8 o 7/8 di pollice negli split di potenza maggiore) viene percorso dal refrigerante gassoso che dall’unità interna ritorna all’unità esterna. Risulta essere anch’esso in bassa pressione dato che è posto prima del compresso-

Figura 2. Esempio di climatizzatore con dispositivo di espansione collocato nell’unità interna. Il tubo del liquido si trova in alta pressione a temperatura maggiore di quella ambiente. È bene, quindi, che non venga isolato in modo da dargli la possibilità di cedere calore all’ambiente.

re. Esso rappresenta il tubo di aspirazione del circuito frigorifero. Il refrigerante che lo attraversa risulta essere surriscaldato e quindi ad una temperatura maggiore di quella di evaporazione. La temperatura di tale tubo risulta, quindi, essere normalmente superiore a 5 °C, temperatura standard di evaporazione per i climatizzatori split. Poichè il gas che transita al suo interno scambia continuamente calore con l’esterno, esso vede aumentare progressivamente la sua temperatura mano a mano che ci allontaniamo dall’unità interna. Al termine di tale tubo possiamo registrare temperature generalmente superiori a 12-15 °C a seconda delle condizioni di funzionamento, della lunghezza del tubo stesso e del suo grado di isolamento. Al termine del tubo “grande”, in corrispondenza all’attacco all’unità esterna, troviamo di norma anche la valvola Schrader per la connessione al circuito frigorifero (vedi figura 1). Ad essa ci si collega per svolgere le canoniche operazioni come la misura della pressione, la vuotatura, la carica, e così via. Al riguardo della carica occorre ricordarsi che in tale punto del circuito siamo posizionati poco prima del compressore. In caso di carica del circuito eseguita in forma liquida occorre, pertanto, prestare molta attenzione affinchè tale liquido non giunga inaspettatamente al compressore.

ambiente. Il tubo del ritorno, quello “grande”, si trova sempre in questa condizione in quanto contiene il refrigerante appena evaporato. Dopo che ha prodotto il suo effetto frigorifero non è mai bene che il gas acquisti troppo calore perchè questo avrebbe molteplici effetti negativi sul buon funzionamento del circuito frigorifero. La mancata coibentazione, inoltre, in molti casi porterebbe alla formazione di condensa sulla sua superficie esterna con possibilità di gocciolamenti indesiderati e fastidiosi. Il tubo del liquido (quello “piccolo”) va invece isolato a seconda dei casi. Nei casi meno frequenti in cui il dispositivo di espansione si trova all’interno dell’unità interna, tale tubo è in alta pressione e ad una temperatura maggiore di quella ambiente. Poichè il refrigerante si deve raffreddare durante l’espansione che avviene subito dopo tale tubo, più calore cede prima di giungere all’espansione meglio è. Per tale ragione, in questo caso, è bene non isolare mai tale tubazione e fare in modo che essa possa scambiare maggior calore possibile (vedi figura 2). ●

Ultime informazioni su www.associazioneATF.org Continua a seguire Centro Studi Galileo su:

ISOLAMENTO DELLE TUBAZIONI Per quanto riguarda l’isolamento delle due tubazioni va detto che esso è necessario in tutti quei casi in cui la temperatura del refrigerante che vi scorre all’interno è inferiore a quella

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Speciale refrigeranti alternativi

Introduzione alla sicurezza e gestione del rischio con i refrigeranti alternativi

REAL ALTERNATIVES FOR LIFE Prima riunione del progetto europeo realalt4life a Londra.

www.realalternatives.eu

OBIETTIVI DI QUESTO MODULO

tazione, installazione, assistenza e dismissione. • Spiega come valutare e gestire i rischi. Questo modulo non sostituisce la formazione pratica che è fondamentale quando si lavora con questi refrigeranti. Grazie a questa guida trovi i riferimenti ad utili informazioni aggiuntive tratte da una serie di risorse che sono

Questo modulo riporta le informazioni riguardanti i pericoli dei refrigeranti alternativi e riassume come utilizzarli e lavorare in sicurezza con essi. Questo modulo: • Evidenzia i pericoli dei refrigeranti alternativi. • Spiega come ridurli durante la proget-

Tabella 1. Pericoli dei refrigeranti alternativi.

state verificate e costituiscono una guida tecnica affidabile per conoscere di più su questi argomenti. 1. PRINCIPALI PERICOLI PER LA SICUREZZA Tutti i refrigeranti alternativi compresi in questa guida presentano problemi di sicurezza maggiori di quelli dei refrigeranti HFC. Essi sono: • Infiammabilità. • Tossicità. • Elevate pressioni. La tabella 1 riassume i pericoli dei refrigeranti alternativi. 2. CLASSIFICAZIONE DI SICUREZZA Le classificazioni di sicurezza sotto riportate fanno riferimento a quanto contenuto nelle norme ISO817:20142 e EN378-1:20163. La classificazione avviene sulla base di due elementi: A o B seguiti da 1, 2L, 2 o 3. • A o B rappresentano il grado di tossicità – A indica bassa tossicità (la maggior parte dei refrigeranti sono in classe A);

Per tutti i refrigeranti – il rischio si riduce minimizzando la possibilità di fughe.

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1. Rispetto a R404A 2. ISO817:2014 Refrigeranti – Definizioni e classificazione di sicurezza. 3. EN378-1:2016, Impianti di refrigerazione e pompe di calore. Requisiti di sicurezza ed ambientali, Parte 1 – Requisiti di base, definizioni, classificazione e criteri di selezione.

– B indica elevata tossicità (R717 appartiene alla classe B). • 1, 2L, 2 o 3 indicano il grado di infiammabilità: – 1, non infiammabile; – 2L, leggera infiammabilità; – 2, infiammabile; – 3, elevata infiammabilità. La tabella 2 riporta la classificazione di sicurezza dei più diffusi refrigeranti alternativi.

Tabella 2. Informazioni di sicurezza.

3. INFIAMMABILITÀ La classificazione di infiammabilità è riportata nella seguente tabella 3. Per la combustione devono essere verificate tre condizioni – presenza di combustibile, di ossigeno e di una sorgente di accensione. Per tutti i refrigeranti infiammabili la combustione si verifica se la concentrazione di refrigerante in aria è compresa tra i limiti di infiammabilità inferiore e superiore e se vi è la presenza di una fonte di accensione. L’intervallo di infiammabilità per i refrigeranti HC, A2L e R717 viene riportato nel grafico seguente (il limite di infiammabilità inferiore viene anche riportato nella tabella 2):

Una fiamma libera è in grado di accendere qualsiasi refrigerante infiammabile, ad esempio la fiamma di un cannello, di un fiammifero, di un accendino. Gli archi dei dispositivi elettrici accendono i refrigeranti A3 (HC) e certe volte i refrigeranti 2L. I dispositivi che formano archi elettrici possono essere: • Dispositivi On / off, come prese elettriche, pompe del vuoto, recuperatori. • Contattori. • Interruttori di luci.

a. La classificazione di sicurezza è riportata in EN378-1. b. LFL (kg/m3) è il limite inferiore di infiammabilità come riportato in EN378-1. c. PL è il limite pratico come riportato in EN378-1. Per i refrigeranti A1 è la concentrazione massima tollerabile in uno spazio occupato tale da non produrre effetti che possano impedire la fuga. Per i refrigeranti infiammabili risulta essere all’incirca il 20% LFL. d. ATEL / ODL è il limite di esposizione di Tossicità acuta / Limite di mancanza di ossigeno come riportato in EN378-1. Esso rappresenta il livello al di sopra del quale si registra un effetto nocivo dovuto o ad una singola esposizione o ad esposizioni multiple in un breve intervello di tempo (di solito meno di 24 ore).

Tabella 3. Classificazione di infiammabilità.

Nota – La classificazione di sicurezza 2L è una nuova classe ed è ora compresa nella EN 378.

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• Termostati. • Relè per compressori e protezioni termoamperometriche (klixon). • Pressostati (alta pressione, bassa pressione, pressostati differenziali dell’olio). • Starter per neon (reattori). • Temporizzatori (ad esempio per lo sbrinamento) e controllori. • Cercafughe elettronici. I dispositivi elettrici conformi alla norma EN60079 parte 74 o 155 non sono fonti di ignizione se utilizzati in una zona classificata 2. Il tipo di protezione elettrica è correlato alla zona. In genere si applica la zona 2, ma se la zona è diversa si potrebbero applicare altre classificazioni dei componenti 4. ASFISSIA E TOSSICITÀ Tutti i refrigeranti sono asfissianti poichè prendono il posto dell’aria. L’inalazione di qualsiasi vapore di refrigerante in sufficiente quantità può portare ad asfissia, sensibilizzazione cardiaca o effetti sul sistema nervoso centrale. Come conseguenza si possono avere vertigini, sonnolenza o battito cardiaco irregolare. Il pericolo di asfissia si può avere nel caso di grossi rilasci di refrigerante, in particolare all’interno di aree chiuse come celle frigorifere o sale-macchine. L’R717 è tossica ed ha un limite pratico molto basso (0,00035kg/m3). L’R717 è irritante e corrosiva. • Inalazione: l’esposizione ad alte concentrazioni provoca un immediato bruciore del naso, della gola e delle vie respiratorie. Ciò può causare disturbi o insufficienza respiratoria. L’inalazione di piccole quantità può causare tosse e irritazione al naso e alla gola. L’odore pungente dell’R717 causa immediata evidenza della sua presenza, ma l’esposizione causa anche assuefazione all’odore, riducendo la consapevolezza dell’espo4. EN 60079-7:2015 Atmosfere esplosive. Protezione delle apparecchiature con sicurezza incrementata “e” 5, EN 60079-15:2010 Atmosfere esplosive. Protezione delle apparecchiature con protezione tipo “n”

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sizione prolungata a basse concentrazioni. • Contatto con la pelle: l’esposizione a piccole concentrazioni di R717 può produrre una repentina irritazione di occhi e pelle. Concentrazioni maggiori di ammoniaca possono provocare serie lesioni e bruciature. Il contatto con R717 liquida può causare scottature da freddo, come per tutti i refrigeranti. Prodotti di decomposizione Gli HFC e gli HFO formano prodotti di decomposizione tossici quando vengono bruciati come, ad esempio, quando un refrigerante A2L come

l’R32 viene acceso da una fiamma libera. Si produce idrogeno fluorurato che in presenza di umidità forma acido fluoridrico (come ad esempio nell’aria o nella bocca). Gli effetti dell’inalazione o del contatto sono molto gravi e di solito richiedono trattamento ospedaliero. Questo pericolo si corre con tutti i refrigeranti HFC, ma gli A2L, HFC e HFO, comportano un rischio maggiore perchè possono essere accesi da una fiamma libera come quella del cannello per la brasatura. 5. ELEVATE PRESSIONI La maggior parte dei refrigeranti alternativi lavorano a pressioni inferiori o

Figura 1. Pressione/temperatura, refrigeranti ad elevata pressione.

Tabella 4. Pressioni tipiche per l’R744.

simili a quelle dell’R404A. Ma l’R32 e l’R744 lavorano a pressioni maggiori, come mostra il grafico di figura 1. Le pressioni di lavoro e di fermo impianto dell’R32 sono simili all’R410A (attualmente il più usato negli impianti di condizionamento). La tabella 4 mostra le pressioni tipiche per l’R744. 6. UTILIZZARE R744 IN SICUREZZA Riassunto dei pericoli più rilevanti rispetto i refrigeranti tradizionali: Asfissia. Il limite pratico è inferiore rispetto ad altri refrigeranti a bassa tossicità (classe di sicurezza A). L’iperventilazione seguita dall’ipoventilazione si verifica per concentrazioni fino a 30.000 ppm. La concentrazione di R744 risultante da una perdita aumenta rapidamente a causa dell’elevata pressione e del conseguente tasso di fuga dal circuito. Elevata pressione. La pressione di lavoro arriva fino a 90 bar rel nei circuiti transcritici. La pressione in una bombola nuova di R744 risulta essere di circa 99 bar rel in un ambiente a 40 °C. Aumento di pressione del liquido intrappolato. La pressione del liquido intrappolato aumenta di circa 10 bar per ogni aumento di temperatura di 1 K. Questo effetto è maggiore rispetto ad altri refrigeranti e inoltre la probabilità di intrappolamento del refrigerante liquido freddo è maggiore nei circuiti a R744 a causa delle basse temperature della linea del liquido (di solito sono inferiori alla temperatura ambiente).

Ghiaccio secco. Il ghiaccio secco si forma quando la pressione di vapore dell’R744 si riduce al di sotto di 4,2 bar rel (punto triplo). Questo può, per esempio, bloccare le linee di sfiato. Progettazione per ridurre il rischio Tutti i componenti, comprese le tubazioni e i raccordi, devono essere adatti ai valori PS. Un rilevatore fisso delle perdite deve essere sistemato nel caso in cui una perdita possa comportare una concentrazione superiore all’ATEL. Per R744 l’ATEL / ODL è 0,072 kg / m3, quindi l’allarme deve essere impostato su 0,036 kg/m3 (circa 20.000 ppm). Tipicamente ci sarà anche un preallarme a 5.000 ppm a causa del rapido aumento della concentrazione dovuto alle alte pressioni in caso di perdita di R744. Lavorare in sicurezza Chiunque lavori in modo invasivo sui circuiti a R744 deve indossare dispositivi di protezione individuale (DPI) appropriati. Essi includono guanti e occhiali protettivi e cuffie da usare in caso di sfiato del refrigerante. Non si deve entrare in un ambiente chiuso se il rilevatore fisso di refrigerante è in stato di allarme o se c’è il sospetto di una perdita. È necessario utilizzare un rilevatore personale di R744 se non è presente un rilevatore di perdite fisso. Il lavoro deve essere condotto in aree ben ventilate. Le attrezzature per la carica e le con-

nessioni devono essere adatte alla pressione. Questo dipende dall’ambiente (e quindi dalla pressione della bombola) e dalla pressione del circuito / sezione del circuito che viene caricato o scaricato. Tutte le linee di carica e di sfiato devono essere assicurate in modo che non possano provocare colpi di frusta. È bene preparare procedure chiare per tutte le attività di servizio in modo da eliminare il rischio di intrappolare il liquido freddo nel circuito o nelle apparecchiature di ricarica / accesso. L’R744 dovrebbe essere scaricata in forma liquida in modo che la maggior parte del refrigerante venga scaricata dal circuito prima di raggiungere il punto triplo. Prestare attenzione per evitare la formazione di ghiaccio secco nella linea di sfiato durante questo processo. L’utilizzo di una linea di sfiato breve con un diametro grande (maggiore di 12 mm) ridurrà al minimo tale rischio. 7. UTILIZZARE R717 IN SICUREZZA Riassunto dei pericoli che sono più rilevanti rispetto i refrigeranti tradizionali: Tossicità. L’R717 è tossica e corrosiva. L’inalazione danneggia naso, gola e polmoni. Il contatto con la pelle provoca irritazioni e lesioni. Leggera infiammabilità. L’R717 miscelata ad aria può potenzialmente essere incendiata da una fiamma libera o da dispositivi elettrici non sigillati. Progettazione per ridurre il rischio La carica di refrigerante è soggetta a limitazioni secondo quanto previsto da EN 378 parte 1 Appendice C tabella C.1. L’R717 ha un limite pratico molto basso (0,00035 kg/m3). Un rilevatore fisso delle perdite deve essere sistemato nel caso in cui una perdita possa comportare una concentrazione superiore a tale valore. Il livello inferiore di allarme va impostato a 500 ppm e deve attivare la ventilazione ed un allarme sonoro di supervisione. Il livello superiore di allarme va impostato a 30.000 ppm e deve arrestare l’impianto e isolare le parti elettriche.

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Il circuito va progettato in modo da prevenire ignizione in caso di fughe (vedi la prossima sezione sui refrigeranti infiammabili per ulteriori informazioni). Lavorare in sicurezza Chiunque lavori in modo invasivo sui circuiti a R717 deve indossare dispositivi di protezione individuale (DPI) appropriati. Essi includono guanti e occhiali protettivi. È necessario anche un dispositivo di respirazione. Non si deve entrare in un ambiente chiuso se il rilevatore fisso di refrigerante è in stato di allarme o se c’è il sospetto di una perdita. Il lavoro deve essere condotto in aree ben ventilate in assenza di fonti d’accensione nel raggio di 3 m dal circuito e dalle apparecchiature collegate. Tutte le attrezzature impiegate devono essere adatte all’uso con R717. 8. UTILIZZARE REFRIGERANTI INFIAMMABILI IN SICUREZZA Riassunto dei pericoli che sono più rilevanti rispetto i refrigeranti tradizionali: Infiammabilità. I refrigeranti A2L, B2L e A3 sono potenzialmente infiammabili in presenza di aria. Possono essere incendiati da una fiamma libera e da scintille provocate da apparecchi elettrici non sigillati. Progettazione per ridurre il rischio La carica di refrigerante è soggetta a limitazioni secondo quanto previsto da EN 378 parte 1 Appendice C tabella C.2 (tranne l’R717 per la quale la tossicità è il pericolo maggiore e quindi ci si riferisce alla tabella C.1). Per verificare se sono presenti sorgenti d’accensione (ad esempio dispositivi elettrici che provocano scintille) in una zona infiammabile in caso di fuga è necessario condurre un test di simulazione delle fughe. Se si registra che sono presenti fonti 6. ATEX è il nome con cui di solito si indica la Direttiva Europea riguardante i requisiti minimi per migliorare la sicurezza e la protezione della salute dei lavoratori potenzialmente a rischio in atmosfere esplosive.

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di accensione in un’area potenzialmente infiammabile si deve adottare una delle seguenti alternative: • Impiegare apparecchi elettrici di opportuna sicurezza (ad esempio Ex rated); • Ri-collocare le apparecchiature elettriche all’esterno dell’area infiammabile; • Garantire una ventilazione adeguata e permanente. Può essere necessario un rilevatore di gas per alcuni circuiti/refrigeranti (EN 378 Parte 1 specifica quando è necessario). Lavorare in sicurezza • Chiunque lavori in modo invasivo sui circuiti che utilizzano refrigeranti infiammabili deve indossare dispositivi di protezione individuale (DPI) appropriati. Essi includono guanti e occhiali protettivi. • Inoltre è necessario un rilevatore per refrigeranti infiammabili da usare permanentemente per monitore se nella zona di lavoro vi è la presenza di gas infiammabile. • Il lavoro deve essere condotto in aree ben ventilate in assenza di fonti d’accensione nel raggio di 3 m dal circuito e dalle apparecchiature collegate. • Il recuperatore di refrigerante ed il cercafughe utilizzati devono essere adatte all’uso con refrigeranti infiammabili. • Prima di sbrasare le connessioni deve essere rimossa dal circuito qualsiasi traccia di refrigerante, perciò dopo l’evacuazione il circuito va spurgato con azoto secco a bassa pressione. • Eventuali sostituti di componenti elettrici devono essere del medesimo tipo di quelli sostituiti. Negli ambienti dove vengono impiegate sostanze infiammabili, comprese le aree ove i tecnici lavorano in maniera invasiva sui circuiti con refrigeranti infiammabili, si applica la Direttiva Europea ATEX6 per gli ambienti di lavoro. Quanto detto fin qui si basa su tale direttiva, ma si dovrà consultare l’ATEX 137 per complete informazioni. L’Institute of Refrigeration della Gran Bretagna pubblica una Nota Guida che sintetizza il tutto.

9 VALUTAZIONE DEL RISCHIO La valutazione del rischio è il metodo con cui decidi la probabilità che si verifichi un danno derivante da una particolare attività (cioè il livello di rischio) e quali misure adottare per tenere sotto controllo tale rischio. Il rischio è insito nella vita quotidiana – non si possono eliminare i rischi, ma si possono individuare i rischi maggiori e gestirli in maniera responsabile. In seguito si parlerà solo dei rischi associati all’uso dei refrigeranti alternativi che presentano maggiori pericoli rispetto ai refrigeranti tradizionali. Un pericolo è qualcosa che può provocare danno. Un rischio è la probabilità che un pericolo possa provocare danno. Esistono quattro stadi per la valutazione del rischio: 1. Identifica i pericoli, fai riferimento alle sezioni 1, 6, 7 e 8 per questo; 2. Identifica chi può essere offeso, di solito è il tecnico e in alcuni casi altri lavoratori e persone comuni; 3. Valuta i rischi, considera la probabilità che si verifichi l’evento e la conseguente gravità. Valuta le misure di controllo, vedi le sezioni 6, 7 e 8 per questo; 4. Registra i risultati. Se l’entità del rischio valutato è elevato è necessario prendere ulteriori misure di controllo. Per esempio, quando si lavora su apparecchiature che utilizzano refrigeranti infiammabili spostare l’apparecchiatura all’esterno per lavorarci può ridurre il rischio ad un livello inferiore. La valutazione del rischio riportata di seguito si riferisce al recupero di R1270 da una vetrina con carica di 850 g, dotata di valvole Schrader sul lato di alta e di bassa pressione. Il recupero viene eseguito al piano vendita. Un pericolo è qualcosa che potrebbe causare danni. Un rischio è la probabilità che un pericolo possa causare danni.

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Speciale formazione

Manuale sull’uso degli F-Gas 3ª parte: i controlli di protezione e le valvole

KELVIN KELLY, MARTIN COOK – BUSINESS EDGE Tratto da “F-Gas 517/2014 Reference Manual”, l’intero manuale in lingua inglese può essere acquistato sul sito web www.businessedgeltd.co.uk

CONTROLLO E DISPOSITIVI DI PROTEZIONE Controllo Il funzionamento di qualsiasi sistema di refrigerazione o di condizionamento d’aria, piccolo o grande, deve essere prima controllato per garantire che la quantità di raffreddamento fornita corrisponda al carico termico dell’area controllata per mantenere una temperatura e un’umidità specifiche. Protezione Spesso con macchine elettromeccaniche si possono verificare degli errori; in queste circostanze è vitale che l’impianto sia monitorato. Quando le condizioni operative escono da un intervallo predefinito, questi dispositivi di monitoraggio possono intraprendere le azioni necessarie per correggerle, spegnere l’impianto o trasmettere un allarme. L’impianto può aver bisogno di essere protetto dal suo stesso danneggiamento, ma anche dai prodotti o dall’ambiente che l’impianto serve a controllare. Sicurezza Un ulteriore e molto importante requisito è la sicurezza. I sistemi di refrigerazione e condizionamento dell’aria operano sulla base dello sviluppo di alte pressioni nelle sezioni di compressione e condensazione del circuito e tali pressioni non devono mai superare valori chiaramente specificati. La pressione varia in base al refrigerante utilizzato e pertanto le impostazioni dei dispositivi di rilevamento di controllo della pressione / sicurezza devono essere eseguite di conseguenza e con attenzione. È essenziale che vengano regolarmente controllati e tarati, se necessario. Prevenzione delle perdite I dispositivi di controllo e protezione, se selezionati, messi in servizio e mantenuti correttamente, contribuiranno a impedire al sistema di sviluppare una perdita. Tutti i giunti meccanici del sistema sono considerati potenziali punti di perdita. È più probabile che si sviluppi una perdita nella parte alta del sistema rispetto a quella bassa di questi raccordi meccanici.

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Interruttore termostatico Questo interruttore funziona tramite una fiala di rilevamento della temperatura, un tubo capillare e un soffietto. La pressione esercitata da questo elemento è contrastata da una molla regolabile. L’elemento di potenza è riempito con un liquido volatile e le variazioni di pressione relative alla temperatura del fluido vengono utilizzate per azionare l’interruttore in posizione ON o OFF. La temperatura alla quale il sistema si spegnerà può essere regolata ruotando la manopola di controllo, regolando in tal modo la molla principale collegata al soffietto. Pressostato di alta pressione E’ un dispositivo di sicurezza installato nella maggior parte dei sistemi di raffreddamento ad aria e ad acqua. I contatti si aprono quando la pressione del soffietto aumenta a un Termostati tipo KP 1. Impostazione della temperatura 2. Mandrino di regolazione differenziale 3. Braccio principale 7. Sorgente principale 8. Molla differenziale

Termostato KP

Carica di assorbimento

Carica di assorbimento

Carica del vapore

Tipico termostato

9. Soffietti 12. Switch 13. Terminali 14. Terminale di terra 15. Ingresso cavi 16. Linguetta 17. Sensore

Carica del vapore

Punto di rotazione

Controllo di alta pressione Scarico compressore Controllo della bassa pressione

Condensatore

Molla di regolazione della pressione dell’olio Direzione del movimento

Contatto fisso

Compressore

Ricevitore Evaporatore 2

Timer (riscaldamento)

Evaporatore 3

Aspirazione

Evaporatore 1

Striscia bi-metallo

Pressione del Pressione della basamento pompa dell’olio

Valvola di espansione termostatica

Normale

Difettoso

Negativo Positivo

Pressostato cut-out di alta e bassa pressione

Tipico pressostato differenziale per la pressione dell’olio

determinato livello della pressione impostata sulla molla. Montato sul lato di alta pressione del sistema di refrigerazione viene di solito collegato prima della valvola di scarico del compressore per impedire l’avvio accidentale del compressore quando la valvola di scarico è chiusa. In alternativa, la connessione viene effettuata sulla linea di scarico compressore o sul condensatore. I cut-out di alta pressione sono comunemente ripristinati manualmente. Tuttavia, se necessario, è possibile installare gli interruttori di ripristino automatico. Il pressostato di alta pressione si potrebbe attivare per una serie di motivi, tra cui: • Alta temperatura esterna al di sopra delle condizioni di progettazione. • Sovraccarico del sistema. • Ostruzione.

• Condensatore sporco / flusso del fluido ridotto attraverso il condensatore.

Elevazione laterale

Mandrino

Corpo della valvola

Porta di servizio posteriore

Elevazione superiore

Porta di servizio anteriore (altro lato)

Connessione saldata

Tappo di chiusura

Bussola di tenuta

Collegamento girevole Rotalock

Pressostato di bassa pressione In questo caso i contatti sono disposti in modo tale da aprirsi quando la pressione del sistema di aspirazione o lato di bassa diminuisce al di sotto della pressione determinata dalla regolazione della molla. Gli interruttori di bassa pressione sono di solito auto-reset, ma possono anche essere forniti di reset manuale per evitare che l’impianto continui a girare eccessivamente durante una condizione di guasto. L’interruttore di bassa pressione può essere attivato a causa di una serie di motivi, tra cui: • Avviamento a bassa temperatura esterna. • Perdita di refrigerante / sistema scarico.

Valvola in posizione posteriore Porta di servizio posteriore chiusa Porta di servizio anteriore aperta Compressore collegato alle tubazioni

Valvola in posizione centrale Porta di servizio posteriore aperta Porta di servizio anteriore aperta Compressore collegato alle tubazioni

Valvola in posizione anteriore Porta di servizio posteriore aperta Porta di servizio anteriore aperta Compressore chiuso alle tubazioni

Tipica valvola di servizio mostrata nelle posizioni anteriore, centrale e posteriore

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• Ostruzione. • Evaporatore sporco / flusso di fluido ridotto attraverso l’evaporatore. Pressostato differenziale di pressione dell’olio Questo dispositivo è richiesto per tutti i compressori a lubrificazione forzata per garantire che il compressore venga arrestato in caso di insufficiente differenza di pressione tra quella all’ingresso della pompa dell’olio e le pressioni di scarico. Poiché la pressione di ingresso della pompa e le pressioni di aspirazione del basamento sono le stesse e variano in base alle variazioni nel sistema di refrigerazione, è necessario utilizzare un dispositivo di pressione differenziale composto da due soffietti. Le differenze di pressione tra i soffietti azionano i contatti dell’interruttore. Un soffietto è collegato alla pressione di aspirazione e l’altro all’uscita di scarico della pompa. Una molla regolabile fa la differenza tra le due pressioni. Finché la pressione di scarico dell’olio rimane superiore alla pressione di aspirazione sommata alla tensione della molla, i contatti rimangono chiusi. Inizialmente per attivare il compressore, viene utilizzato un meccanismo di ritardo che bypassa i contatti dell’interruttore differenziale per circa 45 secondi. Se la pressione differenziale è sufficientemente alta quando i contatti del timer si aprono, il compressore continuerà a funzionare. Valvole Ci sono molti tipi di valvole che possono essere incorporate in un sistema di refrigerazione/condizionamento Valvole di servizio Questa valvola è la valvola di servizio più comune all’interno dei sistemi di refrigerazione. Ci sono tre posizioni operative: • Bloccata frontale La porta di uscita della valvola di servizio del componente è aperta e l’uscita verso il sistema è chiusa. Sistema isolato. • Bloccata posteriore La porta di uscita della valvola di servizio adesso è chiusa ma il componente è aperto verso il sistema (posizione operativa normale). • Collocate a metà La porta di uscita della valvola di servizio è ora aperta al componente e il componente è anche aperto verso il sistema. Le valvole di servizio hanno più probabilità di perdita attraverso la saldatura della guarnizione attorno all’asse e agli elementi meccanici collegati alle tubazioni o ai componenti di refrigerazione. Valvole a sfera Una valvola a sfera ha una leva operativa collegata ad un albero che è attaccato ad una sfera inglobata con saldatura in teflon o neoprene ed un foro che attraversa direttamente il suo asse equatoriale. Ruotando la leva si muoverà la sfera. Una volta che il foro sarà spinto fuori dal flusso, il flusso si ferma. È probabile che le valvole a sfera subiscano delle perdite attraverso l’asse. Possono anche verificarsi perdite attraver-

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so i raccordi meccanici collegati alle tubazioni o ai componenti di refrigerazione. I principali tipi di valvole a sfera su un circuito di refrigerazione dovrebbero essere situate dove si rende necessario l’isolamento, ad es. piccoli ricevitori, desurriscaldatori, circuiti di bypass. Valvole a diaframma Una valvola a diaframma incorpora una valvola, un asse e uno stantuffo, tra i quali si posizionerà una membrana non permeabile. Lo stantuffo forza la membrana a chiudere la valvola, riducendo e infine fermando il flusso di refrigerante. La membrana funge da tenuta primaria contro le perdite e un o-ring (anello di elastometro) funge da tenuta secondaria attraverso l’asse. I raccordi meccanici collegati alle tubazioni di refrigerazione sono i principali punti di dispersione. I principali tipi di valvole a diaframma su un circuito di refrigerazione si trovano sul dispositivo di espansione / misurazione, sull’elettrovalvola e sulle valvole di intercettazione avvitate. Valvole a globo Una valvola a globo costringe un disco arrotondato a riempire un orifizio a forma di globo, che riduce e quindi arresta il flusso. Si impedisce al refrigerante di fuoriuscire nell’asse tramite un o-ring. I principali punti di dispersione di questa valvola sono l’asse e i raccordi meccanici collegati alle tubazioni di refrigerazione. Valvole di sfogo Una valvola di sfogo funziona solo quando le condizioni operative massime del sistema sono compromesse. La valvola di sfogo deve funzionare molto rapidamente per consentire al refrigerante di uscire in sicurezza nell’atmosfera, in uno spazio ventilato o in un’area di volume molto grande, dove può restare a bassa pressione. È probabile che queste valvole perdano perché solitamente sono incorporate nel punto di massima pressione del sistema. Queste valvoTipo di diaframma valvole di sfogo Tappo di tenuta

Vite di regolazione Sfiato nell’atmosfera Sede della valvola

Molla

Diaframma

Entrata

Pistone Disco in gomma sintetica

Uscita

Tipico dispositivo di sfiato

le si resettano una volta che la pressione è scesa sotto il livello di pressione impostato. Altre varianti della valvola limitatrice di pressione sono quelle del tipo a disco di rottura o tappo fusibile. Questi tipi di valvola non sono raccomandati in quanto rilasciano la carica completa del refrigerante. Le valvole di sfogo hanno un ciclo di sostituzione di cinque anni e sono solitamente montate a coppie, in combinazione con una valvola a tre vie, in modo da poter essere isolate separatamente e sostituite. Le valvole di sfiato dovrebbero avere una pressione di attivazione del 10% superiore alla pressione massima di esercizio o 1,1 x PS. Elettrovalvole (Valvole solenoide) Sono usate per aprire o chiudere i circuiti di refrigerazione e possono essere utilizzate in vari modi per diverse applicazioni. Si trovano normalmente nelle linee del refrigerante liquido e sono costituite da una solenoide che aziona una spoletta o un mandrino collegato alla sede della valvola. Le elettrovalvole sono normalmente azionate da interruttori termostatici o a pressione. L’energia della bobina nel modello illustrato fa sì che il nucleo si sposti verso l’alto, portando con sé la valvola a spillo e aprendo la valvola per consentire il flusso di refrigerante.

pressione costante corrispondente alla temperatura richiesta dall’evaporatore.Potrebbe anche essere utilizzato per garantire diverse pressioni di evaporazione su sistemi con due o più evaporatori serviti da un circuito. Per ulteriori informazioni su come regolare tali dispositivi, fare riferimento alle istruzioni del produttore. Valvola di non ritorno Consente il flusso in un’unica direzione. Tappi Tutti i tappi forniscono una tenuta secondaria contro le perdite di refrigerante. I tappi sono dotati di un’adeguata membrana non permeabile. È quindi importante che questi siano mantenuti in buone condizioni. I tappi devono collocarsi su ogni punto di accesso e sulla valvola di regolazione che ha solo una tenuta primaria. I giunti meccanici, come le valvole, sono sempre soggetti a perdite, pertanto è necessario verificarne sempre la tenuta anche se le tenute secondarie sono in buone condizioni.

Elettrovalvole comandate da pilota Le valvole pilota sono utilizzate in grandi sistemi in cui la solenoide sarebbe troppo grande. In questo caso, la valvola pilota controlla l’applicazione della pressione del refrigerante del sistema su un’ampia superficie del componente mobile principale della valvola e utilizza questa maggiore forza per spostare la valvola dalla posizione chiusa a quella aperta. Valvola di regolazione della pressione di evaporazione Questo tipo di valvola viene utilizzato per mantenere una

Design - 4. Bobina, 5. Diaframma, 16. Nucleo 18. Piastra valvola pilota, 20. Morsetto di terra, 28 Guarnizione, 29. Orifizio pilota, 36. Connettore DIN; 40 Morsettiera, 45. Guarnizione coperchio valvola, 48 Guarnizione flangia, 49. Corpo valvola, 52. Pulsante di blocco e dado superiore, 53. Mandrino ad apertura manuale, 83. Sede valvola, 84. Piastra valvola principale.

Tipica valvola Solenoide

Tipica configurazione di ricevitore Ricevitori di liquidi La funzione primaria del ricevitore di liquido è di garantire sempre un serbatoio pieno di liquido all’ingresso del dispositivo di regolazione del flusso . I ricevitori di liquido sono normalmente montati su sistemi di grandi dimensioni dove si rende necessario immagazzinare temporaneamente l’intero quantitativo di refrigerante mentre si eseguono lavori di assistenza o riparazioni. Il ricevitore deve essere scelto sulla base della necessità di poter contenere la piena carica di refrigerante dell’impianto con il ricevitore pieno all’80% per evitare il rischio di esplosione quando si verifica un aumento della temperatura del refrigerante. Il volume del 20% consentirà al liquido refrigerante di espandersi nella regione gassosa senza problemi. In condizioni di lavoro normali il ricevitore di liquido varierà il suo livello di refrigerante in modo dipendente dal carico. I ricevitori sono disponibili all’interno di un range di capacità che va dai 2Kg fino ad oltre 300Kg per le unità standard; più grandi possono essere fabbricati dietro ordini speciali. Le connessioni flangiate sono normalmente fornite e l’uscita è provvista di un tubo di prolunga che scorre verticalmente verso il basso a partire dalla sommità del serbatoio fino a toccare quasi la base per garantire che il liquido e qualsiasi olio alla base lasci il ricevitore anche con livelli di refrigerante liquido molto bassi.

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Sicurezza Normalmente è previsto un collegamento da 1/2” NPT per l’installazione di una valvola di sicurezza che deve essere sempre presente. In alternativa, il produttore deve fornire un tappo fusibile. Se è installata una valvola di sicurezza, questa deve convogliare verso l’esterno per evitare qualsiasi concentrazione di vapore refrigerante in uno spazio ristretto. Separatore d’olio Questo dispositivo garantisce che vengano fornite le quantità corrette di olio al / ai compressore / i. Il separatore d’olio assicura che il vapore di scarico surriscaldato ad alta pressione proceda attraverso le tubazioni di scarico, ma che l’eventuale olio trascinato all’interno del vapore del refrigerante venga immagazzinato nel serbatoio. Questo olio viene quindi fornito ai relativi compressori attraverso vari mezzi per garantire livelli di olio adeguati all’interno di tutti i compressori del sistema. I vetro-spia vengono spesso montati su tali compressori per consentire all’ingegnere di verificare che sia stato raggiunto il livello corretto. Filtro disidratatore Il filtro disidratatore filtra i particolati fini e assorbe piccole quantità di acqua utilizzando un materiale igroscopico o dessiccante prima del dispositivo di laminazione e controllo del flusso per prevenire ostruzioni. Poiché il refrigerante attraversa il filtro essiccatore, non deve esserci calo di pressione. Pertanto, la temperatura del refrigerante in entrata e in uscita dovrebbe essere la stessa. Variazioni evidenti di temperatura possono essere dovute a un’ostruzione, ad esempio al blocco del filtro. Vetro-spia Indicano la condizione del refrigerante nella linea del liquido. Spesso dotati di indicatori di umidità che consentono all’ingegnere di controllare le prestazioni e le condizioni del

filtro disidratatore. Sono soggetti a perdite in quanto realizzati con materiali diversi che non possono essere saldati insieme. Quando i materiali cambiando di temperatura a causa del funzionamento del sistema si espandono e si contraggono a ritmi diversi aumentano la probabilità di perdite. Filtro della linea di aspirazione Questo dispositivo è temporaneamente dotato di un nucleo essicatore di burn-out allorquando si debbano rimuovere tracce di acido da un sistema. Dopo un adeguato periodo di tempo, il nucleo essiccatore deve essere rimosso dal circuito per impedire all’acido di fuoriuscire. L’involucro viene quindi riempito con una imbottitura inerte che sostituisce parte dello spazio vuoto che si verrebbe a creare in assenza del nucleo. L’imbottitura fornisce anche una certa protezione per il compressore. Accumulatore della linea di aspirazione Previene la possibilità che gocce di refrigerante liquido entrino nel compressore, fornendo un ampio spazio per la permanenza del refrigerante stesso. Il refrigerante liquido cade nella parte inferiore del contenitore tramite un tubo in entrata che: a. scorre sul fondo e quindi punta verso l’alto; ciò permette al refrigerante di essere riscaldato dal liquido attraversato dal tubo, se presente. b. Scarica direttamente nel contenitore. Il vapore viene quindi estratto dalla parte superiore dell’accumulatore dal compressore. Uno scambiatore di calore liquido / aspirazione può essere parte dell’accumulatore; questo può proteggere il compressore aggiungendo ulteriore calore a qualsiasi liquido presente contribuendo così ad assicurare che solo il vapore entri nel compressore. Il sottoraffreddamento aumenta quando si utilizza l’accumulatore come uno scambiatore di calore liquido / aspirazione che a sua volta riduce il flash gas e aumenta l’efficienza.

CONDENSATORE VALVOLE DI SFIATO VALVOLA A DISCO E VALVOLE DI COMMUTAZIONE FILTRO DEIDRATATORE LIQUIDO

VALVOLE DI BYPASS DEL FILTRO DEIDRATATORE DEL LIQUIDO INDICATORE DI FLUSSO VETRO-SPIA

EVAPORATORE DISTRIBUTORE DI LIQUIDI VALVOLA DI ESPANSIONE TERMOSTATICA

VENTILATORI DEL CONDENSATORE

VALVOLA NON RITORNO

RICEVITORE DEL LIQUIDO ACCUMULATORE ASPIRAZIONE

FILTRO DI ASPIRAZIONE

SEPARATORE E SERBATOIO DELL’OLIO CONVOGLIATORE DI RITORNO DELL’OLIO

Tipico circuito di refrigerazione di grandi dimensioni

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VENTILATORI DELL’EVAPORATORE VALVOLA SOLENOIDE LINEA LIQUIDI

Speciale corso di tecniche frigorifere per i soci ATF

Sostituzione dell’R404A alle medie e basse temperature: l’opzione R448A 216ª lezione di base PIERFRANCESCO FANTONI ARTICOLO DI PREPARAZIONE AL PATENTINO FRIGORISTI

DUECENTOSEDICESIMA LEZIONE SUI CONCETTI DI BASE SULLE TECNICHE FRIGORIFERE Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni semplificate per i soci ATF del corso teorico-pratico di tecniche frigorifere curato dal prof. ing. Pierfrancesco Fantoni. In particolare con questo ciclo di lezioni di base abbiamo voluto, in questi 20 anni, presentare la didattica del prof. ing. Fantoni, che ha tenuto, su questa stessa linea, lezioni sulle tecniche della refrigerazione ed in particolare di specializzazione sulla termodinamica del circuito frigorifero. Visionare su www.centrogalileo.it ulteriori informazioni tecniche alle voci “articoli” e “organizzazione corsi”: 1) calendario corsi 2018, 2) programmi, 3) elenco tecnici specializzati negli ultimi anni nei corsi del Centro Studi Galileo divisi per provincia, 4) esempi video-corsi, 5) foto attività didattica.

È DISPONIBILE LA RACCOLTA COMPLETA DEGLI ARTICOLI DEL PROF. FANTONI Per informazioni: 0142.452403 corsi@centrogalileo.it

Introduzione Sostituire in maniera adeguata l’R404A nelle applicazioni a medie e soprattutto basse temperature d’evaporazione non è sicuramente cosa semplice. Le apparecchiature dei supermercati e della refrigerazione commerciale in genere richiedono refrigeranti in grado di lavorare con bassissime pressioni di evaporazione e, normalmente, alte pressioni di condensazione. I rapporti di compressione possono giungere a valori elevati, così come le temperature di scarico del compressore. I fluidi frigoriferi idonei al retrofit dell’R404A devono avere caratteristiche tali da bypassare tali problematiche. Per tale ragione il mercato non propone un’unica alternativa alla sostituzione dell’R404A: oltre all’R407H esiste l’opzione rappresentata dall’R448A, una miscela che, analizzata con la lente di ingrandimento, ci fa capire come la tecnologia relativa alla produzione di nuovi fluidi frigoriferi si stia spingendo verso orizzonti che fino a qualche decina d’anni fa erano impensabili. R407H e R448A Per la sostituzione dell’R404A, l’R407H non rappresenta l’unica opzione disponibile. Esiste una seconda alternativa, rappresentata dall’R448A, un refrigerante che è stato proposto piuttosto recentemente sul mercato. Delle caratteristiche, proprietà e problematiche d’uso pratico dell’R407H

abbiamo già diffusamente parlato in precedenza. Proviamo ora ad esaminare quali sono le proprietà principali che caratterizzano l’R448A. Cinquina! Innanzitutto va detto che anche l’R448A è una miscela. D’altra parte non poteva non essere così, dato che ormai risulta molto difficile trovare nuove tipologie di fluidi puri che possano sostituire nelle operazioni di retrofit i refrigeranti HFC che vanno progressivamente eliminati. Un’ulteriore particolarità degna di nota è che tale miscela risulta essere composta da ben 5 componenti: 3 idrofluorocarburi (HFC) e 2 idrofluorolefine (HFO). La tabella 1 riporta nello specifico i componenti. Gli HFC sono fluidi generalmente caratterizzati da alti valori di GWP, e quindi parecchio impattanti sull’ambiente. Gli HFO sono invece una tipologia di fluidi piuttosto recente che si caratterizza per avere valori molto bassi di GWP e quindi contribuiscono in maniera molto ridotta all’effetto serra. I primi sono refrigeranti di cui troveremo sempre meno disponibilità in futuro, i secondi vengono annoverati tra le possibili alternative ecocompatibili per la sostituzione degli HFC. La Tabella 2 riporta invece la classificazione di sicurezza dei 5 refrigeranti componenti e quella della miscela R448A nel suo complesso. Come si può notare, pur essendo 3

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dei 5 componenti della miscela leggermente infiammabili, l’R448A viene classificato come A1, cioè refrigerante non infiammabile. Questo risulta essere un grosso punto a favore per questo fluido in quanto non richiede tutte le attenzioni operative e le restrizioni di installazione a cui invece devono sottostare i fluidi infiammabili o leggermente infiammabili.

Figura 1. Confronto tra i grafici pressione temperatura di saturazione per l’R404A e l’R448A. (Documentazione Honeywell)

Un prodotto da alchimista Non sono molte, per ora, le miscele che risultano essere composte sia da HFC che da HFO. Ma questa sembra essere la direzione intrapresa dalle case produttrici per cercare di conciliare tre diverse esigenze tutte egualmente significative: a) avere nuovi fluidi con caratteristiche simili a quelli che devono essere sostituiti; b) avere nuovi fluidi con ridotto impatto ambientale, in particolare per quanto riguarda l’effetto serra, ossia con ridotto GWP; c) avere fluidi non tossici ma soprattutto non infiammabili. Tenendo presente le tre istanze sopra riportate, si può già comprendere, allora, il motivo della variegata composizione dell’R448A. Tanto per fare un esempio possiamo pensare alla presenza di R1234yf e R1234ze per tenere limitato il GWP complessivo della miscela, alla presenza dell’R125 e dell’R134a per non avere una miscela infiammabile, alla presenza dell’R32 per cercare di compensare le basse pressioni di lavoro dell’R1234ze e così via. Sempre tenendo ben presente che nel complesso le caratteristiche termodinamiche complessive del nuovo fluido devono avvicinarsi il più possibile a quelle del refrigerante che va a sostituire, in questo caso l’R404A. Insomma, un vero e proprio lavoro da alchimista ! Caratteristiche dell’R448A Essendo una miscela zeotropa, l’R448A presenta un glide pari a circa 6,2 K, ben più elevato di quello dell’R404A che può sostituire. Come tutte le miscele zeotrope non è adatto,

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Tabella 1 Coponente R32 R125 R134a R1234ze R1234yf

% 26 % 26 % 21 % 7% 20 %

Tipologia HFC HFC HFC HFO HFO

GWP1 675 3500 1430 7 4

(1) Valori desunti da REGOLAMENTO (UE) N. 517/2014 DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO del 16 aprile 2014 sui gas fluorurati a effetto serra.

Tabella 2 Refrigerante R32 R125 R134a R1234ze R1234yf R448A

Classificazione di sicurezza ASHRAE A2L Leggermente infiammabile A1 Non infiammabile A1 Non infiammabile A2L Leggermente infiammabile A2L Leggermente infiammabile A1 Non infiammabile

quindi, a lavorare nei circuiti che prevedono l’utilizzo di evaporatori allagati. Tra le sue caratteristiche positive vi è quella di lavorare con temperature di scarico notevolmente inferiori rispetto all’R404A quando si lavora con basse temperature di evaporazione. Ciò permette non solo di evitare le problematiche di funzionamento che si hanno con l’R407H, ma anche a diminuire notevolmente il consumo energetico. Grazie a tale peculiarità l’R448A è adatto al retrofit in tutti quei circuiti frigoriferi che già lavorano con alte temperature di scarico usando

R404A o R507. Possiamo dire che esso è idoneo a sostituire l’R404A in tutti i circuiti a bassa e media temperatura e, all’occorrenza, anche l’R22 nel medesimo tipo di apparecchiature. La sua temperatura di evaporazione a pressione normale è di -45,9 °C e dal punto di vista delle pressioni di vapore replica abbastanza bene quelle dell’R404A attestandosi a valori leggermente inferiori, come si vede nella figura 1. ● È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.

GLOSSARIO DEI TERMINI DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO (Parte centosettanovesima) Diciottesimo anno

A cura dell’ing. PIERFRANCESCO FANTONI

Ammoniaca: sostanza composta da azoto ed idrogeno con formula chimica NH3. Viene utilizzata come refrigerante in alcuni tipi di circuiti frigoriferi di tipo industriale per la surgelazione delle derrate alimentari. Ha una classificazione di sicurezza B2L, ossia risulta essere tossica e leggermente infiammabile. Date le sue proprietà caratteristiche non risulta essere compatibile con il rame per cui richiede componenti e tubazioni del circuito frigorifero particolari. Ha un odore pungente, per cui in caso anche di minime fughe dal circuito risulta essere facilmente rilevabile. Tra tutti i refrigeranti oggi in commercio è uno di quelli che risulta avere il minimo impatto ambientale sia per quanto riguarda il surriscaldamento della Terra (GWP=0) sia per quanto riguarda il buco dell’ozono (ODP=0). Appartiene alla famiglia dei refrigeranti naturali e la sua sigla di identificazione internazionale è R717. CFC: Clorofluorocarburi. Tipologia di refrigeranti la cui molecola è composta da cloro, fluoro e carbonio. Il loro utilizzo è ormai proibito in quanto contengono il cloro, sostanza che risulta dannosa all’ozono atmosferico. Tra i più noti, ed un tempo utilizzati, refrigeranti CFC è compreso l’R12. I circuiti frigoriferi funzionanti con CFC che non hanno

necessità di avere un’integrazione della carica di refrigerante possono ancora continuare a funzionare regolarmente. Tale funzionamento è disciplinato dal Regolamento (CE) n. 1005/2009 del Parlamento Europeo e del Consiglio del 16 settembre 2009 sulle sostanze che riducono lo strato di ozono e dal Decreto del Presidente della Repubblica 15 febbraio 2006, n.147 concernente le modalità per il controllo ed il recupero delle fughe di sostanze lesive della fascia di ozono stratosferico da apparecchiature di refrigerazione e di condizionamento d’aria e pompe di calore. Laminazione, dispositivo di: Uno dei quattro componenti indispensabili per il funzionamento del circuito frigorifero. È situato tra il condensatore e l’evaporatore e provoca una caduta di pressione e di temperatura del refrigerante che lo attraversa. Assieme al compressore, separa il lato di bassa pressione del circuito da quello di alta pressione. Oltre all’abbassamento di pressione e di temperatura, il dispositivo di laminazione riesce a nebulizzare il refrigerante e a portarlo in condizioni di saturazione in modo che, grazie al calore latente che riesce ad acquistare nel suo passaggio all’interno dell’evaporatore, possa vaporizzare. Durante il suo passaggio nel dispositivo di laminazione il refrigerante subisce già una parziale vaporizzazione la cui entità è variabile a seconda delle pressioni di lavoro del circuito frigorifero e di altri fattori, come ad esempio il sottoraffreddamento. Nella maggior parte dei casi tale vaporizzazione interessa più del 20% della quantità di refrigerante che attraversa il dispositivo di laminazione. A seconda delle sue caratteristiche, il dispositivo di laminazione può regolare o meno la portata di refrigerante che fluisce al suo interno: la valvola di espansione termostatica e la valvola di espansione elettronica sono in grado di adempiere a tale funzione mentre il tubo capillare non lo è. Tale dispositivo risulta avere la più piccola sezione tra tutti i componenti del circuito frigorifero e pertanto può andare incontro a inconvenienti di funzionamento come la sua

otturazione a seguito di impurità o di occlusione provocata dal congelamento di eventuale impropria umidità presente all’interno del circuito. Sistema in cascata: Particolare configurazione di due o più circuiti frigoriferi disposti in serie. In tale sistema l’evaporatore di un circuito viene utilizzato per raffreddare il condensatore di un secondo circuito che a sua volta può raffreddare un ambiente (o un fluido) o il condensatore di un terzo circuito frigorifero. Attraverso tale configurazione si possono raggiungere temperature di raffreddamento molto basse, altrimenti impossibili da ottenere con un semplice circuito frigorifero. Attualmente trova largo impiego come refrigerante del circuito a bassa temperatura l’anidride carbonica, CO2 (R744) Valvola solenoide: Sinonimo di elettrovalvola. Componente di natura elettrica del circuito frigorifero in grado di arrestare il flusso di refrigerante. Può essere utilizzata a monte della valvola di espansione nel caso di circuiti con molteplici evaporatori funzionanti in parallelo per permettere al refrigerante di alimentare o meno l’evaporatore stesso indipendentemente dagli altri. Trova applicazione anche nella modalità di arresto del compressore per pump-down, dove viene comandata dal termostato che deve rilevare la temperatura che deve essere mantenuta sotto controllo. Può anche essere utilizzata sui singoli circuiti frigoriferi a monte della valvola di espansione termostatica per impedire al liquido refrigerante di trafilare attraverso la valvola stessa durante i periodi di fermo impianto. Molto utile è il suo utilizzo nei sistemi di sbrinamento per by-pass del gas caldo dei circuiti frigoriferi a bassa temperatura ove consente di avere la possibilità di sbrinare l’evaporatore mediante il refrigerante stesso del circuito. ● Eʼ severamente vietato riprodurre anche parzialmente il presente glossario.

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ORBIT FIT

ORBIT+

ABBINATI CON INTELLIGENZA. APPLICATI CON EFFICIENZA. Le nuove serie ORBIT+ e ORBIT FIT portano le prestazioni dei compressori a un nuovo livello, consentendo agli utilizzatori di poter soddisfare i più rigidi standard di effi cienza energetica. ORBIT+ con motore ‟line start permanent magnet” incrementa l’efficienza di sistemi scroll in applicazioni chiller e pompa di calore. Il funzionamento con economizzatore degli ORBIT FIT (Flexible lnjection Technology) estende i limiti di applicazione e aumenta la capacità e l’efficienza. Tutte le serie ORBIT possono essere utilizzate con la tecnologia BITZER Advanced Header Technology (BAHT) in numerose combinazioni tandem e trio. La tecnologia garantisce una corretta lubrificazione del compressore e riduce i costi, incrementando l’economia generale del sistema. Tutte le serie sono idonee a refrigeranti A1 come l’R410A, come pure ai refrigeranti R454B, R452B e R32 di tipo A2L. Ulteriori informazioni sono reperibili su www.bitzer.it