Industria & Formazione refrigerazione e condizionamento 5-2022

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Direttore Responsabile Enrico Buoni Responsabile di Redazione M.C. Guaschino Comitato Scientifico Marco Buoni, Marcello Collantin, Pierfrancesco Fantoni, Marco Carlo Masoero, Alfredo Sacchi, Madi Sakande, Stefano Sarti, Marino Bassi Redazione e Amministrazione Centro Studi Galileo srl via Alessandria, 26 15033 Casale Monferrato AL tel. 0142/452403 fax 0142/909841 Pubblicità tel. 0142/452403 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) 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.

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N. 459 – Periodico mensile Autorizzazione del Tribunale di Casale Monferrato n. 123 del 13.6.1977 Spedizione in a. p. - 70% Filiale di Alessandria Stampa Tipolito Europa - Cuneo Abbonamento annuo (10 numeri) € 36,00 da versare con bonifico su BancoPosta IBAN IT79 H07601 10400 0000 1076 3159 oppure su CCP 10763159 entrambi intestati a Industria & Formazione, 15033 Casale M.to.

1 copia € 3,60 - Arretrati € 5,00 Abbonamento annuale estero € 91,00

Sommario

8 Editoriale

Il freddo al centro: dai problemi energetici alla revisione F-Gas, il futuro è in mano ai tecnici A. Sistri - CMO Chief Marketing Officer Centro Studi Galileo

12 Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini 23 La refrigerazione verso il 2030 e oltre: la via dei fluidi naturali

A. Hafner - Norwegian University of Science and Technology, Department of Energy and Process Engineering S. Minetto, G. Tosato, A. Rossetti, S. Marinetti - Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto per le Tecnologie della Costruzione

27 Pompe di Calore Aria-Acqua con R290, elevata sicurezza con componenti standard S. M. Capanelli - CAREL Industries

33 Principi di base del condizionamento dell’aria

Un criterio per la scelta della riduzione di sezione nelle canalizzazioni per la distribuzione dell’aria P. Fantoni - 233° Lezione

35 Parola all’esperto: Il compressore, il cuore dell’impianto G. Cattabriga - Docente Centro Studi Galileo

39 Concetti di base sulle tecniche frigorifere

Refrigeranti: per dominare la situazione occorre rivolgere lo sguardo in alto P. Fantoni - 253° Lezione

42 Ultime Notizie:

UNEP, un meeting online con la Commissione Europea e Centro Studi Galileo sulla formazione sui refrigeranti alternativi - “Colling Keeps Food Fresh”: annunciata la campagna globale per la Giornata Mondiale Della Refrigerazione, il 26 giugno - Transizione verde nella refrigerazione commerciale, tavolo di confronto tra la filiera e il Movimento 5 Stelle - Anche Federchimica alla tavola rotonda in Senato sulla refrigerazione green - Votato Il nuovo standard di sicurezza per la climatizzazione, sarà una pietra miliare per un raffrescamento eco-friendly - TEWI, dalla Spagna arriva un utilissimo tool per il calcolo del valore - AREA, online l’annual report 2021 - AREA e U-3arc, a un anno dall’accordo di collaborazione un meeting con le Nazioni Unite a Vienna per valorizzare il freddo in Africa - Al via la nuova “operazione termostato”: dal primo maggio, austerity anche per i condizionatori - Webinar Unep Ozonaction sugli standard di sicurezza iec, online le presentazioni - Convegno ASERCOM 2022, la nuova F-Gas ancora al centro del dibattito - Prima presentazione della Commissione Europea della revisione F-Gas, presenti CSG e AREA - Nuova regolamentazione F-Gas, la proposta di revisione ora è disponibile in italiano - F-Gas, perché sono importanti? la risposta da refrigerantanswers. EU, il nuovo mini-sito di EFCTC

49 Glossario dei termini della refrigerazione e del condizionamento (Parte duecentodiciassettesima) - A cura di P. Fantoni

INDUSTRIA & formazione /7

LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

EDITORIALE

Il freddo al centro: dai problemi energetici alla revisione F-Gas, il futuro è in mano ai tecnici POMPE DI CALORE

Alberto Sistri

CMO - Chief Marketing Officer Centro Studi Galileo

Nel 2020, la strategia dell’UE per l’integrazione dei sistemi energetici ha suggerito la necessità di elettrificare il calore di gran parte degli edifici residenziali e commerciali europei, con l’obiettivo di installare circa 50 milioni di pompe di calore entro il 2030. All’interno del piano Re-Power EU, due mesi fa, Timmermans, vicepresidente della Commissione europea, commissario per il clima e per il green deal, ha infatti comunicato come l’installazione di questi impianti, entro i prossimi cinque anni, debba almeno raddoppiare. Scoppiata la guerra in Ucraina, la politica europea si è fatta ancora più rigida, con la necessità di rendersi sempre più autonoma dal gas naturale di provenienza russa: dal 2029, ad esempio, verranno bloccate le vendite di caldaie a gas autonome, lasciando come unica soluzione la pompa di

Incontro tra Presidenti! Marco Buoni (Presidente uscente di AREA) e Madi Sakandé (U-3ARC) insieme prima del meeting di Vienna con le Nazioni Unite - Anche nella foto di copertina. I due Presidenti hanno lavorato alacremente negli ultimi anni per garantire il meglio ai Tecnici europei e africani: nel corso del XIX Convegno Europeo del Centro Studi Galileo, a Milano, la firma di un accordo tra le due realtà ha gettato le basi per un futuro di strettissimo supporto e collaborazione reciproca!

8/ INDUSTRIA & formazione

calore. Contestualmente, le etichette sulla performance energetica delle caldaie a combustibile fossile saranno declassate già tra il 2025 e il 2026, con un disincentivo all’utilizzo di vecchi sistemi di riscaldamento a gas, che con le nuove norme peseranno negativamente sulla classe energetica degli edifici.

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In questo contesto totalmente evoluto e rivoluzionato ci sarà anche il ritorno di MCE in presenza, uno degli eventi più attesi a livello italiano e internazionale, forse uno dei simboli più rappresentativi del progressivo ritorno alla normalità che tutti stiamo aspettando da oltre due anni. Quest’anno le date della fiera cadono vicinissime ad un altro degli eventi più attesi dai professionisti del settore, ossia la Giornata Mondiale della Refrigerazione, dedicata ad affermare che il “freddo conta, Cooling Matters”. Il ritorno di Mostra Convegno arriverà in uno dei momenti più “caldi” per i settori di Refrigerazione, Condizionamento dell’Aria, Ventilazione e Pompe di Calore. Oltre al ritorno della stagione estiva, nella quale si moltiplicheranno gli impegni dei Tecnici su tutto il territorio nazionale, siamo anche alle battute finali per la nascita della nuova Regolamentazione Europea F-Gas, che sarà il punto cardine attorno al quale ruoterà l’intero settore per i decenni a venire.

Inoltre, il periodo è ricco di novità anche per le principali realtà europee e africane che operano in supporto ai Tecnici del Freddo: AREA (realtà che riunisce le 25 principali associazioni europee del freddo, di 21 Nazioni) ha di recente annunciato il nuovo board, che resterà in carica fino al 2024, ed è stata inoltre protagonista

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

di un meeting chiave con U-3ARC (corrispettivo africano dell’associazione) tenutosi a Vienna con l’obiettivo di garantire un futuro “freddo e green” al continente africano.

TORNANO MCE E LA GIORNATA MONDIALE DELLA REFRIGERAZIONE! Mostra Convegno Expocomfort tornerà ad aprire le porte al pubblico dal 28 giugno al 1° luglio 2022 (anche se gli eventi digitali proseguiranno sino al 6 luglio). Migliaia di aziende, da tutto il mondo e da diversi settori, attendono da oltre quattro anni l’opportunità di ritornare in fiera, e Milano tornerà finalmente a ospitare uno degli eventi internazionali più ambiti e attesi del panorama fieristico mondiale.

Centro Studi Galileo e ATF (Associazione Italiana dei Tecnici del Freddo) saranno ancora una volta presenti all’evento, con uno stand e con il Convegno “Dalla regolamentazione F-Gas ai refrigeranti alternativi: impatto su impianti nuovi ed esistenti”, che, con la Revisione della Regolamentazione F-Gas alle porte, sarà un’occasione perfetta per confrontarsi sull’attuale situazione del settore e sulle necessità di operare una transizione tecnologica per garantire un futuro green all’intera industria del Freddo. Inoltre, MCE sarà come sempre l’occasione perfetta per restare aggiornati sulle ultime novità: molte aziende aspettano da tempo un tavolo sul quale “svelare le proprie mani” e mettere le carte in tavola con le soluzioni e i nuovi prodotti che saranno protagonisti degli anni a venire, e la Fiera milanese sarà l’occasione giusta per mostrarsi al grande pubblico. Quasi ad anticipare l’evento, il 22 giugno, Centro Studi Galileo e ATF organizzeranno l’ormai tradizionale super-webinar di giugno in occasione del World Refrigeration Day, la Giornata Mondiale della Refrigerazione, che si celebra ogni anno il 26 giugno (l’evento è stato anticipato in quanto, quest’anno, la data cade di domenica) e che celebra il settore più “cool” al mondo, nell’anniversario di nascita di uno dei padri fondatori del Freddo, Lord Kelvin. L’evento sarà incentra10/ INDUSTRIA & formazione

to sul tema “Cooling Matters”, ossia “Il Freddo Conta”: parteciperanno, come sempre, i partner del Centro Studi Galileo, oltre a figure di spicco delle principali associazioni e realtà nazionali e internazionali.

L’AFRICA RIPARTE DAL FREDDO, IL FREDDO DALLA FORMAZIONE Nelle scorse settimane, il Presidente Uscente di AREA, Marco Buoni, si è recato a Vienna insieme a Madi Sakandé, Presidente di U-3ARC, per un meeting con le Nazioni Unite che ha avuto lo scopo di gettare le basi per dare una nuova spinta alla diffusione del Freddo in Africa.

U-3ARC si è rapidamente posto come interlocutore privilegiato per l’Africa pur essendo una realtà recente, nata da una costola di AREA grazie all’impegno dello stesso Sakandé . Da anni tra i più apprezzati docenti del Centro Studi Galileo, il Presidente dell’Associazione ha fatto tesoro dell’esperienza accumulata durante i tantissimi corsi CSG realizzati insieme all’Associazione ATF e alle Nazioni Unite, e si è ispirato al modello di AREA per creare la nuova realtà panafricana.

All’incontro hanno partecipato anche Ole Nielsen (Chief, Montreal Protocol Division, Environment Department per UNIDO, United Nations Industrial Development Organization) e numerosi Industrial Development Officers di UNIDO, ai quali Buoni e Sakandé hanno evidenziato l’attuale situazione e prospettato una serie di possibili soluzioni. Occorre studiare una nuova metodologia formativa per i paesi africani, in particolar modo per quelli in via di sviluppo, per garantire il raggiungimento di molteplici obiettivi: da un lato, implementare al massimo l’applicazione dell’emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal, in particolar modo assicurandosi che il nuovo Freddo africano parta già adottando i Refrigeranti Naturali, dall’altro, assicurarsi che questo garantisca un concreto miglioramento delle condizioni di vita di chi abita nelle zone più calde. Non è un mistero che il Freddo potrebbe essere la chiave per impedire, ogni anno, numerose morti dovute a fenomeni di denutrizione e malnutri-

zione, e che una corretta conservazione degli alimenti potrebbe evitare tutto questo.

Per procedere, sarà necessario garantire la fornitura dei materiali necessari, con sopralluoghi per verificare lo stato dell’arte e comprendere quali attrezzature mancano nei singoli centri di formazione, e attuare un costante confronto con gli esperti locali per costruire programmi di training estensivi e completi, in grado di formare alla perfezione una nuova generazione di Tecnici qualificati e pronti ad affrontare la transizione tecnologica. La chiave sarà la sostenibilità: i Paesi dovranno essere messi in condizione di poter procedere in autonomia, quando il progetto sarà partito, e per fare questo sarà necessario un intervento a livello normativo da parte dei singoli Stati.

AREA ANNUNCIA IL NUOVO BOARD Il meeting di Vienna è stata una delle ultime attività di Marco Buoni come Presidente di AREA, che nel corso dei due mandati consecutivi alla guida di AREA, ha dato nuova linfa vitale all’associazione, mostrando e dimostrando il valore aggiunto che formazione e capitale umano possono e devono rappresentare per l’intero settore, anche durante il complicatissimo periodo pandemico.

Buoni ha quindi assunto un nuovo ruolo all’interno di AREA, ossia quello di Former President con delega agli Affari Internazionali, visti gli ottimi rapporti con le istituzioni e l’eccellente lavoro svolto. Oltre a Marco Buoni, il nuovo direttivo includerà Coen van de Sande, direttore dell’associazione olandese NVKL, ora Presidente di AREA, e Grzegorz Michalski (KFCh, Polonia) come VicePresidente, Espen Rønning (VKE, Norvegia), Stepan Stojanov (CHKT, Repubblica Ceca), Thanos Biris (Hellas Union, Grecia). Infine, la posizione di Tesoriere rimarrà a Seamus Kerr, presidente dello Institute of Refrigeration Ireland, mentre Claire Grossmann ricoprirà la carica di Segretario Generale, al posto di Olivier Janin che è stato promosso Vicedirettore di Orgalim, il più importante organismo di lobby in Bruxelles.

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Boldrini Matteo CLIMAT DI BOLDRINI Marsciano

Zbinca Vladut Marian GENERA ENERGIA SRL Roma

Martines Alessandro CUSTOM SALES SRL Ivrea

Pesce Fabio GLOBAL CALDAIE TERMOIDRAULICA SRLS San Paolo Sito

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Lucentini Simone GNODI SERVICE SRL Somma Lombardo

Curatolo Marco H2H FACILITY SOLUTIONS SPA Zola Predosa Ferrari Marco H2H FACILITY SOLUTIONS SPA Zola Predosa Lenzi Andrea H2H FACILITY SOLUTIONS SPA Zola Predosa

Mogicato Marco AQUATECH SRL Santa Maria Di Sala Fontana Massimiliano BLACK SKIP SRL Mediglia Luise Riccardo BLUSERVICE SRL Peraga Di Vigonza BONAFIZI GERMANO Valmontone Tozzi Roberto CDS CENTER DATA SYSTEMS SRL Roma Figone Michele CHIAPPARA SRL Sestri Levante Farnocchia David CIEMME IMPIANTI SRL San Paolo Argon 12/ INDUSTRIA & formazione

Vobarno, provincia di Brescia: presso la sede di Fondital, i Tecnici del Freddo dell’azienda hanno appena concluso con successo il corso di Manutenzione Avanzata, realizzato “ad hoc” direttamente presso l’impresa. I corsi ad hoc sono una soluzione ideale per numerose realtà: il docente del Centro Studi Galileo, Simone Portalupi, raggiunge la ditta e svolge il corso direttamente negli stessi spazi in cui i Tecnici andranno poi a operare quotidianamente: oltre a evitare una trasferta, questa soluzione è perfetta per rendere la formazione totalmente strutturata sulle singole esigenze di chi ha richiesto il corso.

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Donne nella refrigerazione. Una Tecnica del Freddo della ditta Ariston di Agrate Brianza mostra sorridente l’attestato di partecipazione: corso superato! Il corso si è svolto ad hoc presso la sede dell’azienda, a opera del docente CSG Stefano Sarti: i tecnici hanno potuto perfezionare la propria formazione direttamente negli spazi di lavoro di tutti i giorni focalizzandosi sugli argomenti di loro interesse, molto specifici e all’avanguardia.

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14/ INDUSTRIA & formazione

Nel laboratorio di Casale Monferrato, prima storica sede del Centro Studi Galileo, il docente, Simone Portalupi, illustra ai Tecnici il funzionamento di alcuni dei principali strumenti al servizio di chi lavora nel freddo, ogni giorno: dal manometro al compressore, senza dimenticare pompa del vuoto e bilancia; saper usare tutti questi strumenti è fondamentale per garantire che manutenzione, riparazione e troubleshooting degli impianti siano fatti in modo impeccabile!

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Con la ripartenza dei corsi in presenza anche oltre i confini nazionali, i Tecnici del Freddo di tutto il mondo possono finalmente tornare a seguire i corsi del Centro Studi Galileo: è questo, ad esempio, il caso di Antananarivo, capitale del Madagascar, ove il docente Madi Sakandé ha tenuto un corso “Train-The-Trainers” dedicato ai refrigeranti idrocarburi, della durata di 3 giorni.

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Antananarivo, Madagascar: corso superato! I Tecnici mostrano con orgoglio gli attestati di partecipazione al corso, parte del progetto Train-The-Trainers, destinato a creare una nuova generazione di professionisti in grado di tramandare ad altri quanto appreso. Il corso è stato condotto da Madi Sakandé, docente storico del CSG e responsabile per la formazione sul continente Africano. Sakandé è inoltre Presidente di U-3ARC, unione di tutte le principali associazioni del freddo cooperanti nel settore HVAC/R del continente africano.

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GS SYSTEMS Seminara Giuseppe Castenedolo Raccolti tutti i dati e manometro alla mano, il Tecnico si prepara a eseguire le operazioni di vuoto e carica! Il docente del Centro Studi Galileo, Roberto Ferraris, seguirà come sempre l’operazione passo a passo, per segnalare e correggere eventuali incertezze o esitazioni e aiutare il Tecnico a imparare come svolgere le operazioni con la migliore attrezzatura presente sul mercato!

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Il PIF, Patentino Italiano Frigoristi, è una certificazione obbligatoria che permette solo ai Tecnici che lo hanno conseguito di acquistare e maneggiare i Gas Fluorurati. Ogni anno, migliaia di Tecnici si rivolgono al Centro Studi Galileo, prima realtà italiana per la formazione sul freddo, al fine di ottenere il PIF. Per conseguirlo, CSG mette a disposizione numerosi percorsi formativi, che culminano in una serie di prove pratiche e teoriche su attrezzatura all’avanguardia.

Nella foto, il docente Roberto Ferraris illustra a un Tecnico come procedere con le operazioni carica e vuoto.

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Ultimi accorgimenti prima della prova pratica di Brasatura presso la sede di Bologna! Il docente, Madi Sakandé, controlla la tubazione in rame prima che il tecnico proceda con il test: la prova è oggetto d’esame, ed è assolutamente fondamentale che sia tutto in ordine, onde evitare di realizzare una saldatura soggetta a perdite. Occorre salvaguardare ambiente, ma anche e soprattutto la sicurezza di Tecnici e utenti finali: i prossimi refrigeranti saranno infiammabili!

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

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Termometro digitale alla mano, l’allievo, qui nella sede di Bologna del Centro Studi Galileo, si accerta di avere tutti i dati prima di andare a mettere mano all’impianto didattico: superata la parte teorica, ci sarà l’esame pratico che permette di conseguire il PIF – Patentino Italiano Frigoristi, punto di partenza fondamentale per ogni Tecnico del Freddo!

Per ogni informazione scrivere a corsi@centrogalileo.it Buriola Stefano Camatta Massimiliano Campanaro Ennio Candido Diego Dal Bianco Gabriele Falcioni Massimiliano Florean Vasco Gallo Simone Gandin Roberto Gasparini Elena Giusti Lorenzo Marangon Damiano

Melloni Francesco Meneghin Ilaria Milan Mascia Pacorich Massimo Pezzin Federico Rizzetto Davide Salvadori Roberto Sciardi Stefano Stefanuto Luca Tayfunova Elena Vanacore Ivan Zanette Mauro

All’inizio del lockdown, a Marzo 2020, il Centro Studi Galileo scelse di perfezionare e potenziare la sua presenza nel mondo della formazione da remoto, introducendo i corsi FAD, Formazione a Distanza: anche oggi, con le 15 sedi italiane ormai riaperte, sono molti i Tecnici che preferiscono svolgere da remoto la componente teorica della formazione, per poi concludere i corsi in laboratorio nelle nostre 15 sedi con la parte pratica!

22/ INDUSTRIA & formazione

NUMERO 5 / GIUGNO 2022

La refrigerazione verso il 2030 e oltre: la via dei fluidi naturali

Armin Hafner

Norwegian University of Science and Technology, Department of Energy and Process Engineering

Silvia Minetto National Research Council, Construction Technologies Institute,

Argomento che è stato trattato al 19° convegno europeo Nazioni Unite-IIR-AREA-CSG-ATF dello scorso 10-11 giugno REI TECN

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Air conditioning and Refrigeration European Association

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I settori della refrigerazione e delle pompe di calore stanno attualmente attraversando un periodo di transizione, passando da sistemi precedentemente dominati da HFC verso unità che applicano fluidi di lavoro alternativi. In una prospettiva di lungo termine, i fluidi frigorigeni devono essere conformi a tutte le normative nazionali e internazionali, in cui l’attenzione non sarà data al solo valore del potenziale di riscaldamento globale (GWP).

Alcuni settori che applicano unità a compressione del vapore hanno dimostrato che sono possibili percorsi diversi nello sviluppo e nell’implementazione di soluzioni alternative.

Questo lavoro metterà in luce e delineerà le architetture caratteristiche e le prestazioni di alcuni esempi selezionati: - chiller a pompa di calore ad acqua calda, - refrigerazione commerciale, - condizionamento e pompe di calore per il settore automobilistico.

INTRODUZIONE Nei primi tempi della refrigerazione, fino agli anni ‘30, venivano applicati principalmente fluidi di lavoro naturali. La domanda è aumentata nell’ultima parte del XVIII secolo, quando la produzione di ghiaccio artificiale ha sostituito la raccolta e lo stoccaggio del ghiaccio naturale dai laghi. Tuttavia, anche quando questo ghiaccio veniva esportato dalla Norvegia in enormi quantità in tutto il mondo, il raffreddamento attivo degli alimenti era difficile per i viaggi intercontinentali.

Pertanto, le unità di raffreddamento meccanico, sviluppate inizialmente da Linde per i birrai tedeschi per permettere la produzione di birra tutto l’anno, sono state applicate allo stoccaggio e al trasporto degli alimenti. Vista la potenziale perico-

losità dell’ammoniaca (NH3 / R717) per gli alimenti, in caso di perdite, l’anidride carbonica (CO2 / R744) è stata utilizzata per le navi da carico fino alla metà del XIX secolo.

La scoperta e lo sviluppo da parte delle aziende chimiche di fluidi di lavoro a bassa pressione, applicabili nelle apparecchiature di refrigerazione già prima della seconda guerra mondiale, fu l’inizio di un’era durata oltre mezzo secolo in cui i CFC e gli HCFC dominavano il mercato della refrigerazione e dell’aria condizionata.

Infine, il Protocollo di Montreal, ratificato a livello globale in un tempo insolitamente breve (soli due anni) nel 1989, ha avviato l’eliminazione graduale delle sostanze lesive per l’ozono. Allo stesso tempo, gli HFC sono stati proposti dall’industria chimica come alternative sostenibili e rispettose dell’ozono. Tuttavia, contemporaneamente i fluidi di lavoro naturali sono stati riscoperti e riproposti come vere alternative.

Accanto all’ammoniaca, che non ha mai lasciato il settore, la rinascita della CO2 come fluido di lavoro, inizialmente per sistemi mobili di aria condizionata e pompe di calore per acqua calda, è stata avviata da G. Lorentzen (1993).

Dopo un decennio di massiccia introduzione sul mercato e un grande aumento delle utenze di raffreddamento nelle unità mobili e fisse, il Protocollo di Kyoto si è concentrato sulle misure per ridurre l’impatto sul riscaldamento globale correlato agli HFC. Il nuovo protocollo ha innescato alcuni cambiamenti positivi, principalmente all’interno della refrigerazione commerciale, dove i fluidi di lavoro naturali sono diventati la scelta preferita dagli utenti finali a livello globale. Tuttavia, poiché gli Stati Uniti non hanno aderito al protocollo, mentre Cina e India sono INDUSTRIA & formazione /23

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Figura 1- Disegno 3D del refrigeratore e pompa di calore a CO2 prodotto in India nel 2021. Applicato per la produzione di acqua calda e refrigerata per una cucina scolastica.

state esentate dagli impegni di riduzione, non è stato ottenuto alcun impatto significativo. La direttiva UE sui gas fluorurati ha avviato le fasi di riduzione graduale sulla base dei potenziali di riscaldamento globale (GWP) dei refrigeranti in Europa e l’accordo di Parigi del 2015 e l’emendamento di Kigali al protocollo di Montreal nel 2016 sono protocolli globali con lo stesso obiettivo. Come per le esperienze precedenti, queste nuove iniziative globali innescano massicce pressioni contrapposte, che in questo momento stanno mantenendo l’attenzione sul valore GWP del fluido frigorigeno come unico punto di attenzione e riferimento per la legislazione.

C’è una domanda da discutere e considerare seriamente: qual è la soluzione migliore per la società e per l’ambiente?

L’industria della refrigerazione è chiamata a dare il suo contributo

per raggiungere l’obiettivo climatico globale, raggiungendo le tappe intermedie (2030) e finali. Mentre il GWP e i costi operativi sono sotto i riflettori, l’intero quadro richiede altri elementi, che considerino l’energia e le risorse coinvolte per la produzione, la gestione e lo smaltimento dei refrigeranti.

Allo stesso tempo, tutte le implicazioni sulla vita umana e sull’ambiente dei sottoprodotti durante la produzione e dei prodotti di decomposizione devono essere valutate a fondo, non essendo ammesse altre sperimentazioni. Come indicato da Hansen (2021) questo vale anche per i nuovi refrigeranti alternativi applicati in refrigeratori e altre unità di refrigerazione industriale.

Con l’introduzione graduale dei fluidi naturali è possibile evitare qualsiasi rischio e concentrare gli sforzi per ottenere il miglior progetto e più adeguato controllo per la conservazio-

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24/ INDUSTRIA & formazione

Temperatura / U.R.% Segnali di processo

ne degli alimenti e il comfort in ogni continente, senza lasciare indietro nessuno.

ESEMPI DI TECNOLOGIA ALL’AVANGUARDIA REFRIGERAZIONE COMMERCIALE

Il numero di supermercati, sia ristrutturati che nuovi, che impiegano fluidi naturali sta crescendo in modo esponenziale, e i fluidi di lavoro non naturali sono in fase di dismissione per la maggior parte dei proprietari di supermercati. Queste unità hanno una durata compresa tra 10 e 15 anni, quindi il numero di unità da sostituire è elevato e sono necessari decenni per raggiungere gli obiettivi di eliminazione graduale, anche per motivi economici e di supply chain.

Di seguito, vengono evidenziati due esempi per dimostrare il potenziale delle unità basate su CO2 applicate in regioni con clima mediterraneo.

Supermercato operante con R744 Portogallo.

Nell’ambito del progetto MultiPACK (2016), finanziato dal programma H2020, nel 2018 è stata commissionata un’unità integrata a CO2 (con compressione parallela ed eiettore) (MultiPACK 2016), in grado di sopperire al raffreddamento a bassa e media temperatura di tutte le vetrine e celle frigorifere, alla climatizzazione estiva e invernale.

La riduzione del costo annuo per l’acquisto di elettricità è stata valutata nel range di 30.000 € / a, a causa della ridotta richiesta di energia elettrica per i dispositivi di refrigerazio-

NUMERO 5 / GIUGNO 2022

Figura 2a: circuito di un’unità a pompa di calore-chiller con evaporazione a due stadi grazie all’integrazione di un multi-eiettore.

ne, AC e riscaldamento. Il risparmio è rispetto a un supermercato di base con le stesse dimensioni, la stessa posizione, ovvero un’unità a cascata CO2-HFC. Supermercato a R744 in Giordania UNIDO ha supportato l’installazione di un supermercato a CO2, con transizione da R22 nel 2018 nella capitale Amman, Abdin et al. (2019).

Il risparmio annuo di elettricità dichiarato è dell’ordine di 40.000 kWh, che corrisponde a una riduzione delle emissioni di 32 tonnellate/ anno di CO2. Inoltre, i precedenti 20 kg di perdite annuali di refrigerante (HCFC-22) possono ora essere evitati, il che contribuisce a un’ulteriore riduzione delle emissioni dirette di 35,2 tonnellate di CO2 all’anno.

AC E POMPE DI CALORE PER VEICOLI ELETTRICI Sin dalla rinascita della CO2 come fluido di lavoro nel 1988, i sistemi mobili di condizionamento d’aria sono stati al centro dell’attenzione

Figura 2b: installazione sul campo di una pompa di calore raffrescamento 150kW +ACS con lo schema di Fig. 2a (MultiPACK)

poiché tradizionalmente i tassi di perdita di refrigerante sono molto alti in questo settore.

Dopo decenni di sviluppo approfondito e auto dimostrative di successo, la prima auto di produzione in serie che applica l’R744 per il sistema AC è stata lanciata con successo nel 2017 da Mercedes nelle sua gamma premium. Recentemente, da quando VW ha introdotto la sua nuova piattaforma ID, e includendo altre auto elettriche della casa automobilistica, i clienti possono ordinare un’unità a pompa di calore a R744, che amplia notevolmente le possibilità di utilizzo grazie al controllo del clima efficiente dal punto di vista energetico dell’abitacolo nel periodo freddo dell’anno.

CHILLER E POMPE DI CALORE Nell’ambito del progetto MultiPACK, oltre ai sistemi per supermercati, sono state progettate, installate e monitorate tre unità a pompa di calore a CO2. I vantaggi dell’introduzione di questa tecnologia negli edifici in

cui è richiesta sia acqua refrigerata che acqua calda sanitaria durante il giorno sono i seguenti: unità compatta, fluido di lavoro non infiammabile, apparecchio ad alta efficienza energetica che evita apparecchiature ausiliarie. Ulteriori informazioni possono essere trovate in Artuso (2021) e MultiPACK (2016).

In stretta collaborazione con i fornitori europei di componenti, un’azienda indiana sta attualmente producendo un refrigeratore a pompa di calore per acqua calda, come mostrato nella Figura 1. Questo tipo di pompa di calore consente la produzione contemporanea di acqua calda sanitaria fino a 90°C, mentre un evaporatore a due stadi, come mostrato in Figura 2, consente il raffreddamento dell’acqua; la circolazione forzata è realizzata grazie al recupero del lavoro di espansione da parte degli eiettori bifase.

Come dimostrato da Tosato (2020), questo tipo di unità può essere applicata ad una vasta gamma di edifici e processi.

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

SOMMARIO E CONCLUSIONI I fattori chiave per un’introduzione rapida e di successo a livello globale di sistemi di riscaldamento e raffreddamento con fluidi naturali sono: • Concentrare gli sforzi per identificare e specificare le migliori opzioni naturali rispetto all’efficienza energetica e alle architetture di sistema per ogni specifico processo e relative condizioni al contorno.

• Gestire l’infiammabilità dei fluidi di lavoro seguendo le norme e gli standard. In caso di restrizioni specifiche, l’anidride carbonica è un’alternativa naturale non infiammabile.

• Sostenere la formazione e il trasferimento di conoscenze; aumentare la fiducia per comprendere che il raffreddamento e il riscaldamento sono possibili con fluidi naturali. I divari tecnologici tra le diverse regioni dovrebbero essere colmati da un trasferimento tecnologico attivo per sostenere un accorciamento delle attuali fasi di transizione.

• Rendere consapevoli tutte le parti interessate, inclusi gli utenti finali, del

tipo di unità che stanno acquistando e di cui diventano responsabili.

• Allargare il focus legale e legislativo dal semplice GWP a un approccio globale che valuti l’impatto ambientale e sanitario: ogni rischio futuro deve essere evitato.

La domanda energetica stagionale e il GWP totale del fluido di lavoro, compreso il contributo di GHG durante la produzione e la fine del ciclo

di vita rappresentano gli elementi di valutazione.

Infine, le istituzioni (banca mondiale, governi nazionali, etc) e i programmi di finanziamento dovrebbero aiutare gli utenti finali (investitori) a coprire i costi aggiuntivi di investimento per le unità di raffreddamento che applicano fluidi naturali, attraverso prestiti convenienti.

Il futuro dell’Africa passa dalla refrigerazione! I Presidenti di AREA e U-3ARC, Marco Buoni e Madi Sakandè (da anni apprezzatissimo docente del Centro Studi Galileo), in rappresentanza del Freddo Europeo e Africano, nel corso di un meeting a Vienna con le Nazioni Unite, incentrato sulle soluzioni per dare nuova linfa vitale al settore nel continente africano: la chiave è la formazione!

NUMERO 5 / GIUGNO 2022

Pompe di Calore Aria-Acqua con R290, elevata sicurezza con componenti standard Vantaggi e affidabilità delle pompe di calore aria-acqua nelle applicazioni residenziali, utilizzando il refrigerante R-290 e una soluzione di progettazione alternativa per garantire un’elevata sicurezza con componenti standard INTRODUZIONE

Sergio Maria Capanelli CAREL Industries

Argomento che è stato trattato al 19° convegno europeo Nazioni Unite-IIR-AREA-CSG-ATF dello scorso 10-11 giugno REI TECN

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L’emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal è entrato in vigore il 1° gennaio 2019 e mira a ridurre gradualmente gli idrofluorocarburi (HFC) tagliandone produzione e consumo, in modo da ridurre le cosiddette emissioni dirette di CO2.

Tuttavia, le azioni per ridurre l’uso dei refrigeranti HFC sono già in atto nella maggior parte dei Paesi sviluppati.

Nell’Unione Europea, i regolamenti sui gas fluorurati sono stati emanati nel 2014, stabilendo restrizioni all’uso dei refrigeranti HFC in base al relativo potenziale di riscaldamento globale (GWP) e introducendo il concetto di quota, che si riferisce a una riduzione della produzione e dell’importazione ammissibile di HFC in Europa nel tempo. Tale circostanza ha già comportato un aumento dei prezzi e una diminuzione della disponibilità di refrigeranti ad alto GWP come l’R-410A, promuovendo l’uso di alternative con GWP di gran lunga inferiore.

Le alternative a basso GWP all’R410A per le pompe di calore comprendono l’R-290 (propano), un refrigerante naturale ad alta efficienza con un GWP molto basso e zero ODP. L’unico inconveniente è da ricercare nella sua infiammabilità, essendo di gruppo A3 secondo la norma ASHRAE 34.

La norma IEC 60335-2-40 [4] indica requisiti particolari per le pompe di calore elettriche che usano refrigeranti infiammabili (aggiornati ad

aprile 2018), con requisiti diversi per i sistemi in base alla carica di propano. Ad esempio, la ventilazione meccanica supplementare è obbligatoria per i sistemi che presentano valori di propano compresi fra 1 e 5 kg.

Attualmente l’efficienza è un altro tema importante nelle norme, che riguarda sia la riduzione delle emissioni indirette di CO2 che i costi energetici. Le direttive Ecodesign e sull’etichettatura energetica in Europa hanno un ruolo estremamente importante nella definizione di nuovi regolamenti per i prodotti che consumano energia e per quelli legati all’energia.

Sussistono due regolamenti Ecodesign che includono i requisiti per diversi tipi di pompe di calore: ENER Lot 1 e ENER Lot 21. Entrambi, in linea con i regolamenti per altre applicazioni HVAC/R, stabiliscono limiti di efficienza energetica stagionale, tenendo così conto delle variazioni della temperatura dell’aria esterna nel corso dell’anno.

In questo modo si registra una precisione maggiore e più vantaggi dall’uso della tecnologia a velocità variabile, in grado di adattare il consumo energetico alle esigenze applicative.

Il regolamento sull’etichettatura energetica per le pompe di calore comprende apparecchi per il riscaldamento d’ambiente, apparecchi di riscaldamento misti, insiemi di apparecchi per il riscaldamento d’ambiente, dispositivi di controllo della temperatura e dispositivi solari, nonché insiemi di apparecchi di riscaldamento misti, dispositivi di controllo della temperatura e dispositivi solari.

La seconda fase del regolamento sull’etichettatura energetica è entrata in vigore il 26 settembre 2019, con la previsione di nuove etichette energetiche per le classi da A+++ a D. INDUSTRIA & formazione /27

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

In questo contesto, la progettazione oculata dell’unità e la scelta dei componenti giocano un ruolo essenziale nello sviluppo di una pompa di calore, al fine di ottimizzare il consumo di energia e ridurre le emissioni totali di CO2, garantendo al contempo la sicurezza.

Lo scopo del presente progetto era quello di sviluppare una pompa di calore residenziale aria-acqua R-290 ad alte prestazioni, in grado di soddisfare tutti gli obiettivi di sicurezza e utilizzo previsti per l’uso di refrigeranti infiammabili nel mercato europeo del riscaldamento/raffreddamento residenziale.

Caratteristica della pompa di calore

Valore

Refrigerante

R-290

Alimentazione

400 V, trifase

Capacità di riscaldamento (A2/W35)

1,9-7 kW

Capacità di raffreddamento (A35/W18)

2,3-7 kW

Tabella 1 Riepilogo delle caratteristiche della pompa di calore

DESCRIZIONE DEL PROGETTO Il progetto è stato portato a termine dalla nostra azienda in collaborazione con un cliente europeo.

La sua durata è stata di quasi tre anni, comprendendo la selezione dei componenti, la progettazione dell’unità, il test delle prestazioni, la certificazione, i test sul campo e l’inizio della produzione. I test sul campo e la maggior parte dei dati acquisiti al di fuori del laboratorio si riferiscono a un’area della Germania centrale, con una temperatura media annuale di 9 °C. L’unità descritta è una pompa di calore aria-acqua, composta da un’unità esterna monoblocco, collegata tramite tubazioni di fluido a un’unità interna dotata di un sistema di distribuzione per il riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti e un serbatoio d’acqua per lo stoccaggio dell’acqua calda sanitaria.

L’unità esterna comprende un circuito frigorifero dotato di un compressore DC scroll a velocità variabile e di una valvola di espansione elettronica.

La tabella 1 mostra le altre caratteristiche principali dell’unità.

L’unità è altresì dotata di un riscaldatore elettrico per uso ausiliario, ad esempio per raggiungere una temperatura dell’acqua di 70 °C in caso di richiesta dell’impianto o per l’utilizzo come backup, al fine di garantire all’utente finale il riscaldamento continuo anche in caso di guasto dell’unità. Il riscaldatore non è stato attivato durante i test di confronto.

28/ INDUSTRIA & formazione

Figura 1- Schema dei sistemi di distribuzione e fluido utilizzati per il test di confronto 1 Unità interna | 2 Unità esterna | 3 Serbatoio dell’acqua calda | 4 Sensore del serbatoio di accumulo | 5 Circuito di riscaldamento | 6 Serbatoio dell’acqua intermedio | 7 Valvola di commutazione riscaldamento/raffreddamento a tre vie

Caratteristica della pompa di calore

Unità A

Unità B

Tipo refrigerante/GWP

R-290/3

R-410A/2088

Carica di refrigerante

3,1 kg

2,15 kg

CO2 equivalente

0,009 t

4,49 t

Limiti operativi di riscaldamento (acqua)

da +20 °C a +70 °C

da +20 °C a +55 °C

Limiti operativi di riscaldamento (aria)

da -22 °C a +40 °C

da -20 °C a +35 °C

Limiti operativi di raffreddamento (acqua)

da +7 °C a +30 °C

da +7 °C a +20 °C

Limiti operativi del raffreddamento (aria)

da +10 °C a +45 °C

da +10 °C a +45 °C

Tabella 2: Riassunto delle caratteristiche della pompa di calore unità A e B

NUMERO 5 / GIUGNO 2022

Figura 2- Test di confronto in modalità di riscaldamento. Prestazioni nominali secondo EN14511.

Figura 3- Test di confronto in modalità di riscaldamento con bassa temperatura dell’aria.

Figura 4- Test di confronto in modalità di raffreddamento. Prestazioni nominali secondo EN14511.

RISULTATI DEI TEST Confronto con l’unità R-410A Per eseguire il test di confronto, è stata utilizzata come riferimento un’unità esistente con refrigerante R-410A e la stessa capacità di riscaldamento nominale della pompa di calore esaminata (7 kW). Il campione è un’unità standard già disponibile sul mercato, abbinata a un’unità interna per la gestione e la distribuzione dei fluidi. Lo schema è consultabile alla fig.1. In questa sezione, per brevità, l’unità a R-290 è chiamata “Unità A” e quella a R410A “Unità B”. Per eseguire i test, abbiamo utilizzato la stessa unità interna sia per l’unità A che per l’unità B. I dati utilizzati per il confronto tra le due unità sono stati acquisiti da laboratori di test di certificazione.

La tabella 2 riassume le caratteristiche.

La differenza più evidente riguarda il valore GWP, ovvero la quantità di CO2 che può essere emessa nell’ambiente. Considerando che le due unità presentano un consumo di energia comparabile (a -7 °C di temperatura dell’aria, con una capacità di riscaldamento di 6 kW, il consumo dell’unità A è di 2,15 kW, mentre il consumo dell’unità B si attesta su 2,28 kW), il valore di GWP sensibilmente inferiore rende l’unità A la soluzione ideale per soddisfare i requisiti di riduzione delle emissioni degli accordi e dei regolamenti internazionali di cui sopra.

Le fig. 2, 3 e 4 mostrano un confronto tra i vari livelli di efficienza in diverse condizioni di test.

I risultati mostrati nella fig. 2 indicano che, in entrambe le condizioni di test, le due unità presentano una capacità di riscaldamento praticamente identica. L’unità A si caratterizza per un valore di efficienza superiore,

con aria a -7 °C (+3%) e, soprattutto, a +2 °C (+30%). Una differenza significativa emerge in condizioni operative con bassa temperatura esterna, nello specifico -15 °C: le caratteristiche del refrigerante e del compressore sull’unità A garantiscono una maggiore capacità di riscaldamento e una migliore efficienza rispetto all’unità B, come mostrato nella fig.3.

I risultati mostrati nella fig. 2 indicano che in entrambe le condizioni di test, le due unità presentano una capacità di riscaldamento comparabile: una differenza dell’1,5% con A2/W35, e del 2,5% con A-7/W35. Il valore COP è più alto per l’unità A in entrambi i casi: +3% con A-7, +30% con A2.

Un ulteriore test è stato eseguito con condizioni di temperatura esterna inferiore, al fine di evidenziare come l’uso dell’R-290, rispetto all’R-410A, possa evitare una riduzione eccessiva della capacità di riscaldamento dell’unità I risultati sono mostrati nella fig. 3. Nelle condizioni di test A-15/W55 (alta temperatura dell’acqua di alimentazione in condizioni climatiche fredde), l’unità A presenta una capacità di 5,35 kW, con un valore COP di 1,98, mentre l’unità B mostra una capacità di 3,2 kW (40% inferiore all’unità A) con un valore COP di 1,15. Il riscaldatore elettrico dell’unità B deve essere acceso (2 kW) per garantire una capacità di riscaldamento comparabile tra le due unità, riducendo la differenza di capacità al 3%. Tuttavia, ciò comporta un’ulteriore riduzione del COP dell’unità B, che scende da 1,15 a 1,09.

I risultati mostrati nella fig.4 riguardano la modalità di raffreddamento.

I test di confronto mostrano una capacità di raffreddamento leggermente superiore nell’unità B (+3,8% con W18 e +5,2% con W7). D’altra parte, il coefficiente COP misurato è significativamente più elevato nell’unità A (+35% con W18 e +29% con W7). Sussistono due fattori importanti da considerare nella valutazione dei risultati: • Gli scambiatori di calore ad aria dell’unità A e dell’unità B sono diversi in termini di dimensioni, design e componenti in plastica o INDUSTRIA & formazione /29

LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

polipropilene utilizzati per il convogliamento del flusso d’aria all’interno dell’unità. Possiamo supporre, analizzando i dati di rendimento nominale dei due scambiatori di calore, che quello usato sull’unità A sia del 14% più efficiente rispetto a quello usato sull’unità B. • L’unità B è dotata di un singolo EEV, usato in configurazione di flusso bidirezionale in modo da supportare la modalità di riscaldamento e raffreddamento.

Infatti, l’EEV è dimensionato per supportare il funzionamento in modalità di riscaldamento, al fine di garantire la precisione di controllo del flusso necessaria nelle condizioni ambientali più estreme, quale la produzione di acqua ad alta temperatura con una bassa temperatura dell’aria esterna.

L’unità A è dotata di 2 EEV: uno utilizzato in modalità di riscaldamento, l’altro in modalità di raffreddamento. L’EEV per la modalità di raffreddamento può garantire un aumento del 30% nella portata massima di refrigerante ammissibile, causando al contempo una perdita di precisione del controllo a bassa apertura: ogni fase di movimento può influenzare sempre più la quantità di refrigerante nell’evaporatore.

In questo modo, la gamma di modulazione di ciascun EEV può essere dimensionata per la specifica modalità operativa: ciò è particolarmente utile nella modalità di raffreddamento, quando le prestazioni spesso non sono completamente ottimizzate per favorire la modalità di riscaldamento, considerata la modalità di funzionamento principale.

Considerazioni sull’uso dell’R-290 Grazie all’involucro operativo del compressore per R-290, i due valori più significativi della gamma operativa estesa riguardano la modalità di riscaldamento. Un limite di temperatura dell’aria esterna più alto permette la produzione di acqua calda sanitaria anche nelle condizioni estive più estreme. Il valore più significativo riguarda la maggiore temperatura di fornitura dell’acqua calda, 30/ INDUSTRIA & formazione

Figura 5- Dettagli del sistema di fissaggio dell’involucro del pannello.

che presenta tre vantaggi principali: • La produzione di acqua calda può essere utilizzata anche per impianti con sistemi di distribuzione ad alta temperatura, come i radiatori.

Ciò consente l’utilizzo dell’unità in impianti dove l’uso dell’R-410A risulta difficile a causa di problemi di alta pressione di condensazione.

• È possibile produrre acqua calda con una temperatura superiore a 50 °C anche con una temperatura esterna inferiore a -15 °C, con un’efficienza migliore rispetto ai refrigeranti attualmente utilizzati.

• La possibilità di raggiungere una temperatura dell’acqua in uscita di 65-70 °C, in presenza di condizioni favorevoli, per effettuare il trattamento anti legionella dell’acqua calda sanitaria senza attivare il riscaldatore elettrico: ciò implica un elevato risparmio energetico per il sistema e un notevole aumento del COP. MISURE DI SICUREZZA Uno dei problemi più complessi di questo progetto consisteva nell’uso sicuro di componenti, dispositivi e controlli elettronici normalmente usati nelle applicazioni HVAC, ma privi della certificazione di conformità alle norme EN 60079:15 [8] e EN 60335-2:40.

Le apparecchiature devono essere costruite in modo che il refrigerante fuoriuscito non scorra o ristagni, causando rischi di incendio o esplosione nelle aree interne dell’apparecchiatura e nei condotti collegati in cui sono installati componenti elettrici che potrebbero essere una fonte di accensione e che potrebbe-

ro funzionare in condizioni normali o in caso di perdita.

Questi componenti devono soddisfare una delle seguenti condizioni: • I componenti devono essere collocati all’interno di un involucro conforme alla clausola 20 della norma IEC 60079:15-2010.

• Occorre eseguire un test dell’allegato FF della norma EN 603352:40, con un test di simulazione di perdita: con questo metodo si deve dimostrare il mancato accumulo di una miscela di gas potenzialmente infiammabile.

• I componenti sono conformi alle clausole da 16 a 22 della norma IEC 60079-15:2010.

I componenti più critici erano la scheda di controllo elettronico e il variatore di velocità del compressore: entrambi i componenti sono certificati e pienamente idonei all’utilizzo per applicazioni residenziali HVAC generali. Tuttavia, la presenza di componenti identificabili come possibili fonti di scintille, ad esempio il relè, non permette l’uso di tali dispositivi all’aperto in questo tipo di applicazione.

La soluzione scelta fa seguito alla prima delle condizioni di cui sopra: creare un involucro metallico dedicato di dimensioni e caratteristiche compatibili con il posizionamento all’interno dell’unità esterna. Di seguito sono descritti i punti più critici della progettazione, della costruzione e della selezione dei componenti del pannello.

Tenuta del pannello In primo luogo, era necessario garantire la tenuta ermetica del pan-

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Figura 6- Dettagli del sistema di fissaggio dell’involucro del pannello.

Figura 7- Esempio di utilizzo del pressacavo e del modello selezionato per soddisfare i requisiti di un corretto utilizzo dell’involucro in una pompa di calore residenziale.

nello, per evitare che quantità pericolose di gas si accumulassero in concentrazioni critiche all’interno, condizione che può verificarsi in caso di malfunzionamenti e perdite.

La fig.5 mostra i dettagli dell’involucro del pannello.

Il coperchio è dotato di una guarnizione interna, posizionata lungo l’intero perimetro interno.

Quando il coperchio è posizionato, la guarnizione interna è perfettamente allineata con il bordo del pannello (vedere l’immagine a sinistra nella fig. 5).

Dopo il posizionamento e il fissaggio tramite le viti inserite nelle staffe laterali (immagine a destra nella fig. 5), la guarnizione viene compressa di 3 mm, circa il 50% del suo spessore.

La posizione della staffa saldata garantisce la corretta pressione della parte inferiore dell’involucro contro la guarnizione del coperchio senza alcun valore specifico di coppia delle viti: ciò consente di garantire la tenuta del pannello con un processo industrializzato più rapido e richiede esclusivamente un controllo visivo circa la presenza di tutte le 8 viti.

Inoltre, le dimensioni dei diversi cavi necessari per il controllo dell’unità possono causare fori o aperture in grado di compromettere l’isolamento

dell’involucro, creando un possibile percorso attraversabile dal gas infiammabile, con conseguente accumulo all’interno dell’involucro (cavi di comunicazione, sensori, ventola di raffreddamento del driver, connessione del compressore e alimentazione del pannello in generale).

Tutti i cavi che collegano i componenti all’interno del pannello con i dispositivi esterni passano attraverso specifici pressacavi, come mostrato nella fig. 6.

L’immagine a sinistra mostra la parte esterna del kit, mentre a destra viene mostrata la vista interna. Il

grande passacavo rettangolare con 8 sottosezioni è un pezzo specifico personalizzato, creato per adattarsi alla combinazione di cavi necessari per le unità.

Tuttavia, il passacavo comprende una parte principale nera e parti interne grigie, tutti componenti standard.

Questa soluzione garantisce la conformità dell’involucro alla clausola 20 della norma IEC 60079:15-2010: il grado di isolamento richiesto è un sottoinsieme dei requisiti per la protezione IP54.

A eccezione dei fori per le viti utilizzati per questo pressacavo e di altri fori realizzati per il montaggio del passante dell’azionamento del compressore o di altri pressacavi specifici, non vengono eseguite altre operazioni di foratura durante la produzione dell’involucro: tutte le viti presenti sono saldate direttamente sulla superficie interna dell’involucro, al fine di evitare ulteriori possibili cause di perdita di tenuta.

Al termine del processo produttivo dell’involucro, viene eseguito un test di pressione negativa.

Durante il test, le apparecchiature automatiche vengono collegate tramite un tubo di silicone all’interno dell’involucro: l’involucro viene depressurizzato fino a raggiungere una “regolazione di test della pressione”.

A questo punto, l’apparecchiatura interrompe l’aspirazione dell’aria e inizia a controllare il valore della pressione interna, in modo da misurare il volume d’aria che entra nell’involucro per riequilibrare la pressione.

INDUSTRIA & formazione /31

LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Per garantire la conformità, il volume deve essere inferiore a 1,8 l/min, un valore definito in relazione alle dimensioni dell’involucro.

La fig. 7 mostra la scatola di giunzione per l’alimentazione e le connessioni di comunicazione seriale.

Questa scatola è stata realizzata separatamente rispetto al quadro elettrico principale per garantire che gli installatori o il personale privo di formazione specifica non possano aprire l’involucro sul campo, specialmente durante l’installazione.

La scatola di giunzione è il punto di connessione al momento dell’installazione dell’unità, in modo da consentire il collegamento elettrico alla linea di alimentazione e il collegamento seriale per la comunicazione tra l’unità esterna, dov’è posizionato l’involucro, e l’unità interna per la gestione dei fluidi, dotata di display di controllo.

Anche in merito alla scatola di giunzione, i progettisti hanno selezionato una scatola elettrica specifica e pressacavi compatibili con questa applicazione, ma allo stesso tempo facilmente acquistabili sul mercato.

La tabella 3 mostra alcuni dettagli dei connettori.

Raffreddamento del pannello Dal momento che il pannello è a tenuta stagna, occorre garantire una corretta dissipazione del calore dal pannello per mantenere i dispositivi contenuti al suo interno in condizioni di sicurezza. Il driver del compressore, a causa del suo consumo di energia durante il funzionamento, è il punto critico più “caldo”.

La soluzione adottata è stata quella di utilizzare un driver dotato di un sistema con dissipatore di calore a ventilazione passiva.

Per garantire il flusso d’aria attraverso il dissipatore di calore con alette, sono state montate due piccole ventole sulla parte anteriore. I motori delle ventole sono isolati e conformi alle clausole previste dalle norme, in modo da poter essere utilizzati all’esterno del pannello.

Per ottenere questa configurazione, abbiamo utilizzato un dispositivo standard già dotato di una guarnizione sotto la base in plastica stampa32/ INDUSTRIA & formazione

Materiale

Policarbonato (PC)

Classe di infiammabilità

UL94-V0, autoestinguente

Grado di protezione IP

IP54, con guarnizione e corretta selezione dei passacavi

Intervallo di temperatura

da -30 °C a +100 °C

Proprietà

Senza alogeni, senza silicone

Tabella 3: Specifiche del connettore.

Figura 8: Posizionamento dell’inverter nel pannello e dettaglio del dissipatore di calore passivo.

ta, che assicura la tenuta una volta fissata l’unità al pannello con le staffe speciali.

L’unica modifica significativa riguarda l’utilizzo di uno stampo in plastica per la base senza fori per i cavi delle ventole di raffreddamento: i cavi sono stati fatti passare attraverso pressacavi dedicati, del tipo descritto in precedenza.

Utilizzando questa base specifica senza fori e montando il driver con il corretto posizionamento della guarnizione intorno al foro, sono state garantite la tenuta e la protezione IP54 dell’involucro durante il test della soluzione completa del pannello.

Con tali apparecchiature, l’unità è stata testata fino alla massima temperatura dell’aria esterna consentita per il funzionamento (modalità di raffreddamento): a 40 °C l’aria che circonda i componenti elettronici non supera la soglia limite di 65 °C. Questi valori sono compatibili con l’intervallo di temperatura operativa dei componenti elettronici situati all’interno dell’involucro.

CONCLUSIONI I risultati di questi test, condotti sul campo e in laboratorio, hanno dimostrato come l’uso del refrigerante R-290 nelle pompe di calore con unità esterne monoblocco sia una soluzione pienamente utilizzabile, industrializzata, efficiente e sicura.

L’elevata efficienza, il basso GWP e gli alti valori di rendimento energetico rispetto ai refrigeranti tradizionali rendono queste unità dispositivi ottimali per ridurre il consumo energetico, aumentare l’efficienza dei sistemi e ridurre le emissioni di CO2. L’obiettivo per l’immediato futuro è espandere la gamma di unità al fine di coprire una maggiore varietà di esigenze, mantenendo la stessa struttura presentata in precedenza. Allo stesso tempo, stiamo collaborando, di comune accordo con i nostri clienti e gli enti di certificazione, su ulteriori certificazioni di componenti standard utilizzabili in specifiche applicazioni HVAC in presenza di refrigeranti infiammabili.

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25°

LEZIONE 233 > PRINCIPI DI BASE DEL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA

Un criterio per la scelta della riduzione di sezione nelle canalizzazioni per la distribuzione dell’aria INTRODUZIONE

Pierfrancesco Fantoni

Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni di base semplificate per gli associati, sul condizionamento dell’aria, così come da 25 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 ed 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.

Quando si ha la necessità di procedere ad una riduzione della sezione della canalizzazione per la distribuzione dell’aria si può optare per la sua geometria brusca o per la sua geometria graduale.

In quest’ultimo caso rimane da scegliere l’angolo di convergenza del cono riduttore: tale scelta non è di poco conto in quanto va a incidere sia sulle dimensioni fisiche dell’elemento riduttore sia, soprattutto, sull’entità delle perdite di carico localizzate che si verificano in corrispondenza della riduzione di sezione.

SCELTA DELL’ANGOLO DI CONVERGENZA Nel precedente articolo abbiamo potuto apprezzare quale sia l’importanza di ricorrere ad una riduzione graduale della sezione della canalizzazione per la distribuzione dell’aria anziché procedere ad una sua brusca diminuzione.

In particolare abbiamo potuto apprezzare che, come ovvio intuire, le perdite di carico localizzate risultano essere tanto maggiori quanto più le sezione a monte e la sezione a valle della brusca riduzione differiscono tra loro.

CSG CSG

Se invece la riduzione di sezione avviene in maniera graduale le perdite localizzate si riducono notevolmente tanto più quanto l’angolo del cono di riduzione è piccolo.

Generalmente l’angolo viene scelto all’interno di un intervallo di valori che vanno da circa 22° a circa 45°, sia nel caso di riduzione concentrica della sezione che di riduzione eccentrica (vedi figura 1).

CONCILIARE OPPOSTE ESIGENZE Come già visto, se l’ampiezza dell’angolo di convergenza rimane entro tali valori, è possibile dimezzare, o anche ridurre a meno della metà, le perdite localizzate rispetto al caso di angolo di 60°.

L’idea di scegliere un angolo di convergenza molto piccolo dovrà comunque conciliarsi con la necessità di evitare di avere un elemento di riduzione eccessivamente sviluppato in lunghezza, dato che al diminuire dell’angolo le dimensioni dell’elemento riduttore divengono via-via crescenti, tanto più quanto maggiore è la differenza tra le due sezioni da raccordare.

Giusto per portare un esempio concreto, si pensi che se la sezione della canalizzazione deve essere ridotta in modo tale che il rapporto tra la sezione a valle e a monte sia di 0,2

Tabella 1

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.

Lunghezza L elemento riduttore per D=1

α = 10° α = 22° α = 30° α = 45° α = 60°

d=0,8 1,14 0,51 0,37 0,24 0,17

d=0,5 2,86 1,28 0,93 0,60 0,43

d=0,2 4,57 2,05 1,49 0,96 0,69

INDUSTRIA & formazione /33

LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Figura 1 – Riduzione concentrica ed eccentrica di sezione con evidenziato l’angolo di convergenza dell’elemento riduttore di sezione

allora per ogni unità di lunghezza del diametro della sezione a monte si ottiene una lunghezza della riduzione da due ad oltre quattro volte maggiore del diametro della sezione a monte nel caso in cui l’angolo di convergenza sia molto piccolo (inferiore a 22°) mentre si ottiene una lunghezza della riduzione di circa 1 volta e mezza maggiore del diametro della sezione a monte nel caso in cui l’angolo di riduzione viene preso di 30°.

Nella tabella 1 vengono riportati alcuni esempi riferiti alla riduzione riportata in figura 2.

Per riuscire a contenere la lunghezza della riduzione, come si vede in tabella, è necessario scegliere angoli di convergenza più ampi.

Per esempio, per un angolo di 45° la lunghezza della riduzione risulta essere un quarto del diametro della sezione a monte nel caso in cui la sezione a valle sia l’80% rispetto a quella a monte.

Come già si è detto, in questo caso, favorevole dal punto di vista degli ingombri, sarà necessario far fronte a perdite di pressione localizzate ben maggiori che nel caso in cui si scelga un angolo di convergenza più piccolo.

Per un angolo di 60° la situazione risulta essere ancora più favorevole, con una lunghezza massima della riduzione inferiore al 70% del diametro della sezione a monte nel caso in cui si proceda ad una diminuzione dell’80% della sezione.

Sempre nella tabella sono state evidenziati i casi in cui, in funzione 34/ INDUSTRIA & formazione

Figura 2– Riduttore di sezione con evidenziata la sua lunghezza L

dell’angolo di convergenza α e del diametro della sezione a valle d, la riduzione risulta avere una lunghezza superiore a quella del diametro della canalizzazione a monte D. Per un angolo di 10° la lunghezza della riduzione risulta essere sempre maggiore del diametro del canale a monte, qualunque sia il diametro del canale a valle.

Da queste brevi considerazioni si può intuire che un’ottimale scelta degli ingombri della riduzione deve conciliarsi con l’esigenza di contenere le perdite di carico dovute al restringimento della sezione del canale.

Quando tale restringimento è marcato, non è possibile adottare angoli del cono di riduzione molto piccoli e quindi, necessariamente, si dovranno accettare perdite di carico maggiori. Viceversa, quando la riduzione di sezione da realizzare è più contenuta, è possibile adottare

angoli del cono di riduzione più piccoli e quindi godere del vantaggio di avere perdite di carico dell’aria più contenute.

ESPANSIONE DELLA SEZIONE Anche nel caso opposto a quello appena considerato, e cioé quello dell’espansione di sezione, si possono condurre delle considerazioni analoghe a quelle svolte per il caso di riduzione di sezione.

L’aumento della sezione della canalizzazione può rendersi necessario, ad esempio, quando si é in presenza di un aumento della portata d’aria e si desidera mantenere inalterata la velocità della stessa.

Come vedremo, anche nel caso di aumento della sezione si può optare per un espansione brusca della sezione oppure scegliere un’espansione graduale della stessa.

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La parola all’esperto: Il compressore, il cuore dell’impianto

Gianfranco Cattabriga Docente Centro Studi Galileo

Sulla rivista di maggio 2022, si può leggere la prima parte dell’articolo.

Nel precedente articolo sono stati illustrati gli aspetti strutturali del compressore frigorifero; la successiva trattazione coinvolgerà le conseguenze funzionali che emergono durante il suo funzionamento.

Il compressore frigorifero entra a fare parte di quell’insieme di componenti chiamato “circuito frigorifero”, che per ben funzionare deve essere un insieme armonico, dove le caratteristiche del singolo devono essere completamente compatibili con quelle di tutti gli altri componenti.

Questo lungo preambolo è per dire che, se il circuito è affetto da problemi di diversa natura, le conseguenze negative si ripercuotono inesorabilmente sull’integrità del compressore. Vedremo poi che l’avaria del compressore, oltre alla sua inevitabile sostituzione, quasi sempre richiede l’esecuzioni di azioni di bonifica del circuito di non facile ed economica applicazione.

COMPONENTI ACCESSORI Si sente dire che il circuito frigorifero è formato da quattro componenti essenziali (compressore, condensatore, organo di laminazione, evaporatore).

Vorrei richiamare la vostra attenzione sul fatto che, per realizzare il ciclo frigorifero, altri due componenti sono “essenziali”, e cioè il fluido refrigerante e le linee frigorifere che lo convogliano, quindi i componenti essenziali sono sei e le caratteristiche degli ultimi due sono di pari importanza e impatto sul regolare funzionamento del sistema, come dimostreremo nel corso della trattazione. Viene indicata anche la loro più comune identificazione in inglese, così da rendere più agevole la loro identificazione nella pubblicistica anglosassone.

Il filtro deumidificatore (filter drier) Ha il compito di intercettare le particelle solide eventualmente presenti all’interno del circuito e neutralizzare le frazioni di umidità (acqua) che non sono state rimosse durante la evacuazione del circuito.

Questa sua azione di pulizia è finalizzata a proteggere l’integrità del compressore proteggendolo da interferenze dannose.

Il più comune filtro deumidificatore è quello installato sulla linea del liquido (dall’uscita del condensatore all’ingresso dell’organo di laminazione) (fig.1), in posizione tale da proteggere anche i componenti installati a valle, cioè, valvola elettromagnetica, organo di laminazione, etc....

Per una maggior protezione sarebbe necessario che un ulteriore filtro fosse installato sulla linea di aspirazione (dall’uscita dell’evaporatore all’ingresso del compressore) così da pulire il refrigerante dagli inquinanti prima che raggiungano il compressore, ma ragioni di economia ne giustificano l’assenza.

Il ricevitore di liquido (liquid receiver) È un recipiente ermetico costituito da un corpo cilindrico adatto a sopportare elevate pressioni; il ricevitore di liquido è un componente grazie al quale si compensano le variazioni di volume del fluido frigorigeno generate dalle variazioni di temperatura e dall’azione della valvola termostatica e viene installato sulla linea del liquido, immediatamente in prossimità del condensatore (fig.2).

II ricevitore di liquido permette di stoccare l’eventuale fluido refrigerante in eccesso; è dotato di un attacco di entrata dal quale riceve il fluido refrigerante allo stato liquido che proviene dal condensatore.

INDUSTRIA & formazione /35

LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Figura 2

Figura 1

Le funzioni del ricevitore di liquido sono molteplici; separa eventuali residui di refrigerante allo stato gassoso così che solo il refrigerante liquido vienga convogliato alla valvola termostatica; durante la marcia a regime ridotto accoglie l’eventuale eccesso di fluido allo stato liquido; ospita tutto il refrigerante liquido durante le soste per manutenzione dell’impianto oppure al termine della procedura pump-down.

La sua configurazione verticale o orizzontale non ha alcuna valenza tecnica se non per le sue dimensioni d’ingombro. In un impianto a capillare il ricevitore di liquido non è necessario, anzi la sua presenza sarebbe un problema; in assenza di ogni dispositivo di arresto del flusso di refrigerante, l’alta pressione presente all’interno del ricevitore, provocherebbe l’allagamento dell’evaporatore durante l’arresto del compressore che al momento del successivo avviamento verrebbe allagato venendo così danneggiato irrimediabilmente.

La valvola elettromagnetica (solenoid valve) Viene installata sulla linea del liquido, immediatamente prima della valvola termostatica. È disponibile in diverse configurazioni, due, tre, quattro vie (fig.3), la versione più utilizzata è quella a due vie e trova impiego negli impianti frigoriferi dove si desidera aprire o chiudere il passaggio di refrigerante per mezzo di un impulso elettrico.

La valvola consente di intercettare o 36/ INDUSTRIA & formazione

Figura 3

deviare il flusso di refrigerante che percorre la linea del liquido; la sua azione si esplica attraverso la completa chiusura o apertura dell’otturatore che è comandato direttamente o indirettamente da un elettromagnete (o solenoide).

Una delle caratteristiche della valvola elettromagnetica è la massima differenza di pressione operativa ammessa solitamente, indicata con il termine MOPD (Maximum Operating Pressure Differential); questo è il valore della massima pressione differenziale alla quale la valvola può operare; nel nostro caso è la differenza tra la pressione presente in ingresso alla valvola e quella in uscita al momento dell’avviamento del compressore; una differenza superiore al valore di MOPD impedirà

Figura 4

l’apertura della valvola con il conseguente svuotamento dell’evaporatore e intervento del pressostato di bassa pressione, se presente.

L’indicatore di passaggio (sight glass) L’indicatore viene normalmente installato sulla linea del liquido, tra il ricevitore di liquido e della valvola elettromagnetica; al suo interno è presente un reagente che in presen-

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Figura 5

za di umidità assume una colorazione gialla mentre diventa verde in sua assenza (fig.4). È un componente che apparentemente sembra il più superfluo; in passato veniva utilizzato per affinare la carica di refrigerante osservando la presenza o assenza di bolle di refrigerante gassoso.

Ora le nuove tecniche frigorifere e strumenti diagnostici lo rendono abbastanza superato ma la sua presenza potrebbe essere utile per un’altra importante operazione che illustreremo più avanti. Le più svariate condizioni operative spesso richiedono l’adozione di componenti specifici le cui prestazioni e caratteristiche devono soddisfare i requisiti che il costruttore del compressore ha stabilito e descritto nelle sue pubblicazioni tecniche. In particolari casi, rimane la necessità di installare altre componenti accessorie la cui opportunità e caratteristiche sono delegate alla conoscenza tecnica, esperienza pratica e buon senso del tecnico frigorista.

Nelle successive parti di questo articolo avremo modo di illustrarle nel dettaglio.

IL RAFFREDDAMENTO DEL COMPRESSORE Il calore prodotto dalla corrente elettrica assorbita dallo statore del motore elettrico non è l’unica fonte, è necessario considerare anche il calore prodotto dagli attriti degli organi in movimento. La temperatura dell’av-

Figura 6

volgimento di un dato compressore dipende essenzialmente da: - temperatura ambiente - tensione di alimentazione - assorbimento elettrico necessario per l’innalzamento della pressione durante il funzionamento - condizioni di raffreddamento del compressore.

Il motore del compressore è in parte raffreddato dal flusso del refrigerante aspirato che attraversa statore e lambisce il rotore (fig.5).

Un buon raffreddamento si avrà quando la combinazione di adeguata densità del refrigerante in aspirazione e la sua temperatura sarà ottimale. Nella maggior parte delle condizioni operative, è sufficiente il raffreddamento statico dovuto all’aria che circola nell’ambiente; a questa situazione dobbiamo aggiungere che il lubrificante che circola nelle parti in

movimento si riscalda a causa degli attriti e che, una volta che rifluisce nel carter del compressore, disperde in ambiente il calore rimosso.

A buona ragione possiamo dire che il compressore ha tre diversi media di raffreddamento, il refrigerante gassoso aspirato, il moto convettivo dell’aria ambiente e il lubrificante.

Le pubblicazioni tecniche edite dal costruttore del compressore, indicano chiaramente quali altri accorgimenti sono da utilizzare per fare fronte a condizioni di impiego estremamente gravose. Questi accorgimenti potrebbero essere, per esempio, l’installazione di una ventola sulle testate del compressore (fig.6), l’iniezione di refrigerante liquido nella aspirazione del compressore, l’impiego di un raffreddatore d’olio (oil cooler); in ogni caso le raccomandazioni del costruttore devono neces-

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Figura 7

Figura 7a

sariamente essere rispettate. Nel caso di compressori ermetici rotativi, a volte è possibile il raffreddamento mediante il refrigerante gassoso dello scarico perchè il volume interno è in pressione di scarico.

troppo alta rende il lubrificante troppo “fluido” con conseguente incapacità di una adeguata lubrificazione.

LA LUBRIFICAZIONE E IL LUBRIFICANTE

Durante la fase di arresto del compressore, il lubrificante che è alloggiato nel suo carter tende ad assumere la temperatura ambiente; in caso di installazione in ambiente freddo, è indispensabile evitare che la temperatura del lubrificante si mantenga a valori pari o superiori a 40°C. Se osserviamo un classico diagramma temperatura/viscosità del lubrificante, possiamo verificare che a basse temperature corrispondono valori altissimi di viscosità il che vuol dire che il lubrificante è talmente “duro” da non scorrere nelle linee frigorifere e tornare al compressore.

Come mantenere una adeguata temperatura? Semplicemente equipaggiando il compressore con un riscaldatore elettrico dell’olio (crankcase oil heater) che può avere diverse configurazioni.

Per i compressori ermetici di piccola/media capacità frigorifera, il riscaldatore è una semplice resistenza elettrica che avvolge la carpenteria in lamiera del compressore (fig.7); se possibile con un controllo della sua temperatura per evitare il surriscaldamento del lubrificante, anzi, se fosse una resistenza a potenza autoregolante, la sicurezza sarebbe garantita.

I compressori ermetici di grande capacità e i compressori semiermetici, possono essere equipaggiati con

Come accennato nella prima parte di questo articolo, la lubrificazione del compressore è uno degli aspetti alla base del buon funzionamento o meno del sistema frigorifero. È indubbio che qualità e quantità del lubrificante sono demandati al costruttore del compressore ma, una volta installato, il suo buon funzionamento dipende dalle soluzioni tecniche adottate; una lubrificazione inadeguata è sempre risultato di errori di progettazione, realizzazione e manutenzione.

La fuoriuscita di lubrificante che, con il refrigerante, si verifica durante il funzionamento è un fenomeno inevitabile, per tale ragione è indispensabile che ciascuna linea frigorifera sia dimensionata e realizzata in modo da favorire la circolazione del refrigerante e il ritorno dell’olio con il compressore in funzione ma ostacolare il ritorno di refrigerante liquido con il compressore fermo.

Il criterio è: lubrificante che fuoriesce = olio che ritorna (oil out equal oil in).

Un altro fattore importante è la temperatura del lubrificante e della sua conseguente viscosità; una temperatura troppo bassa determina eccessivi valori di viscosità rendendo difficoltoso il fluire; una temperatura 38/ INDUSTRIA & formazione

Temperatura minima del lubrificante

una resistenza elettrica a “cartuccia” (fig.8) che viene inserita in una apposita guaina a diretto contatto con la massa di lubrificante.

Un adeguato funzionamento del riscaldatore olio deve essere: riscaldatore elettrico alimentato a compressore fermo, riscaldatore elettrico non alimentato a compressore in funzione; con il compressore in funzione, sarà il calore che scaturisce dall’attrito delle parti in movimento che si incarica di mantenere caldo il lubrificante e lo scambio di calore ambiente/carter di rimuovere il calore asportato.

Temperatura massima del lubrificante Una elevata temperatura del lubrificante è all’origine della disgregazione della molecola del lubrificante con formazione di particelle solide e annullamento del potere lubrificante (tribologia).

I lubrificanti utilizzati per i compressori frigoriferi funzionano correttamente in una ampia gamma di temperature.

Le temperature di compressione finali nei compressori di refrigerazione possono raggiungere temperature massime di 180°C; il lubrificante deve essere quindi stabile termicamente. Se contiene frazioni di olio volatili, le estremità più leggere penetrano nell’impianto del compressore sotto forma di vapore dove si condensano riducendo l’efficienza del trasferimento termico, aumentando però anche la viscosità del lubrificante.

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25°

LEZIONE 253 > CONCETTI DI BASE SULLE TECNICHE FRIGORIFERE

Refrigeranti: per dominare la situazione occorre rivolgere lo sguardo in alto

CSG

INTRODUZIONE

Pierfrancesco Fantoni 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 25 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 2021, 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

La comprensione del delicato momento di transizione che il settore della refrigerazione e del condizionamento stanno attraversando a causa della rivoluzione che sta interessando i gas refrigeranti non può esimersi dall’analizzare quanto sta accadendo a livello politico e tecnico in materia.

Addentrarsi nelle scelte, nelle opzioni, in profondità di quanto sta accadendo tra i “decision-maker” non è atto inutile, perché aiuta a comprendere meglio la situazione che stiamo attraversando, le difficoltà che si presentano, e consente di avere maggiore consapevolezza sul proprio futuro giù-giù fino alle piccole, e quotidiane, decisioni che si devono prendere quando si deve gestire, ogni giorno, il proprio lavoro.

Avere una panoramica dall’alto di quanto sta accadendo non può che essere d’aiuto per capire a che punto ci troviamo e dove andremo a finire.

GLI STUDI, LA TECNICA E LA SCIENZA Verso la fine di novembre del 2021 il Gruppo di Lavoro III dell’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) ha pubblicato il proprio lavoro di aggiornamento relativo agli effetti sull’ambiente che comporta l’uso dei refrigeranti, sia quelli di natura chimica che quelli naturali.

In particolare sono stati aggiornati i valori del GWP di tali refrigeranti calcolato su un orizzonte temporale di 100 anni, il cosiddetto GWP(100), che comunemente viene impiegato per esprimere qual è la portata

dell’effetto inquinante che ciascun gas frigorifero ha sull’effetto serra.

Tale aggiornamento è avvenuto in quanto si sono meglio compresi, dal punto di vista scientifico, i meccanismi dannosi che vengono a generarsi quando i fluidi frigoriferi vengono liberati in atmosfera.

IMPATTO DEI REFRIGERANTI SULL’AMBIENTE Il GWP non è l’unico parametro che permette di quantificare l’impatto che i fluidi frigoriferi hanno sull’ambiente.

Esistono altri parametri che, in certi casi, consentono di descrivere in maniera più appropriata tale impatto.

Così, può essere calcolato il CGTP (Combined Global Temperature Change Potential, ossia il potenziale combinato di variazione della temperatura globale), oppure il GTP (Global Temperature change Potential, potenziale di variazione della temperatura globale), oppure l’AGWP (Absolute Global Warming Potential, potenziale di surriscaldamento globale assoluto) o, ancora, l’AGTP ( Absolute Global Temperature change Potential, potenziale assoluto di variazione della temperatura globale).

Non è questa la sede per entrare nel dettaglio della descrizione del significato e della valenza di tali parametri, basti ricordare che ad ogni singolo refrigerante è stato attribuito un ben preciso valore di essi.

Storicamente, però il GWP(100) è quello cui si fa maggiormente riferimento anche se, in taluni casi, non è quello che permette di meglio rappresentare la dannosità dei fluidi friINDUSTRIA & formazione /39

LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

goriferi sull’ambiente.

Un aspetto interessante e avente possibili conseguenze pratiche, invece, è il fatto che i valori di tali parametri attribuiti ai singoli refrigeranti vengono periodicamente aggiornati, come detto sopra, e quindi possono potenzialmente condurre a variazioni delle decisioni e delle disposizioni normative che il legislatore assume proprio basandosi su tali valori.

AGGIORNAMENTO DEL VALORE DEL GWP Giusto per portare un esempio pratico, si possono prendere in esame alcuni dei refrigeranti maggiormente impiegati e verificare quali correzioni sono state apportate al rispettivo valore del GWP(100).

Nella tabella 1 si possono confrontare i valori del GWP che erano stati assegnati nel report V dell’IPCC e quelli che sono stati invece assegnati nella più recente versione VI del report. Come si può osservare, la maggior parte dei gas refrigeranti di uso più comune vedono aumentare il rispettivo valore di GWP e quindi ad essi viene riconosciuto un impatto ambientale ancora maggiore rispetto al passato.

Appare ragionevole, quindi, la scelta di procedere ad una lora progressiva eliminazione.

In controtendenza, invece, gli HFO, R1234yf e R1234ze(E) che confermano la loro già buona eco-compatibilità e rassicurano, quindi, che la volontà di aumentarne la loro diffusione è una scelta ragionevole.

Tabella 1

Refrigerante

GWP report V

GWP report VI

Variazione %

R134a

1430

1530

+ 6,99

R32

675

771

+14,22

R410A

2088

2255

+ 7,99

R407C

1774

1923

+ 8,39

R404A

3922

4728

+20,55

R513A

573

673

+17,45

R1234yf

4

0,501

- 87,47

R1234ze(E)

7

1,37

- 80,42

Refrigerante

GWP 100

GWP 20

Variazione %

R134a

1530

4140

+171

R32

771

2690

+249

R410A

2255

4715

+ 109

R407C

1923

4456

+132

R404A

4728

7208

+ 52

R513A

673

1823

+171

R1234yf

0,501

1,81

+ 261

R1234ze(E)

1,37

4,94

+261

Tabella 2

ta la messa in commercio di sistemi di condizionamento d’aria monosplit Dalla tabella si può anche estrapo- contenenti meno di 3 chilogrammi di lare un dato piuttosto significativo, gas fluorurati a effetto serra, conteriguardante l’R32. nenti refrigerante con GWP pari o Questo refrigerante vede aggiornare superiore a 750. il valore del proprio GWP dal valore La bozza di revisione del Regola675 al valore 771. Ricordiamo che mento che attualmente è in fase di il Regolamento Europeo sugli F-gas discussione conferma tale dispoattualmente vigente dispone che a sizione (estendendola anche alle partire dal 1 gennaio 2025 sia vieta- pompe di calore) che porrebbe anche l’R32 al centro del divieto, essendogli stato attribuito un valore L’evoluzione delle tecnologie aggiornato di GWP di 771. chimiche per il trattamento acque Rimane da dire, per completezza di L’evoluzione delle tecnologie dei circuiti di raffreddamento informazione, che la bozza di revicon torri evaporative o sione del Regolamento, nel suo alcondensatori evaporativi BIOCHEMICAL legato 1, riporta per l’R32, assieme BIOCHEMICAL a tutti gli altri fluidi HFC, ancora il • Antincrostanti – anticorrosivi – biocidi – antialghe valore di GWP riferito al report IV • Soluzioni per la lotta alla Legionella Pneumophila dell’IPCC, mentre per gli HFO e gli • Sistemi automatici di dosaggio, controllo, gestione spurghi, ecc. protezione ottimale anche delle superfici zincate HFE aggiorna il valore al più recen• Prodotti per lavaggi acidi con inibitori di corrosione per una te report VI. protezione ottimale anche per superfici zincate • Prodotti per lavaggi neutro-alcalini con impianto in esercizio IL GWP 100 • Analisi chimiche e consulenza per la definizione del trattamento ottimale e della migliore gestione del bilancio d’acqua I valori del GWP(100) sono quelli N.C.R. Biochemical S.p.A. - Via dei Carpentieri, 8 - Zona Industriale “Il Prato” - 40050 Castello d’Argile (Bologna) - Italia che tradizionalmente vengono presi Tel. (+39) 051 6869611 - Fax (+39) 051 6869617 - www.ncr-biochemical.com - e-mail: info@ncr-biochemical.com a riferimento dagli organismi legisla-

NCR NCR

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IL CASO DELL’R32

NUMERO 5 / GIUGNO 2022

molto dilazionato il loro impatto che, invece, si manifesta e incide negativamente sull’ambiente in periodi temporali molto più brevi.

IL GWP 20

Figura 1- La copertina del report di valutazione VI dell’IPCC

tivi quando si apprestano ad emanare le norme in materia di salvaguardia ambientale come, ad esempio, succede nel caso della Commissione Europea. Storicamente, infatti, già dalla sua prima formulazione del Regolamento sugli F-Gas nel 2006, poi nella prima revisione di tale Regolamento avvenuta nel 2014 ed, infine, nella bozza della seconda revisione pubblicata lo scorso aprile, il parametro che viene preso come riferimento per quantificare l’impatto di ciascun refrigerante sull’ambiente in termini di effetto serra è proprio il GWP(100).

Una prima novità che emerge dal report elaborato dall’IPCC è che l’orizzonte temporale a 100 anni per calcolare l’impatto che i refrigeranti hanno sull’aumento della temperatura media della Terra risulta essere

una pura convenzione, nata dall’e sigenza di rendere confrontabili i dati storici con le nuove evidenze scientifiche e di favorire, così, una sorta di continuità e di confrontabilità con le decisioni prese a livello politico a partire dalla Conferenza delle Parti che condusse all’accordo di Parigi che si è svolta nel 2015 ed in cui venne decretata la volontà internazionale condivisa di giungere ad una riduzione delle emissioni dei gas ad effetto serra.

I più recenti studi hanno stabilito che la scelta di un orizzonte temporale molto lungo, come quello di 100 anni, non risulta essere ottimale per quantificare gli effetti negativi sull’ambiente provocato da quelle sostanze che hanno una vita atmosferica più breve e che quindi vedono distribuiti in un arco temporale

Il recente report VI elaborato dall’’IPCC ha proposto di restringere l’orizzontale temporale per valutare l’impatto dei refrigeranti sull’ambiente ad un periodo più breve dei 100 anni ed ha considerato, così, il GWP(20), ossia il calcolo del GWP prendendo a riferimento un orizzonte temporale di soli 20 anni.

La stessa Commissione Europea ha accolto tale innovazione riportando negli allegati della bozza di revisione del Regolamento sugli F-gas tali valori, precisando, però, che tale atto ha semplicemente un proposito informativo.

Nella tabella 2 vengono riportati i valori del GWP(20), che vengono posti a confronto con i valori del GWP(100) aggiornato dal report VI dell’IPCC. I dati sono piuttosto significativi.

In un orizzonte temporale breve, di soli 20 anni, l’impatto che i fluidi frigoriferi hanno sul surriscaldamento della Terra è enormemente maggiore di quello che si ha avendo come orizzonte temporale un periodo di 100 anni. In taluni casi si giunge ad un valore anche triplo.

La portata di tali risultati risulta ancora maggiore se si considera che in tabella 2 come valori del GWP(100) sono stati presi quelli dell’ultimo report dell’IPCC, perchè se si prendessero come riferimento quelli dei report antecedenti l’aumento dell’effetto inquinante sarebbe in percentuale ancora maggiore dei dati riportati nell’ultima colonna della tabella 2.

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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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > UNEP, UN MEETING ONLINE CON LA COMMISSIONE EUROPEA E CENTRO STUDI GALILEO SULLA FORMAZIONE SUI REFRIGERANTI ALTERNATIVI

Questo meeting rientra tra le attività dello UNEP OzonAction’s Regional Montreal Protocol Network for Europe and Central Asia (ECA network).

Oltre agli esperti invitati, tra i partecipanti erano presenti esperti delle nazioni che fanno parte di ECA/CEIT, partner bilaterali, agenzie partner, secretariati e colleghi interessati da ogni angolo del globo.

Dopo l’introduzione di UNEP OzonAction, Arno Kaschl della Commissione Europea (DG Climate Action) ha spiegato le modifiche proposte nel regolamento UE F-Gas, comprese quelle relative alla certificazione di tecnici e aziende, recentemente rilasciate per la revisione pubblica e commenti. Marco Buoni, Presidente di AREA e Direttore Tecnico del CSG, ha fornito un aggiornamento sullo schema volontario di formazione e certificazione di Real Alternatives sulle tecnologie alternative (vedi https://www.realalternatives. eu/home), presentatndo anche i programmi di formazione e certificazione obbligatori in Spagna e Paesi Bassi. La Signora Qingrui Huang, consulente UNEP, ha spiegato come integrare le buone pratiche di manutenzione nei programmi nazionali di istruzione e formazione tecnica e professionale (TVET) per i tecnici della manutenzione della refrigerazione. I programmi di formazione e certificazione TVET sono volontari.

Infine, la Signora Knarik Yeghiazaryan e la Signora Liana Ghahramanyan dell’Unità del Protocollo di Montreal dell’Armenia, hanno condiviso il loro approccio e le loro esperienze sull’avvio di uno schema di certificazione obbligatorio in Armenia.

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> “COLLING KEEPS FOOD FRESH”: ANNUNCIATA LA CAMPAGNA GLOBALE PER LA GIORNATA MONDIALE DELLA REFRIGERAZIONE, IL 26 GIUGNO Per celebrare la Giornata mondiale della refrigerazione, il 26 giugno, il Programma ambientale delle Nazioni Unite, UNEP OzonAction, Chefs4thePlanet e il Global Food Cold Chain Council stanno collaborando per spiegare il ruolo essenziale del raffreddamento nella protezione della salute umana e del pianeta. La campagna Cooling Keeps Food Fresh descriverà perché il raffreddamento è necessario per la sicurezza alimentare e come supporta diete nutrienti che sostengono la nostra salute, aiutano a ridurre la perdita e lo spreco di cibo e proteggono l’ambiente.

I principali chef di tutto il mondo hanno aderito alla campagna. Descriveranno come il raffreddamento sia necessario per la loro cucina di ispirazione locale. Le ricette degli chef saranno accompagnate da consigli che istruiranno i consumatori sulle scelte di raffreddamento che possono fare anche a casa per risparmiare denaro, prolungare la vita dei prodotti e capire come lo spreco e la perdita di cibo contribuiscono al cambiamento climatico. I batteri esistono ovunque in natura.

Sono nel suolo, nell’aria, nell’acqua e negli alimenti che mangiamo. A temperature favorevoli, crescono

rapidamente, aumentando di numero al punto che alcuni tipi di batteri presenti negli alimenti possono causare malattie.

I batteri crescono più rapidamente nell’intervallo di temperature tra 4,4 e 60 °C (40 e 140 ° F), la “zona di pericolo”, alcuni raddoppiando di numero in appena 20 minuti. Ma il raffreddamento fornito dai frigoriferi nelle nostre case e nei ristoranti rallenta la crescita batterica, mantenendo così gli alimenti al sicuro dopo che sono stati portati a casa dal mercato.

Il raffreddamento mantiene il cibo fresco.

L’importanza del raffreddamento è talvolta data per scontata dai governi, dagli utenti finali e dal pubblico.

I grandi chef aderiscono alla campagna.

Anne Le More Co-President – Chefs4thePlanet.

Al centro della campagna c’è il supporto di chef di fama mondiale che appartengono a Chefs4thePlanet. Anne Le More e Sebastien Ripari sono i cofondatori dell’organizzazione.

Una catena del freddo alimentare sostenibile.

Secondo l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura, il contributo delle emissioni di rifiuti alimentari al riscaldamento globale è quasi equivalente alle emissioni globali del trasporto su strada.

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NUMERO 5 / GIUGNO 2022

NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > TRANSIZIONE VERDE NELLA REFRIGERAZIONE COMMERCIALE, TAVOLO DI CONFRONTO TRA LA FILIERA E IL MOVIMENTO 5 STELLE

bientale, possano garantire elevate efficienze energetiche e, quindi, limitati consumi di energia elettrica. Soltanto tali tecnologie, infatti, sono in grado di diminuire la quantità totale di CO2 immessa in ambiente, somma delle emissioni dirette generate dalle perdite di refrigerante e delle emissioni indirette generate dall’utilizzo di energia elettrica.

ambientale, ma a causa della loro infiammabilità in passato sono stati limitati a volumi di carica molto piccoli nelle apparecchiature di raffreddamento. L’associazione ambientalista EIA ha lavorato molto per questo cambiamento, e quindi ha rilasciato un comunicato di presentazione e di rilancio dell’iniziativa che avrà un fortissimo impatto sul settore.

>VOTATO IL NUOVO STANDARD DI SICUREZZA PER LA CLIMATIZZAZIONE, SARÀ UNA PIETRA MILIARE PER UN RAFFRESCAMENTO ECO-FRIENDLY

> TEWI, DALLA SPAGNA ARRIVA UN UTILISSIMO TOOL PER IL CALCOLO DEL VALORE

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Assocold, federata Anima Confindustria, partecipa insieme alla filiera al tavolo di lavoro alla presenza del Presidente del M5S Giuseppe Conte relativo alla proposta della Senatrice L’Abbate per abbattere le emissioni di HFC e gas serra nella refrigerazione commerciale.

In Italia, oltre il 54% della considerevole quota di emissioni di CO2 derivante dai processi produttivi – particolarmente complessa da comprimere – è riconducibile all’impiego degli F-gas nelle apparecchiature di refrigerazione, di condizionamento e nei sistemi antincendio. Al 2019, in Italia i gas fluorurati rappresentavano il 4,4% del totale dei gas serra in termini di CO2 equivalenti.

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> ANCHE FEDERCHIMICA ALLA TAVOLA ROTONDA IN SENATO SULLA REFRIGERAZIONE GREEN

Federchimica-Assogastecnici era presente all’evento insieme a tutti i principali rappresentanti della filiera.

La tavola rotonda è stata un’occasione utile di confronto sulle migliori soluzioni impiantistiche da adottare al fine di minimizzare i consumi di energia elettrica (argomento di crescente interesse in questi mesi) e al fine di diminuirne l’impatto ambientale. Nel dibattito abbiamo dato un contributo che riteniamo fondamentale per un corretto inquadramento della problematica, sottolineando la necessità di investire in tecnologie che oltre a diminuire l’impatto am-

La prospettiva di un raffrescamento che utilizza gas refrigeranti naturali ha fatto un grande passo avanti con l’approvazione dello standard internazionale IEC 60335-2-40:2022 sui requisiti di sicurezza per pompe di calore elettriche, condizionatori e deumidificatori destinati all’uso domestico.

Il nuovo standard, approvato dalla International Electrotechnical Commission (IEC), consente limiti di carica più elevati per idrocarburi come il propano (R290) e altri refrigeranti infiammabili nella tecnologia domestica, il che a sua volta significa tagli potenzialmente massicci nelle emissioni dei gas refrigeranti dannosi per il clima.

L’utilizzo dei refrigeranti ad alta infiammabilità, negli impianti split, dove l’unità interna potrebbe trovarsi in spazi anche limitati, avverrà implementando alcuni accorgimenti per la mitigazione del rischio come, tra le altre cose, l’introduzione di valvole shut-off, pump down verso l’unità esterna, pressostati, ventilazione continua o addizionale regolata da cercafughe a bordo macchina interna e molto altro ancora.

Gli idrocarburi sono refrigeranti economici ed efficienti dal punto di vista

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Il foglio di calcolo, preparato da Javier Ponce, membro del Comitato Tecnico CNI, permette di calcolare l’Impatto Equivalente Totale sul Riscaldamento Atmosferico di un’unità o sistema di refrigerazione, il TEWI. Il TEWI è un valore che fa parte della documentazione progettuale di ogni impianto di refrigerazione. La metodologia di calcolo TEWI è inclusa sia nell’Allegato B della EN 378-1:2017, sia nell’Appendice 2 dell’IF-2 delle Norme di sicurezza per gli impianti di refrigerazione (RSIF), RD 552/2019.

Il TEWI è stato studiato per determinare il contributo totale al riscaldamento globale di un sistema di refrigerazione, ed è utilizzato in caso di rilascio di refrigerante (perdita o mancato recupero), oltre al contributo indiretto dell’energia necessaria al funzionamento dell’apparecchiatura durante il suo ciclo di vita. È valido solo per confrontare sistemi alternativi o opzioni di refrigerante in una determinata applicazione e in una determinata posizione.

La scheda Calcolo TEWI prende come riferimento i valori dei 19 refrigeranti più utilizzati, con la possibilità di aggiornare i loro valori PCA e aggiungerne altri. C’è inoltre spazio anche per i collegamenti alle normative applicabili e altre informazioni di interesse correlate, e sarà aggiornato periodicamente.

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > AREA, ONLINE L’ANNUAL REPORT 2021 Sul sito ufficiale di AREA è disponibile per il download il report annuale relativo all’anno 2021: al centro le attività svolte per promuovere e tutelare i Tecnici che operano nel settore HVAC/R. Il report presenta i risultati ottenuti dall’associazione nel corso dell’anno, divisi in base alle sezioni di riferimento. Non stupisce come la proposta di revisione della regolamentazione F-Gas abbia trovato ampio spazio nel report, così come le sue implicazioni per formazione e certificazione del tecnici, come evidenziato anche dal Presidente Marco Buoni: “AREA chiede la certificazione obbligatoria su refrigeranti alternativi.

Questo è un passaggio necessario, in aggiunta alle disposizioni esistenti sui gas fluorurati, per garantirne un utilizzo sicuro ed efficiente. Sebbene abbiamo bisogno di più tempo, gli installatori devono essere riqualificati rapidamente. Non vogliamo lasciare nessun Tecnico indietro”.

Il report ha poi evidenziato numerosi altri aspetti, quali il rafforzamento dei rapporti internazionali con U-3 ARC, il supporto alle innovazioni sostenibili, la valorizzazione del capitale umano e il supporto ad aziende e istituzioni politiche nella definizione di standard e soluzioni per il futuro del settore.

Non è mancato lo spazio per citare anche gli eventi del 2021, da Chillventa e-Special al World Refrigeration Day, UN-FAO Food Systems Summit 2021e aATMO summit.

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> AREA E U-3ARC, A UN ANNO DALL’ACCORDO DI COLLABORAZIONE UN MEETING CON LE NAZIONI UNITE A VIENNA PER VALORIZZARE IL FREDDO IN AFRICA Vienna, 6 Maggio 2022 – Il Futuro dell’Africa passa dal Freddo: in un continente che registra zone nelle quali lo spreco alimentare supera il 70% per via dell’impossibilità di conservare adeguatamente il cibo prima che possa arrivare sulle tavole degli

abitanti, e in cui spesso è impossibile fare arrivare medicinali e vaccini perché mancano le infrastrutture per mantenerli alla temperatura corretta, il Freddo può essere la chiave per una svolta senza pari.

L’appuntamento di Vienna, al quale hanno partecipato Marco Buoni (Presidente di AREA, realtà internazionale che raccoglie in sé tutte le principali associazioni del Freddo Europeo) e Madi Sakandé (U-3ARC, il corrispettivo africano di AREA) ha messo in evidenza un punto fondamentale: la chiave per garantire un Freddo efficiente in Africa è la formazione.

L’argomento sarà trattato anche il prossimo 21 maggio all’interno di un webinar che vedrà protagonisti AREA e U-3arc, coordinato e promosso dal Centro Studi Galileo, primo centro per la formazione nel settore.

L’incontro ha visto la partecipazione anche di Ole Nielsen (Chief, Montreal Protocol Division, Environment Department per UNIDO, United Nations Industrial Development Organization) e di numerosi Industrial Development Officers di UNIDO, ai quali Marco Buoni e Madi Sakandé hanno evidenziato l’attuale situazione e presentato una serie di possibili soluzioni: occorre studiare una nuova metodologia formativa per i paesi africani, in particolar modo per quelli in via di sviluppo.

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44/ INDUSTRIA & formazione

NUMERO 5 / GIUGNO 2022

NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > AL VIA LA NUOVA “OPERAZIONE TERMOSTATO”: DAL PRIMO MAGGIO, AUSTERITY ANCHE PER I CONDIZIONATORI

Decreto Energia, risparmio energetico per diminuire le dipendenze dal gas russo. A essere oggetto delle nuove limitazioni saranno sin da subito le pubbliche amministrazioni, ma il Governo sta valutando di espandere il provvedimento anche ai privati.

Il piano di austerity durerà fino al 31 marzo 2023: nei mesi invernali sarà impossibile superare negli uffici la temperatura di 19 gradi (più due gradi di tolleranza). Inoltre, negli uffici dei ministeri, negli enti locali e nelle scuole la temperatura dei condizionatori non potrà essere impostata a una temperatura inferiore ai 27 gradi, con un margine di tolleranza di due gradi: colonnina quindi ferma a 25 gradi, il tutto per cercare di abbassare i consumi e iniziare a ridurre l’annosa dipendenza energetica. Dall’operazione restano per ora fuori le abitazioni private, così come gli ospedali, le case di cura e le cliniche.

L’obiettivo della stretta nella pubblica amministrazione è quello di risparmiare tra i due e i 4 miliardi di m3 di gas. Previste, come adesso, multe dai 500 ai 3000 euro, ma non

è ben chiaro come saranno accertate eventuali violazioni.

Anche i privati potrebbero presto essere interessati dal provvedimento.

Stando all’Istat (2021), quasi una famiglia su due (48,8%) possiede un sistema di condizionamento, e il metano, utilizzato dal 66,1% delle famiglie, è la prima fonte di riscaldamento: l’elettrificazione degli impianti termici è uno dei principali target per la riduzione di emissioni di CO2.

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> WEBINAR UNEP OZONACTION SUGLI STANDARD DI SICUREZZA IEC, ONLINE LE PRESENTAZIONI UNEP OzonAction ha recentemente rilasciato le slide presentate nel corso dell’evento dello scorso 29 marzo.

Si tratta di materiale di importanza fondamentale, in quanto rappresentano il futuro degli standard legati ai prodotti, per quanto riguarda i trend in merito allo sviluppo di condizionatori split a R290 che utilizzano Propano.

General RACHP Safety standards

Daniel Colbourne – HEAT/GIZ Proklima New and upcoming requirements in IEC 60335-2-89 Marek Zgliczynski – Embraco Revision process of IEC 60335-2-40 Asbjørn Vonsild – Vonsild Consulting / WG21 Convenor Technical changes to IEC 60335-2-40 Daniel Colbourne – HEAT/GIZ Proklima Potential HFC emissions reductions arising from revision Irene Papst – HEAT Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

> DISPONIBILE LA REGISTRAZIONE DEL WEBINAR CSG “EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI IMPIANTI: ATTENZIONE A MANUTENZIONE, CONTROLLI E PERDITE” Disponibile il video del webinar, realizzato dal Centro Studi Galileo in collaborazione con TESTO ed ERRECOM, che ha presentato un approfondimento sui metodi migliori per mantenere alta l’efficienza energetica degli impianti.

Lo scopo di questo webinar è di mostrare i modi migliori per mantenere alto il tasso di efficienza di un impianto, grazie a controlli precisi e interventi di manutenzione correttivi.

I relatori hanno presentato le seguenti relazioni: L. Laudi, TESTO I controlli strumentali per valutare l’effi cienza di un impianto P. Mattavelli e S. Pompeo, ERRECOM Interventi di manutenzione per ripristinare l’effi cienza di un impianto.

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > IL FREDDO SOTTO I RIFLETTORI GRAZIE A CENTRO STUDI GALILEO: DA MOSTRA CONVEGNO ALLA GIORNATA MONDIALE DELLA REFRIGERAZIONE Due eventi collegati, il Freddo sempre protagonista: Centro Studi Galileo mette in evidenza il ruolo cardine del settore RACHP, mai come oggi essenziale per transizione ecologica e innovazioni tecnologiche. Dalle opportunità di lavoro alla formazione di esperti, gettiamo insieme le basi per un futuro green e sostenibile.

Con il ritorno di fiere, eventi e convegni, il nostro paese sta rapidamente recuperando le opportunità di incontrarsi dal vivo, facendo al tempo stesso tesoro delle esperienze digitali maturate nel corso degli ultimi due anni; Centro Studi Galileo ha dunque voluto offrire due nuove opportunità formative, a pochi giorni di distanza l’una dall’altra, ad un pubblico il più vasto ed eterogeneo possibile, grazie anche alla partnership con l’Associazione Tecnici del Freddo così come con Enti ed Istituzioni di rilievo, quali Confartigianato Imprese.

Si parte il 22 giugno con l’ormai tradizionale Super Webinar in occasione della Giornata Mondiale della Refrigerazione, che quest’anno avrà come tema “Cooling Matters“, Il Freddo è fondamentale. Le iscrizioni all’evento, che inizierà alle 10.00, sono già aperte. L’obiettivo di questo evento è sensibilizzare il pubblico in merito ai vantaggi essenziali del Freddo, come questo influisce sulla vita quotidiana e come le scelte tecnologiche promuovano il benessere ambientale delle generazioni future, dunque una maggiore attenzione a temi attuali quali riduzione delle emissioni e massimizzazione dell’efficienza energetica, ma anche nuove opportunità di occupazione per giovani, donne e artigiani, grazie alla formazione.

L’appuntamento successivo si terrà appena una settimana dopo, il 30 giugno: nel corso di MCE – Mostra Convegno Expocomfort, Centro Studi Galileo e ATF organizzano una 46/ INDUSTRIA & formazione

nuova conferenza, questa volta in presenza: “Dalla regolamentazione F-gas ai refrigeranti alternativi: impatto su impianti nuovi ed esistenti” farà il punto sulle ultime novità del settore, fornendo utili chiarimenti in merito alla rivoluzione innescata dalla nuova Regolamentazione F-Gas, l’argomento più caldo del momento per il settore HVAC/R. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

> CONVEGNO ASERCOM 2022, LA NUOVA F-GAS ANCORA AL CENTRO DEL DIBATTITO Si è svolto il Convegno ASERCOM 2022, con la partecipazione di Bente Tranholm-Schwarz della Commissione europea DG clima: al centro, la Proposta di Revisione della Regolamentazione Europea F-Gas. “Dovevamo seguire l’ambizione climatica della UE e ridurre le emissioni del 55%, invece che del 40%, entro il 2030, dal momento che la vecchia regolamentazione è antecedente al Green Deal“, ha spiegato Bente Tranholm-Schwarz: “Possiamo ottenere effetti migliori se riusciremo anche ad aiutare i paesi in via di sviluppo a saltare il passaggio ai gas ad elevato GWP e farli passare

direttamente ai gas a basso GWP. Se noi nella UE mettiamo in atto questi divieti, possiamo sperare che anche altri Paesi seguano il nostro esempio. Con il vantaggio per l’industria europea di essere pioniere nelle tecnologie a basso GWP“.

ASERCOM vorrebbe garantire un phase down netto, ma che assicuri le quantità di gas necessarie a permettere la continuità di servizio e manutenzione, facendo in modo che il sistema di quote sia ottimizzato per un passaggio netto a refrigeranti naturali o HFO nel 2027.

La proposta prevede un potenziamento dei sistemi di formazione e certificazione, che includano in modo forte anche i refrigeranti alternativi: «È necessario che le associazioni industriali rendano chiaro e noto ai loro associati e in particolare alle aziende che fanno manutenzione che se non fanno formazione sono destinate a sparire dal mercato». Risulta quindi fondamentale che la formazione divenga sempre più specifica e dedicata, preparando i Tecnici anche a operare su tecnologie come le pompe di calore, fondamentali per il futuro del settore.

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NUMERO 5 / GIUGNO 2022

NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > PRIMA PRESENTAZIONE DELLA COMMISSIONE EUROPEA DELLA REVISIONE F-GAS, PRESENTI CSG E AREA UNEP ha rilasciato pubblicamente le slide relative agli interventi dello scorso 13 aprile, incentrato sulla formazione relativa ai refrigeranti alternativi.

Questo meeting ha fatto parte delle attività dello UNEP OzonAction’s Regional Montreal Protocol Network for Europe and Central Asia (ECA network) e ha visto la partecipazione di un vastissimo numero di parti interessate da ogni angolo del globo, che prendono l’Europa e il lavoro svolto come esempio da seguire.

Si è trattato del primo evento ufficiale nel corso del quale Arno Kaschl, della Commissione Europea (DG Climate Action), ha spiegato le modifiche proposte nel regolamento Fgas, rispondendo inoltre alle interessanti domande poste dal pubblico, ad esempio in merito alla definizione di “Self Contain” da EN378, spiegando inoltre come mai i certificati inglesi non sono più validi in Europa dopo la Brexit. Inoltre, ha fornito chiarimenti in merito AC plug in Room and other Self Contained con GWP minore di 150 e a molte altre tematiche.

Quindi ha preso parola l’Ing. Marco Buoni, Presidente di AREA e Direttore Tecnico del Centro Studi Galileo, per un aggiornamento sulla formazione e certificazione sulle tecnologie alternative (vedi https://www. realalternatives.eu/home).

Conclusa questa parte, Qingrui Huang, consulente UNEP, ha spiegato come integrare le buone pratiche di manutenzione nei programmi

nazionali di istruzione e formazione tecnica e professionale (TVET) per i tecnici della manutenzione della refrigerazione, e per finire Knarik Yeghiazaryan e Liana Ghahramanyan hanno proposto una relazione sul loro approccio e sulle loro esperienze sull’avvio di uno schema di certificazione obbligatorio in Armenia.

illeciti, ecc…).

La versione italiana della proposta di revisione, così come numerose altre versioni internazionali, aiuterà gli stakeholders a comprendere e assimilare più facilmente il testo, così da poter fornire i propri suggerimenti o prepararsi con largo anticipo ai cambiamenti normativi in arrivo.

> NUOVA REGOLAMENTAZIONE F-GAS, LA PROPOSTA DI REVISIONE ORA È DISPONIBILE IN ITALIANO

> F-GAS, PERCHÉ SONO IMPORTANTI? LA RISPOSTA DA REFRIGERANTANSWERS.EU, IL NUOVO MINI-SITO DI EFCTC

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La Commissione Europea ha pubblicato la traduzione ufficiale della nuova Proposta di Revisione della Regolamentazione F-Gas, all’incirca un mese dopo l’uscita delle versione inglese. La Revisione alla Regolamentazione Europea sui Gas Fluorurati getterà le basi per determinare in che modo il Freddo si muoverà nei prossimi anni. Per questa ragione, tanto la Commissione Europea quanto gli addetti ai lavori stanno operando per assicurarsi che il testo non sia solo adatto a garantire che il settore di adegui ai principali protocolli di salvaguardia del clima, in particolar modo l’emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal, ma anche ricevibile dal settore nel modo più efficiente possibile.

Il dibattito è ancora aperto: in questo momento, le aziende e le associazioni di categoria possono fornire i loro feedback in merito alla proposta di revisione, per garantire che la sua implementazione avvenga con successo e senza problematiche (interpretazioni dubbie, incoerenza con altre normative, controllo dei traffici

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Gli F-Gas ricoprono un ruolo fondamentale in tantissime applicazioni: per fare chiarezza sulla molteplicità dei loro impieghi, EFCTC ha rilasciato un mini-sito di approfondimento, già da subito fruibile online.

La descrizione ufficiale del sito, www.refrigerantanswers.eu, mette in evidenza proprio questi aspetti dei gas fluorurati: I gas refrigeranti contribuiscono all’elevato livello di sicurezza richiesto per i moderni sistemi di raffreddamento e riscaldamento.

Questi gas sono più comunemente noti come gas fluorurati a effetto serra (gas fluorurati), ma anche come idrofluorocarburi (HFC), idrofluoroolefine (HFO) e idroclorofluoro-olefine (HCFO). Vengono utilizzati ogni giorno per mantenere i cibi freschi e sicuri, in quanto sfruttati da elettrodomestici come frigoriferi, congelatori e climatizzatori per auto, nonché per riscaldare le nostre case con le pompe di calore. Tengono alla tempuratura adatta persino i vaccini salvavita. Alcuni gas fluorurati, in ambito medico, vengono ad esempio utilizzati come propellenti negli inalatori a dose misurata (MDI), fondamentali per il trattamento di una serie di condizioni respiratorie, tra cui l’asma e la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO).

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

GLOSSARIO DEI TERMINI DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO (Parte 217a) Ventunesimo anno A cura dell’ing.

Pierfrancesco FANTONI ARMADIO DA INCASSO: Apparecchio di refrigerazione fisso e isolato, destinato a essere installato all’interno di un mobile, di un’apposita rientranza del muro o in ubicazioni simili e che necessita di elementi di finitura.

Questa unità di misura può essere utilizzata, ad esempio, per esprimere la portata di acqua di raffreddamento in una torre evaporativa. Un gallone per minuto corrisponde ad una portata di circa 0,27 m3/h.

INDICE DI EFFICIENZA ENERGETICA STAGIONALE IN MODO ATTIVO: Rappresenta l’indice di efficienza energetica media dell’unità in modo attivo nella funzione di raffreddamento, derivato dal carico parziale e dall’indice di efficienza energetica specifico dell’intervallo, ponderato per gli intervalli orari in cui si produce il regime di intervallo.

MEDIA TEMPERATURA: Apparecchiatura frigorifera in cui l’unità di condensazione è in grado di garantire la sua capacità nominale di raffreddamento a una temperatura satura di evaporazione pari a – 10 °C.

CAPACITÀ: Per gli abbattitori di temperatura definisce il peso di alimenti che l’abbattitore è in grado di portare in un’unica operazione a una temperatura inferiore a 10 °C nel caso della refrigerazione e inferiore a – 18 °C nel caso del congelamento.

ORE DI ESERCIZIO IN MODO RISCALDAMENTO DEL CARTER: Il numero di ore per anno [h/a] durante le quali l’unità di raffreddamento o riscaldamento è considerata in modo riscaldamento del carter e il cui valore dipende dalla stagione designata e dalla funzione.

EFFICIENZA DELL’USO DEL GAS ALLA CAPACITÀ DICHIARATA: Rappresenta l’efficienza dell’uso del gas per il raffreddamento o il riscaldamento alle condizioni di capacità dichiarate e corretta per l’eventuale ciclicità dell’unità, se la capacità di raffreddamento reale è superiore al carico di raffreddamento o se la capacità di riscaldamento reale è superiore al carico di riscaldamento.

POTENZA ASSORBITA EFFETTIVA: È la potenza elettrica assorbita da un’unità di ventilazione alla portata di riferimento e alla corrispondente differenza totale di pressione esterna, che comprende il fabbisogno di energia elettrica per i ventilatori, i dispositivi di regolazione (compresi quelli a distanza) e la pompa di calore (se integrata).

Ha come unità di misura watt.

FATTORE DI UTILIZZAZIONE DEL GAS: Rapporto fra la potenza termica utile resa e la potenza termica al focolare di una pompa di calore a gas (da Bollettino Ufficiale Regione Lombardia).

RSIR: (Resistance Start Inductive Run).

Sistema di avviamento per compressori monofase che prevede due avvolgimenti, uno di marcia, permanentemente inserito, e uno di spunto, percorso dalla corrente solamente al momento dell’avvio del compressore. L’avvolgimento di marcia rappresenta, dal punto di vista elettrico, un carico prevalentemente induttivo (quindi con la corrente che lo attraversa sfasata rispetto alla tensione) mentre l’avvolgimento di spunto rap-

GPME: Gallons per minute. Acronimo inglese che indica il volume di un liquido (galloni) che si ha in un minuto. Unità di misura del sistema anglosassone in uso sia negli Stati Uniti che in tutti gli altri Paesi di cultura anglofona.

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presenta un carico prevalentemente resistivo, quindi con corrente in fase con la tensione. Tale sistema di avviamento prevede l’utilizzo di un relè di tipo amperometrico, la cui bobina presenta una resistenza elettrica molto bassa. I compressori dotati di tale sistema di avviamento godono di una ridotta coppia di spunto, per cui sono adatti ad equipaggiare impianti frigoriferi dotati di capillare ove, all’arresto del compressore, le pressioni si riequilibrano velocemente. L’avvolgimento di marcia normalmente viene identificato con le lettere CR, corrispondenti alla denominazione dei suoi estremi sulla fusite del compressore, mentre l’avvolgimento di spunto viene identificato con le lettere CS. SCREW COMPRESSOR: In inglese, compressore a vite.

VMC: Ventilazione Meccanica Controllata Un sistema di ventilazione meccanica controllata o VMC è un impianto dedicato al ricambio e al filtraggio dell’aria in un ambiente confinato, sia privato che pubblico, scuole, ospedali etc... Può essere abbinato ad sensore di rilevamento della CO2 in modo che l’impianto venga attivato all’alzarsi della concentrazione in ambiente. Di particolare attualità per evitare la diffusione del virus Covid-19 nei luoghi di assembramento. è disponibile la raccolta completa degli articoli del prof. fantoni per informazioni:

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