Industria & Formazione - refrigerazione e condizionamento - 3/2015

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I PRESIDENTI DEL XVI CONVEGNO EUROPEO DEL CENTRO STUDI GALILEO

ALBERTO CAVALLINI Honorary President I.I.R. University of Padova

DIDIER COULOMB Director International Institute of Refrigeration (I.I.R.)

SHAMILA NAIR-BEDOUELLE Head OzonAction United Nations Environment Programme

JIM CURLIN OzonAction United Nations Environment Programme

BENTETRANHOLM-SCHWARZ Deputy Head DG CLIMA European Commission

ARNO KASCHL DG CLIMA European Commission

ENNIO MACCHI Politecnico of Milano Energy Department

GIOVANNI LOZZA Politecnico of Milano Energy Department

PEGO HRNJAK University of Illinois

WALID CHAKROUN Director American Society Heating Refrigeration and Air conditioning

THOMAS PHOENIX President ASHRAE

STEPHEN YUREK President Air conditioning, Heating, Refrigeration Institute

GERALD CAVALIER Director Cemafroid

HALVART KOPPEN OzonAction United Nations Environment Programme

AYMAN EL-TALOUNY OzonAction United Nations Environment Programme

GRAEME FOX Past President AREA Air conditioning and Refrigeration European Association

RAJENDRA SHENDE President TERRE Policy Centre

HERMANN HALOZAN University of Graz (Austria)

ANDREA VOIGT Director General EPEE

MARCO MASOERO Politecnico of Torino Director Energy Department VicePresident ATF

ALFREDO SACCHI Politecnico of Torino President ATF

SERGIO BOBBO ITC-CNR of Padova

KELVIN KELLY Training Director Business Edge Ltd

MICHEL BARTH Honorary President A.F.F. PrĂŠsident Compagnie des Experts du Froid

PETER EGOLF President Magnetic Cooling I.I.R. Univ. West. Switzerland

RICCARDO SAVIGLIANO United Nations Industrial Development Organisation UNIDO

VINCENZO LAROCCA University of Palermo Energy Department

DAVIDE DEL COL University of Padova

CLAUDIO ZILIO University of Padova

FABIO POLONARA University Politecnico of Marche Energy Department

KEISHO KA Director Japanese Magazine, Jarn

LUCA TAGLIAFICO University of Genova

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Tecnici di 3 generazioni in 40 anni di corsi con una media di oltre 3000 allievi allʼanno si sono specializzati al CSG

Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini del Centro Studi Galileo GLI ATTESTATI DEI CORSI, I PIÙ RICHIESTI DALLE AZIENDE, SONO ALTRESÌ UTILI PER LA FORMAZIONE DEI DIPENDENTI PREVISTA DAL DLGS 81/2008 (EX LEGGE 626) E DALLA CERTIFICAZIONE DI QUALITÀ

Consegna degli attestati di partecipazione al corso propedeutico all’ottenimento del Patentino Italiano Frigoristi presso Istituto Avogadro di Torino.

L’ottenimento degli attestati fa parte del bagaglio di esperienze e del curriculum di ogni frigorista moderno. Senza il PIF non è più possibile acquistare refrigerante e impianti split (senza la dimostrazione che venga installato da un tecnico qualificato PIF).

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A MILANO Pagano Salvatore APIGOR srl Bologna Biggio Walter BN IMPIANTI srl Milano Contini Marco CAMA srl Gironico Cannella Christian CAMA srl Gironico

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

Video su www.youtube.com ricerca “Centro Studi Galileo” Foto su www.centrogalileo.it e www.facebook.com/centrogalileo

Villarusso Marco CLIMACENTO srl Cormano

Farano Walter CLIMACENTO srl Cormano

Bertini Ivan CLIMACENTO srl Cormano

Pelizzola Renato CLIMACENTO srl Cormano

Ranno Massimiliano CLIMACENTO srl Cormano

Magri Davide D&G CLIMA DI GIORGIO MAGRI Pozzuolo Martesana

Anteri Giovanni CLIMACENTO srl Cormano Brunelli Maurizio CLIMACENTO srl Cormano

Pirovano Alessandro DOLLMAR MECCANICA srl Caleppio Di Settala

Di Palma Luigi DPL THERMOIMPIANTI DI DI PALMA Cologno Monzese Mottola Massimo EMMEGIESSE spa Valenzano Emiliani Luca EMMEGIESSE spa Valenzano Favuzzi Vito FAVUZZI SERVICE DI FAVUZZI Milano

Deci Fabrizio FFRAMMA snc Gaggiano Capacchione Antonio FIPEL sas Cusago M. Castelli Paolo FLUIDIMPIANTI srl Gorgonzola Cavalli Nico FLUIDIMPIANTI srl Gorgonzola Gallesi Diego Vedano al Lambro

Cantin Stefano Senago Caputo Francesco Cesano Boscone Russi Fabio CENTRO MEDICO BRIANTEO sas Albiate Zungri Domenico CLIMA ZETA DI ZUNGRI Cinisello B.mo Lemma Michele CLIMACENTO srl Cormano Taormina Angelo CLIMACENTO srl Cormano Tommasi Alessandro CLIMACENTO srl Cormano

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Il Docente Centro Studi Galileo Ing. Stefano Sarti posa con gli allievi nella sede dei corsi di Agliana (Pistoia). Lo stesso docente svolgerà pure corsi e patentini per le Nazioni Unite in particolare in Arabia Saudita per i paesi arabi che attualmente sono quelli che più necessitano di formazione e di impianti di condizionamento visto il loro forte sviluppo e la forte richiesta di condizionamento dell’aria in questi climi molto caldi.

Re Marco Milano Santi Massimiliano Antonio RETTAGLIATA ANTONIO spa Milano Rusconi Alfredo RUSCONI MARIO snc Milano Sancricca Raffaele SANCRICCA IMPIANTI Garbagnate M.se Colombo Raffaele SANGALLI IMPIANTI srl Besana Brianza Cuna Alessandro SANGALLI IMPIANTI srl Besana Brianza Salis Marcello SC IMPIANTI DI SALIS Sedriano Pasta Marzio SERVICE GEL srl Gorle Francesco Speranza, docente Centro Studi Galileo, istruisce gli allievi alle rilevazioni in una delle due sedi dei corsi di Bari.

Inoltre lo stesso docente segue pure le sedi di Palermo e di Taurianova ed è anche esaminatore per i patentini frigoristi PIF. Geracitano Andrea Paderno Dugnano D’Amico Massimo GNODI SERVICE srl Somma Lombardo Girelli Ivan GTT DI GIRELLI IVAN Montesilvano Londero Renato HOBBY TECNICA sas Leporano

Ronca Andrea LMP srl Buccinasco

Partemi Igor Segrate

Natalino Fernando Domenico Redavalle

Corazza Luigino Faustino PESSINA IMPIANTI DI CORAZZA Sedriano

Riglietti Nicola NOVACLEAN DI RIGLIETTI Guidizzolo

Pilloni Mario PILMAR DI PILLONI Vimercate

Shapshalov Oleksandr Milano

Di Tondo Francesco QUALITÀ EDILE DI DI TONDO Milano

Caronni Fabio SIAE MICROELETTRONICA spa Cologno M.se

Gioia Giuseppe QUIVER Ltd Bresso

Bagno Alfonso SIRTI spa Milano

Pignatelli Dario QUIVER Ltd Bresso

Cian Paolo SIRTI spa Milano

Mapelli Daniele Gerolamo IDRAULICA PIÙ DI MAPELLI Verderio Recaldini Luca IDROCLIMA DI RECALDINI Pozzuolo Martesana Grisorio Sabino ITALIAN VACUUM TECHNOLOGY srl Trezzano S/N Farci Massimo LA TERMOIDRAULICA DI FARCI Rescaldina Lapenna Samuele Induno Olona Giovinazzo Lorenzo LG SERVICES DI GIOVINAZZO Bovisio M. Rapelli Giorgio LMP srl Buccinasco

Il Docente Donato Caricasole consegna gli attestati del corso di “Problematiche Elettriche” presso la sede di Roma del Centro Studi Galileo. Il corso di Problematiche Elettriche, molto specifico, ha riscosso entusiasmo tra i partecipanti e verrà in ottobre riproposto in alcune sedi italiane.

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D’Aleo Fabio Giuseppe SIRTI spa Milano De Luca Gabriele SIRTI spa Milano Grandinetti Pino SIRTI spa Milano Hairo Erubey Mieses Cortico SOLARIS LAVORO E AMBIENTE soc. coop.

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CORSI A MILANO SESTITO ANTONIO Senago SOLARIS LAVORO E AMBIENTE soc. coop.

Mieses Cortico Hairo Erubey Triuggio SOLVAY SPECIALTY POLYMERS ITALY spa Pinelli Luca Spinetta Marengo SORESSI ANDREA Piacenza SP IMPIANTI DI SORRENTI Sorrenti Francesco Cornaredo STMICROELECTRONICS srl Ferrara Paolo Maurizio Missaglia Davide Agrate Brianza

Prova di carica vuoto durante un momento formativo nella sede dei corsi Centro Studi Galileo di Roma. Saper effettuare perfettamente la carica vuoto è requisito fondamentale per l’ottenimento del Patentino Frigoristi. Infatti bisogna in ogni modo evitare la contaminazione del circuito frigorifero con aria o umidità. Tutti i paesi del mondo guardano all’Europa come all’avanguardia per la formazione e la certificazione.

STRIGNANO FRANCESCO Milano TECHNICAL SERVICE srl Genasetti Luigi Biandronno TECNO TEAM snc DI MAGONARA & PIN Magonara Luca Magenta

TECNOSERVICECAMERE scpa Bertuzzo Giuliano Pietropaolo Domenico Rubino Massimo Milano TECOM srl Valter Nicola Bruino

TEKNO LINE srl Vicario Andrea Fabrizio Ravagnani Massimiliano Mesero

TERMOIDRAULICA DI MERCANTE snc Mercante Massimo Cernusco S/N

TEPOR spa Piras Letizia Cagliari

TERMOTECNICA SEBINA srl Bianchi Ellis Narciso Marino Roberto Costa Volpino

TERMO IMPIANTI DI ZAROLA Zarola Fabrizio Acqui Terme

TERMOVENETA SERVICE srl Barcia Luis Stiven Milano TRAVAGLINI spa Arena Roberto Bignozzi Claudio Cinisello B.mo TRUFFA IMPIANTI srl Forte Daniela Grigoletto Roberto Courgnè VERECOND srl Maffeis Cristian Usmate Velate VORTICE ELETTROSOCIALI spa Ferrara Alessandro Tribiano YESCO srl Pulella Domenico Magenta ZANETTI ALESSANDRO Trento

Tecnico in opera in una prova di impiantistica nella sede dei corsi Centro Studi Galileo di Roma. Il corso di problematiche elettriche risulta particolarmente importante ed attuale. Infatti la maggior parte dei più comuni guasti avvengono non nella parte meccanica ma in quella elettrica ed elettronica.

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ZM RIPARAZIONI DI ZACCARA Zaccara Mario Agromonte Miileo

CORSI A PORDENONE AVIANO AIR BASE PN Frossi Bruno Marchiori Alfredo Nogherot Mirko Trevisan Luciano Aviano CENTRO COMPRESSORI srl Borgini Marco Vit Paolo Portogruaro NUOVA SATIM DI GRISENDI snc Barbantini Fabio Reggio Emilia UNIFLAIR spa Boldrin Tommaso Campagnolo Stefano Vettore Daniele Conselve UNIFLAIR

BY SCHNEIDER ELECTRIC spa Sartorello Daniele Conselve

CORSI A MOTTA DI LIVENZA ACC COMPRESSORS spa Tres Gianluigi Pordenone BALDO GIOVANNI Anguillara Veneta

Sede dei corsi di Roma del Centro Studi Galileo. Al termine di un corso di Tecniche Frigorifere il docente CSG Roberto Ferraris consegna gli attestati ai partecipanti. Gli stessi hanno poi conseguito i giorni successivi la certificazione per maneggiare i gas refrigeranti fluorurati HFC secondo regolamentazione europea. Il PIF è valido in tutta Europa e viene ora richiesto pure dai paesi del mondo dove il CSG lavora con le Nazioni Unite: Tunisia, Gambia, Montenegro, Arabia Saudita, Eritrea e molti altri…

BFINANCE srl Di Modica Ignazio Milano

CASA SERVICE SNC Granzotto Nicola Pieve di Soligo

BILFINGER GOVERNMENT SERVICES srl Boaretto Christian Giaretta Benildo Vicenza

COOP SERVICE scpa Lo Presti Costantino Reggio Emilia

BOTTI GRAZIANO Borso del Grappa

COOP. ITALIANA CONSUMATORI ENERGIE RINNOVABILI Plett Ivan Aquileia

COSTAN spa D’Incà Claudio Di Filippo Piero Tormen Vanni Triches Edi Turturro Michele Bari

EUROCRYOR spa Bonfante Ivan Libero Mauro Miatton Marco Novello Federico Sassaro Federico Solesino

DANELUZZI WALTER TERMOIDR. Obando Liseth Gabriela Fr. Belfiore - Pramaggiore

GIUSTI DENIS Sona MICHELUTTI MARCO Villesse MISA srl Genco Enzo Pomezia MISA SUD REFRIGERAZIONE spa Panaia Domenico Rosolin Luca Pomezia REFCOM DI MORANDIN Morandin Andrea San Biagio Callalta REVAS GROUP spa Lokatos Simone Massari Massimiliano Trieste

CORSI A NAPOLI AMURA LUCA Massa Lubrense Foto di gruppo al termine di un corso di formazione sulle tecniche frigorifere nella sede centrale del Centro Studi Galileo a Casale Monferrato. Grazie all’impegno trentennale del Centro Studi Galileo a Casale è sorto il progetto www.capitaledelfreddo.it per lo sviluppo del settore a livello internazionale. Inoltre a Casale vengono svolti periodicamente corsi sui refrigeranti alternativi importantissimi per il futuro dei tecnici del freddo viste le recenti regolamentazioni.

ASIA NAPOLI spa Esposito Antonio Napoli

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CB SERVICE DI BARBATO Barbato Claudio Benevento DELL’UNTO BRUNO Casavatore GAROFALO MARCO Salerno GECOTEC srl Santone Salvatore Afragola HOSPITAL CONSULTING spa Lepre Salvatore Bagno a Ripoli IMPIANTISTICA 2000 Lauro Ciro Napoli MEGARIDE ELETTROCLIMA srl Savastano Francesco Napoli MONTONE FRANCESCO Montoro Inf.

Momento di didattica pratica e teorica ad una sessione di esame per il Patentino Frigoristi presso una delle due sedi dei corsi di Milano del Centro Studi Galileo. Il Docente Gricini segue il corso serale per i tecnici che prossimamente si qualificheranno con il Patentino dei Frigoristi.

NARDI GESTIONI srl Brescia Saverio Isca Sullo Ionio

RUMIERI GIUSEPPE Napoli

SCELLINO DEMETRIO Lusciano

SORRENTINO NICOLA Sant’Agnello

SAM FRIGO DI QUINTINO CIRO Quintino Ciro Napoli

SICCI SUD srl Lamberti Salvatore Panico Aniello Casalnuovo di Napoli

STC scarl Polito Raffaele Sorrentino Giuseppe Roma

SAR DI RUSOLO LORENZO Rusolo Lorenzo Avellino

SIRAM spa Vitucci Marco Pozzuoli

SUDEL SERVICE soc. coop.

Allocco Salvatore Pagani

POSITANO MARIO San Marzano sul Sarno RECCIA GIOVANNI Crispano RINALDI GIOVANNI LUCA Ercolano

TECNOEMME srl Maccariello Antonio Casapulla TIRRENO POWER spa Pagliara Luciano Tranchini Mario Roma

CORSI A VALLERMOSA ALFATAU INGEGNERIA E SERVIZI srl Piras Roberto Domsunovas BECCA GIOVANNI Tula CLIMASYSTEM DI FARCI Farci Stefano Quartu S.E. COMPRESSOR SERVICE srl Ruggeri Francesco Cagliari COSSU FRANCESCO Silanus ELETTRICA CONTAT snc Carrone Nicola Nuoro GESTIMPIANTI srl Damiano Iacopo Castel Maggiore MARRONE MARCO Buddusò

Il direttore del Centro Studi Galileo insieme all’Ing. Fabio Mastromatteo di Testo, PARTNER GOLD di CSG, al termine di un corso di formazione nel laboratorio della sede Centrale CSG di Casale Monferrato. Durante il corso sono state mostrate le attrezzature indispensabili per la carica, vuoto, recupero, controllo perdite, controllo delle pressioni sottoraffreddamento e surriscaldamento.

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MELIS FABIO Sestu MELIS MICHELE Cagliari

MUSU MARCO Iglesias SALIS FABIO Cagliari SKYLOGIC MEDITERRANEO Pani Mattia Uta SOLE INDUSTRIALE srl Basciu Andrea Cagliari TECNO PROGETTI DI ASUNI Asuni Stefano Ussana THERMO CLIMA DI DESSÌ Dessì Antonello Quartu S.E.

CORSI A BARI AERONAUTICA MIL. 36° STORMO 536° GRUPPO SLO Tagliente Domenico Gioia del Colle ALMA srl Marrocco Aldo Bari CL IMPIANTI IDROTERMICI Lancellotti Fabio Oppido Lucano DAGA IMPIANTI srl Castellaneta Rocco Foggia FOOD TECHNOLOGY DI SARDELLA Sardella Giuseppe Monopoli ITALIANA COSTRUZIONI 2000 srl Fiume Vito Monopoli

Il Docente CSG Pasquale Zurlo, in una azienda del settore, consegna gli attestati di partecipazione al corso Patentino Attestato Condizionamento Auto che permette agli operatori automotive di effettuare ricarica e manutenzione dei condizionatori auto senza incorrere nelle sanzioni previste a norma delle leggi sui gas ad effetto serra.

CORSI A BOLOGNA ARMANETTI IMPIANTI srl Armanetti Matteo Parma BD IDRAULIC DI BINDINI Bindini Roberto Dosso ESTENSE GLOBAL SERVICE scarl Bonetti Sergio Biancardi Riccardo Comisso Claudio

Maneo Marco Testa Paolo Vitali Max Ferrara

OLICAR spa Neri Luciano Spinello Ermanno Ferrara

FRIGOTEK DI RAVAGLIA Ravaglia Francesco Cesena

PENTAGONO srl Guzzinati Paolo Budrio

MICHELINI ALESSANDRO Bagnaria Arsa

PETAS srl Begali Andrea Colognola Colli

OLICAR spa Fioriti Mirco Luccioni Stefano Proietti Di Valerio Enrico Rhondali Omar Bra

PRINTING TECHNOLOGIES snc Scarpelli Renzo Pianoro

RISI MASSIMO Tresigallo SPECIALGAS DI SPECCHIA Specchia Andrea Modena UNIGRÀ srl Rossi Alan Conselice VELLANI & PELLACANI srl Boccafoli Dario Pellacani Francesco Modena VIGNALI GIANNI Ferrara

Corso sulle energie rinnovabili nella sede di Edimburgo della collegata Centro Studi Galileo nel Regno Unito. L’EEC, diretto da Paolo Buoni, svolge corsi nella maggiori università del Regno Unito tra cui l’Università di Londra.

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Sommario Direttore responsabile Enrico Buoni

Tecnici specializzati negli ultimi corsi del Centro Studi Galileo

Responsabile di Redazione M.C. Guaschino

I presidenti delle principali associazioni mondiali al Politecnico di Milano – EXPO2015

Comitato scientifico Marco Buoni, Enrico Girola, PierFrancesco Fantoni, Alfredo Sacchi Redazione e Amministrazione Centro Studi Galileo srl via Alessandria, 26 15033 Casale Monferrato tel. 0142/452403 fax 0142/525200 Pubblicità tel. 0142/453684 Grafica e impaginazione A.Vi. Casale M. Fotocomposizione e stampa A. Valterza - Casale Monferrato E-mail: info@industriaeformazione.it www.industriaeformazione.it www.centrogalileo.it continuamente aggiornati www.EUenergycentre.org per l’attività in U.K. e India www.associazioneATF.org per l’attività dell’Associazione dei Tecnici del Freddo (ATF) Corrispondente in Argentina: La Tecnica del Frio Corrispondente in Francia: CVC La rivista viene inviata a: 1) installatori, manutentori, riparatori, produttori e progettisti di: A) impianti frigoriferi industriali, commerciali e domestici; B) impianti di condizionamento e pompe di calore.

2) Utilizzatori, produttori e rivenditori di componenti per la refrigerazione.

3) Produttori e concessionari di gelati e surgelati.

N. 387 - Periodico mensile - Autorizzazione del Tribunale di Casale M. n. 123 del 13.6.1977 - Spedizione in a. p. - 70% Filiale di Alessandria - Abbonamento annuo (10 numeri) € 36,00 da versare sul ccp 10763159 intestato a Industria & Formazione. Estero € 91,00 - una copia € 3,60 arretrati € 5,00.

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Editoriale

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L’Associazione dei Tecnici italiani del Freddo ed il Centro Studi Galileo da 40 anni in prima linea nella trasmissione delle ultimissime tecnologie della refrigerazione agli operatori del settore M. Buoni – Vice Presidente Air Conditioning and Refrigeration European Association - AREA e Segretario Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo – ATF Le Nazioni Unite incaricano il Centro Studi Galileo di sviluppare i centri di formazione in Tunisia

Macchine ed impianti per la conservazione e trasformazione dei prodotti alimentari P. Amirante – Professore Politecnico di Bari

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Sistemi di conservazione con l’azione del freddo – Carico termico delle celle frigorifere – Calcolo del carico termico – Processi fisiologici della frigoconservazione – Esempio applicativo del carico termico di una cella frigorifera

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Introduzione ai refrigeranti alternativi Sicurezza, efficienza, affidabilità e prassi operative ottimali Real Alternative Project Obiettivo – Principali caratteristiche – Campi d’impiego dei refrigeranti alternativi – Classificazione di sicurezza

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Principi di base del condizionamento dell’aria Condizionamento di locali in particolari condizioni gravose: scelta del tipo di apparecchiatura e sua installazione P.F. Fantoni – 162ª lezione Introduzione – Filtrazione dell’aria e pressurizzazione dell’ambiente – Tipi di condizionatori – Modalità di installazione – Scelta corretta

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R32: refrigerante del futuro nell’aria condizionata Air-Conditioning and Refrigeration Equipment Manufacturers Association of Australia, (AREMA), e Consumer Electronic Supplier Association (CESA) R32-domande frequenti - Perché i produttori dei sistemi d’aria condizionata stanno passando al refrigerante R32 – Cosa significa “difficilmente infiammabile” o “leggermente infiammabile”? – Quanto è facile innescare l’R32? – Perché il Data Sheet (istruzioni) dell’R32 dice che è “estremamente infiammabile”? – L’R32 è tossico? – E i prodotti di decomposizione? – L’R32 può provocare il cancro? – Riassunto

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La qualifica del brasatore S. Nicoletti – Euroweld Tipo di processo di brasatura – Tipo di prodotto – Tipo di giunto – Gruppo materiali base – Tipo di materiale d’apporto (lega brasante) – Modalità di applicazione del materiale d’apporto (lega brasante) - Posizione

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I refrigeranti e l’ambiente K. Kelly – Business Edge Applicazioni – L’ambiente – Ozonosfera – Esaurimento dell’ozonosfera – Effetti dell’esaurimento dell’ozonosfera – Che cosa viene fatto? – Riscaldamento della terra – Conseguenze del surriscaldamento della terra – Che cosa si fa al riguardo? – Gestione in sicurezza dei refrigeranti – Riscaldamento diretto del pianeta – Riscaldamento indiretto della terra Gestire professionalmente l’attuale complessa situazione dei refrigeranti: i fluidi del futuro P.F. Fantoni – 182ª lezione Introduzione – Adeguarsi alla complessità della nuova situazione – Ecco gli stop ormai certi – Ecco cosa si userà

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Glossario dei termini della refrigerazione e del condizionamento

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(Parte centoquarantaseiesima) – A cura di P. Fantoni Aggiungi agli amici “Centro Studi Galileo” su Facebook

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Editoriale

I presidenti delle principali associazioni mondiali al Politecnico di Milano e ad EXPO2015 L’Associazione dei Tecnici italiani del Freddo ed il Centro Studi Galileo da 40 anni in prima linea nella trasmissione delle ultimissime tecnologie della refrigerazione agli operatori del settore MARCO BUONI Vice-Presidente Air Conditioning and Refrigeration European Association - AREA Segretario Generale Associazione deiTecnici italiani del Freddo - ATFCoordinatore pratico dei corsi nazionali del Centro Studi Galileo

Il settore della refrigerazione entra nel vivo della stagione estiva con importantissime novità. Il XVI Convegno Europeo è alle porte e sarà svolto con grande soddisfazione degli organizzatori: UNEP, FAO, IIR e ovviamente CSG, ATF, EEC presso le strutture dell’evento dell’anno, l’EXPO2015.

Infatti l’esposizione universale di Milano avrà come tema centrale “Nutrire il Pianeta, Energia per la Vita” e sia gli alimenti che l’energia sono pilastri fondamentali del nostro settore: la refrigerazione e il condizionamento.

Il momento è da sfruttare. Il tecnico è chiamato ad una maggiore responsabilità rispetto al passato, ma ha anche molti più diritti. Solo il Tecnico patentato

PIF può acquistare il refrigerante, compilare il registro dell’apparecchiatura, svolgere le operazioni di installazione, riparazione e manutenzione degli impianti contenenti gas refrigeranti HFC. Perfino il libretto di impianto che tratta l’efficienza energetica dell’impianto è solamente di competenza dei patentati PIF. Sono quindi molteplici le occasioni nelle quali il tecnico del freddo deve essere chiamato a verificare la buona operatività degli impianti di refrigerazione, condizionamento e pompe di calore, tutto a beneficio del cliente finale che avrà un impianto che funziona meglio, inquina e consuma meno; ovviamente se il tecnico è un

tecnico qualificato, competente e professionale.

La professionalità sarà tutto, nonostante il primo anno di patentino frigoristi abbia creato problemi a molti tecnici, ora si incominciano a vedere i frutti di tale lavoro e soprattutto coloro che lo hanno ottenuto con il maggiore ente formativo italiano hanno capito il vantaggio e il beneficio di possederlo.

Il convegno sarà l’apice di questo percorso formativo. Tutti i maggiori esperti mondiali spiegheranno che cosa ci aspetta nel prossimo futuro. Il convegno è da 40 anni lo specchio di quello che succederà e solo coloro che vi hanno partecipato hanno potuto sapere in anteprima come avrebbero dovu-

LE NAZIONI UNITE DA PIÙ DI UN DECENNIO HANNO SCELTO COME COLLABORATORE DIRETTO IL CENTRO STUDI GALILEO E DA CIRCA 2 ANNI GLI HANNO CONFERITO IL PRIVILEGIO DI FORMARE CON I PATENTINI FRIGORISTI CON LA METODOLOGIA EUROPEA-CSG LE ASSOCIAZIONI DEL FREDDO DEI 2 CONTINENTI AFRICANO E ASIATICO

Nella foto i partecipanti alla formazione CSG-UNEP “Patentini e certificazioni nel freddo e condizionamento nei climi caldi” in Bahrain a marzo 2015. Il relatore Marco Buoni CSG-ATF-AREA sulla sinistra (vedi freccia).

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to cambiare le loro mansioni, competenze e operatività; arrivando per primi non solo in Italia, ma in Europa che è prima nel mondo in quanto a cambiamenti tecnologici, di refrigeranti e di competenze.

Le Nazioni Unite danno atto all’Europa di essere tra le più avanzate nazioni al mondo, che per prime hanno eliminato i refrigeranti dannosi per l’ozono e che per prime vogliono pure ridurre dell’80% i refrigeranti dannosi per l’effetto serra, i molto utilizzati HFC, sostituendoli con i refrigeranti alternativi HFO, R32, Ammoniaca, Idrocarburi e Anidride Carbonica. Richiedendo però ai tecnici competenze sempre più specifiche e sempre più importanti a causa delle caratteristiche di questi impianti di nuova generazione, contenenti gas infiammabili, tossici o di nuova concezione e tecnologia non a tutti nota.

L’Europa e il Centro Studi Galileo stanno quindi insegnando al mondo come bisogna effettuare questo cambiamento. Come si aumentano le competenze fino a raggiungere il livello richiesto ai

nuovi impianti e componenti. Infatti le Nazioni Unite, con il loro programma di eliminazione dei gas refrigeranti, stanno aiutando moltissimi paesi a fare il salto verso refrigeranti più puliti.

E per questo hanno incaricato il Centro Studi Galileo in Gambia, Tunisia, Eritrea, Arabia Saudita, Barhain, Sri Lanka, Montenegro e Paesi dell’ex Unione Sovietica. In tutti questi paesi il cambio delle tecnologie avverrà con l’aiuto del CSG che ha formato e formerà i tecnici locali per aumentare le competenze e creare uno schema di certificazione sostenibile dagli istituti di formazione locali con l’aiuto del partner CSG che sarà sempre presente fino alla conclusione del progetto.

Anche a Bangkok al recente workshop sui refrigeranti alternativi agli HFC tutti i 180 paesi del mondo si sono riuniti ed hanno ascoltato quanto ho presentato in veste di direttore tecnico CSG, segretario ATF e VicePresidente AREA sulla formazione del futuro. Molti paesi infatti hanno bisogno di assicurazioni che alternative siano disponibili in par-

ticolare i paesi con climi a temperature elevate così come sono i paesi arabi che sono a fortissima espansione, ma che richiedono un elevato uso di condizionamento dell’aria e quindi necessitano di alte efficienze energetiche, ponendo particolare attenzione al cambio dei refrigeranti che non deve essere un ostacolo ma un passo positivo.

Il futuro ci porta quindi sempre maggiori cambiamenti e responsabilità. Il settore della refrigerazione e del condizionamento negli ultimi 40 anni è stato in grado, anche grazie al lavoro del CSG, di uscirne sempre più forte. Ora siamo di fronte al più grande cambiamento di sempre in quanto si modificano tecnologia e refrigerante, non più un refrigerante simile al precedente ma qualcosa di diverso che richiede una progettazione, installazione, manutenzione e riparazione esclusivamente effettuata da personale capace; per la riuscita del cambiamento e per il beneficio di tutti, clienti, installatori e costruttori oltre che nazioni e politici che tracciano il nuovo percorso.

I Presidenti delle maggiori associazioni mondiali della refrigerazione e dell’aria condizionata al Convegno Europeo a EXPO2015 Politecnico di Milano – EXPO 2015 12-13 giugno 2015 Il Convegno del 12/13 giugno è organizzato dalle Agenzie ONU FAO e UNEP, dall’Istituto Internazionale del Freddo di Parigi (dal quale dipende l’85% della popolazione mondiale in materia di refrigerazione) dal Centro Studi Galileo e dall’Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo. Unisce i maggiori esperti mondiali della refrigerazione e del condizionamento, spiegando le ultime tecnologie attualmente disponibili.

Interverranno alla Presidenza del convegno Shamila Nair Bedouelle e Jim Curlin, United Nations OzonAction- UNEP; Ayman El-Talouny, UNEP Bahrein; Divine Njie, Food and Agricolture Organization – FAO; Riccardo Savigliano, United Nations Industrial Development Organisation – UNIDO; Philip Owen Head, Bente Tranholm-Schwarz Deputy Head e Arno Kaschl, Commissione Europea Action Clima; Didier Coulomb Direttore e Alberto Cavallini Presidente Onorario, International Institute of Refrigeration (I.I.R.); Ennio Macchi e Giovanni Lozza, Politecnico di Milano; Marco Masoero, Politecnico di Torino; Gerald Cavalier Direttore, CEMAFROID; Stephen Yurek Presidente Air-conditioning, Heating and Refrigeration Institute (AHRI); Andrea Voigt Direttore, European Partnership for Energy and the Environment (E.P.E.E.); Per Jonasson Presidente e Graeme Fox già Presidente Air conditioning and Refrigeration European Association (AREA); Thomas Phoenix e Walid Chiakroun, American Society Heating Refrigeration and Air conditioning Engineers (ASHRAE); Peter W. Egolf, University of Applied Sciences of Western Switzerland; Hermann Halozan, Graz University of Technology, Austria; Fabio Polonara, Università Politecnica delle Marche; Luca Tagliafico, Università di Genova.

Il tradizionale simposio internazionale di Centro Studi Galileo si arricchisce quest’anno di una location prestigiosa, EXPO2015, affiancata al tradizionale auditorium del Politecnico di Milano.

Il claim dell’esposizione universale di Milano sarà “Nutrire il Pianeta” e il Convegno Europeo sarà pure incentrato sulle buone politiche di conservazione dei cibi tramite la refrigerazione.

Una quantità rilevante degli alimenti prodotti infatti deperisce prima di giungere sulle tavole dei consumatori finali. Solo con un “balzo” in avanti di tutto il mondo nelle tecniche di conservazione possiamo sconfiggere la carenza di alimenti e non sprecare quelli prodotti.

Quest’anno l’evento rivestirà una particolare importanza anche per la direzione di completo rinnovamento che l’Europa sta

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facendo intraprendere a tecnici e aziende in particolare riguardo la riduzione dell’uso dei refrigeranti a maggiore GWP, Global Warming Potential.

Le Nazioni Unite illustreranno come tutto il mondo intenda intraprendere questo percorso e come la formazione e l’accrescimento delle competenze saranno punti fondamentali di questo processo di salvataggio del pianeta; il surriscaldamento globale è infatti un problema che coinvolge tutti gli abitanti della terra e gli sforzi europei non sono sufficienti ad evitare che il surriscaldamento globale diventi irreversibile.

E’ una buona occasione per vedere nuovamente tutti gli stati del mondo riuniti per vincere insieme questa battaglia comune, così come era successo per il buco dell’ozono.

In questo ambito si inseriscono anche tutti gli incontri del CSG e dell’AREA che si stanno svolgendo in ogni parte del mondo per la definizione di un comune schema di certificazione e di formazione.

Sotto mandato delle Nazioni Unite, il Centro Studi Galileo, unico interlocutore sui gas refrigeranti per i 150mila tecnici del freddo europei (gli iscritti delle 21 associazioni europee del Freddo) con la Commissione Europea ha approntato un libro di quasi 100 pagine su come instaurare uno schema di certificazione nei paesi in via di sviluppo e non solo. Certificazione che servirà ad istruire i tecnici ad un uso consapevole dei gas e ad una maggiore consapevolezza ambientale e che il CSG ha utilizzato nei suoi percorsi formativi, sempre sotto alto patronato ONU in Tunisia, Gambia, EX- Unione Sovietica e Sudan.

Le presentazioni, nella prima sessione, verteranno sui nuovi refrigeranti che nei prossimi anni prenderanno il posto degli HFC in moltissime applicazioni. Tra questi gli idrocarburi, l’ammoniaca, la CO2: refrigeranti naturali maggiormente richiesti; in alternativa gli HFO, nuovissimi refrigeranti sintetici che andranno a sostituire quasi senza modifiche gli attuali impianti, pur presentando una leggera infiammabilità.

Tutte queste sostanze necessitano però, per essere utilizzate, di un’ approfondita conoscenza e formazione da parte di ogni operatore.

Per la progettazione, differente rispetto agli apparecchi del passato, per i tecnici del freddo, che dovranno prestare particolare attenzione a causa della loro più o meno alta infiammabilità e tossicità ad alte pressioni di utilizzo e per gli utilizzatori finali che sono responsabili dell’apparecchiatura e della sua manutenzione e gestione, della tenuta dei registri delle apparecchiature, dei libretti di impianto di climatizzazione, dei controlli periodici oltre che della verifica che l’installatore sia propriamente qualificato e certificato PIF e CIF. Nella seconda sessione del convegno particolare rilievo verrà dato ai componenti disponibili o che lo diventeranno nel prossimo futuro, che garantiranno massima efficienza energetica agli impianti, controllo e protezione ambientale con relativa soddisfazione per il cliente finale che vedrà un prodotto per la refrigerazione e condizionamento ottimizzato.

La terza sessione riprenderà gli argomenti precedenti e introdurrà quelli che verranno aprendo un dibattito tra i partecipanti, evidenziando miglioramenti ottenuti e i punti di debolezza che il settore sta attraversando, estremamente legati negli ultimi anni alle legislazioni più o meno calzanti a livello di irrigidimento della normativa e di tempi di applicazione.

La quarta sessione, di particolare attualità, sarà incentrata sulla nuovissima legislazione relativa alla riduzione graduale, ma importante, dei gas refrigeranti fluorurati, attualmente utilizzati nella maggior parte degli impianti del nostro Paese.

Tale processo creerà così un caso unico al mondo di eliminazione di alcuni prodotti, ad esempio nei frigoriferi domestici, condizionatori monoblocco, ma anche nei commerciali ed in alcuni industriali, ovvero quei refrigeranti HFC innocui per l’uomo ma dannosi per l’ambiente.

Inoltre tra 10 anni anche gli impianti split, stimati in Italia in 20 milioni di unità, dovranno eliminare il gas refrigerante attualmente più utilizzato, cioè l’R410a, per passare a sostanze meno dannose e con GWP minore di 750, come per esempio miscele di HFO, R32 o gli idrocarburi.

Non possiamo fare una previsione su chi predominerà, tra questi in futuro, ma possiamo dettare delle priorità: – la tutela dell’ambiente; – la sicurezza dell’operatore che maneggia i macchinari; – l’incolumità del Tecnico che li ripara; – il comfort ambientale e la conservazione degli alimenti.

L’ultima sessione, che chiuderà la 2 giorni di Convegno Europeo, tratterà, come detto in premessa, un argomento molto legato all’Expo Universale “Nutrire il Pianeta, Energia per la Vita”.

Quasi il 25% del cibo mondiale, abbiamo detto, viene perduto a causa di una non efficiente o completamente mancante catena del freddo che permetterebbe di conservare, preservare, refrigerare o congelare gli alimenti necessari per nutrire il pianeta, che sono la nostra energia ma che a loro volta utilizzano la nostra energia per arrivare al consumatore.

Il nostro settore è chiamato in causa in prima persona per l’EXPO 2015; dobbiamo infatti tener presente che, grazie alla refrigerazione, possiamo dare da mangiare, sostenere e sviluppare oltre 7 miliardi di persone tramite la catena del freddo, i controlli refrigerati, i camion e le nuove tecnologie.

Il capo del dipartimento Energia e Ambiente dell’ Institution of Mechanical Engineers in Gran Bretagna ha dichiarato che: “Il freddo è il tallone di Achille delle economie emergenti, dove il cibo raccolto: frutta, verdure, pesce, carne e latte va perduto perché non esistono magazzini frigoriferi o trasporti refrigerati. L’assenza della catena del freddo porta ad una perdita del 40% della frutta e verdura in India e nell’Africa Sub-Sahariana.”

Tutti i paesi del mondo, industrializzati e non, saranno a EXPO2015 e potranno cogliere l’occasione di utilizzare l’esperienza accumulata nel nostro settore e riportarla nei loro paesi d’origine.

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Speciale EXPO Milano 2015

Macchine ed impianti per la conservazione e trasformazione dei prodotti alimentari

PAOLO AMIRANTE Professore Politecnico di Bari

Gli argomenti di questo articolo saranno sviluppati nel XVI Convegno Europeo 12-13 giugno 2015 Politecnico di Milano - EXPO 2015

SISTEMI DI CONSERVAZIONE CON L’AZIONE DEL FREDDO I sistemi di conservazione basati sull’azione del freddo sono molto utilizzati nelle industrie alimentari, per cui saranno trattati in modo esteso nei successivi capitoli; pertanto, ci limitiamo ora alla indicazione delle sole definizioni.

Frigoconservazione La frigoconservazione è un trattamento termico eseguito a temperatura superiore a 0 °C. Il trattamento risulta tanto più efficace, quanto più rapidamente si raggiunge la temperatura di conservazione dal momento del distacco del prodotto dalla pianta; tuttavia alle basse temperature il frutto riduce il suo metabolismo rallentando i tempi di completa maturazione e di senescenza; pertanto, per garantire l’efficienza del processo, risulta molto importante la regolazione dei seguenti parametri: tempo di raffreddamento, temperatura finale raggiunta e durata della conservazione attesa.

Per il consumo allo stato fresco, in cui il tempo che intercorre dal momento della raccolta al consumo è limitato a

2-3 giorni, il prodotto viene raffreddato a livelli termici di 6-8 °C, curando che sia mantenuta la catena del freddo durante le operazioni di raccolta, stoccaggio e trasporto.

Per tempi più lunghi fino ad alcuni mesi di conservazione (massimo 6), il prodotto viene raffreddato a livelli termici di 2-4 °C con tecniche rapide di raffreddamento e successiva conservazione in celle frigorifere ad atmosfera controllata o modificata.

Surgelazione Il congelamento è un trattamento termico eseguito a temperatura inferiore a 0 °C. In passato le tecnologie non ancora raffinate consentivano di abbassare la temperatura degli alimenti lentamente a temperature al disotto di 0 °C; in tal modo, anche se vengono bloccati i processi biologici dei microorganismi prolungando il periodo di commerciabilità, la tecnica adoperata con il congelamento lento provocava la formazione di grossi cristalli di ghiaccio nell’acqua contenuta negli alimenti, con la conseguente rottura delle pareti cellulari e la perdita dei principi nutritivi.

La surgelazione consiste in un trattamento di congelamento molto rapido fino a temperature inferiori a -18 °C. La surgelazione come tecnica commerciale viene definita come il trattamento termico che consente di raggiungere la temperatura inferiore a -18 °C nel cuore del prodotto in un tempo inferiore a 4 ore; in particolare si precisa che, in base al D.L. 27/1/92 n. 110, può definirsi surgelato solo il prodotto che:

• è stato congelato rapidamente (tempo massimo quattro ore); • è stato conservato ininterrottamente a temperature pari o inferiori a -18 °C; • è venduto in confezione originale preparata con materiale idoneo e chiusa dal fabbricante o dal confezionatore.

La velocità di raffreddamento influisce notevolmente sul fenomeno di congelamento ed in particolare sulla formazione dei nuclei di cristallizzazione; infatti, una bassa velocità di congelazione porta alla formazione di pochi nuclei di cristallizzazione e ad un aumento notevole delle dimensioni finali dei cristalli che distruggono la struttura delle cellule e danneggiano i tessuti; il contrario avviene per alte velocità di congelazione richieste per i prodotti surgelati nei quali l’avanzamento del fronte di cristallizzazione deve essere inferire ai 20 mm/h.

La frigoconservazione con l’uso di fluidi frigorigeni naturali In sostituzione dei refrigeranti sintetici vengono oggi presi in considerazione i fluidi refrigeranti naturali già utilizzati in passato che, grazie ad una maggiore sensibilità alle problematiche ambientali, vengono oggi proposti con maggiore attenzione.

Numerose ricerche sono state condotte per identificare famiglie di prodotti chimici che possono condurre al refrigerante ideale, sicuro sia per l’uomo che per l’ambiente e con proprietà fisiche ottimali per funzionare come un efficiente fluido di lavoro in refrigerazione. Le caratteristiche ideali dei suddetti fluidi possono così riassumersi:

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Figura 1. Componenti principali dell’impianto frigorifero.

Figura 2. Schema costruttivo di un impianto frigorifero: 1 compressore, 2 condensatore, 3 valvola di espansione (laminazione); 4 evaporatore installato nella cella frigorifera.

da parte dei costruttori di impianti e quindi degli utenti, in quanto riconosciuta come l’alternativa economicamente più vantaggiosa per gli impianti industriali dei magazzini refrigerati, mentre si nutrono molte perplessità al loro utilizzo in piccoli impianti, per i costi delle apparecchiature che devono funzionare ad elevate pressioni e per i relativi sistemi di regolazione.

Nella Figura 1, si riportano le componenti funzionali dell’impianto frigorifero pilota messo a punto dal Dipartimento Pro.ge.sa dell’Università di Bari, costituito dai seguenti apparati: • una cella frigorifera pilota (a) di dimensioni pari a 3m x 3m; • lo schema del circuito frigorifero (b); • un motocompressore DORIN modello TCD 362 (c); • un condensatore (d) ad alta pressione modello SHVS27/1; • una valvola di laminazione (e) ad azionamento elettronico; • un pannello evaporativo (f) con annesso gas cooler; • un quadro elettrico (g) con apparati elettronici di comando.

CARICO TERMICO DELLE CELLE FRIGORIFERE

• la sostanza deve essere volatile in un campo di temperature ben definito; • la sostanza deve essere chimicamente stabile; • la sostanza deve essere non riduttiva dello strato d’ozono, avere un

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basso GWP, non essere infiammabile ed avere bassa tossicità (acuta e cronica).

L’anidride carbonica (R744) è attualmente il fluido frigorigeno naturale su cui sono poste le maggiori aspettative

Il funzionamento della macchina frigorifera viene ottenuto con l’utilizzo delle seguenti macchine: un compressore che aspira il liquido frigorifero allo stato gassoso e, dopo averlo com-

presso e quindi riscaldato, lo invia al condensatore, ove avviene la cessione del calore latente di condensazione e dell’equivalente termico del lavoro di compressione e quindi di liquefazione.

Il liquido ottenuto subisce una laminazione attraverso la valvola laminatrice e passa nell’evaporatore ove, espandendosi, sottrae calore all’ambiente circostante costituita dalla cella frigorifera. Il fluido frigorifero evolve, quindi, ciclicamente passando dallo stato liquido a quello gassoso, interessando sotto l’aspetto termodinamico, sia le proprietà dei liquidi, sia quelle dei gas.

Nella Figura 2 sono rappresentate le macchine che connesse fra loro, in un sistema continuo, costituiscono l’impianto frigorifero e cioè: 1 compressore, 2 condensatore, 3 vasca di stoccaggio del fluido frigorigeno, 4 valvola di espansione; 5 evaporatore installato nella cella frigorifera.

Nella Figura 3 sono rappresentati i quattro apparati costituenti il ciclo frigorifero e cioè: compressore (1), condensatore (2), valvola di espansione (3), evaporatore (4).

CALCOLO DEL CARICO TERMICO I prodotti ortofrutticoli sono raccolti, in genere, quando la qualità estrinseca (es. colorazione, dimensione) e/o intrinseca (es. grado zuccherino, consistenza della polpa) raggiunge un livello considerato ottimale per una determinata finalità commerciale.

Poiché questi prodotti sono “sistemi biologici viventi”, essi vanno incontro, nella fase post-raccolta, ad un più o meno rapido processo di deterioramento con conseguenti perdite di tipo quantitativo e di carattere qualitativo.

La velocità di tale processo è cruciale nel definire la durata commerciale (“shelf-life”) del prodotto e varia in maniera consistente in relazione alla natura del prodotto stesso (foglia, frutto, radice, tubero) e al tipo di metabolismo che è generalmente rapido anche a causa dell’elevato contenuto di acqua (e che deve rimanere tale).

Il metabolismo del prodotto durante la fase di maturazione e/o senescenza si manifesta con fenomeni di aumento della respirazione, della traspirazione e della produzione di etilene e, in maniera macroscopica, attraverso

Figura 3. Apparati del ciclo frigorifero modificazioni nel colore, nella struttura, e nella composizione che, nell’insieme, comportano una rapida degradazione delle caratteristiche di accettabilità del prodotto. Tale degradazione è strettamente correlata con la temperatura a cui il prodotto viene conservato e con il tempo che intercorre tra la raccolta e il consumo.

Pertanto, la conoscenza e la corretta analisi di tali esigenze relative al prodotto rivestono una fondamentale importanza nella progettazione, realizzazione e gestione delle centrali ortofrutticole.

PROCESSI FISIOLOGICI DELLA FRIGOCONSERVAZIONE I processi fisiologici di maturazione, se non controllati, possono portare a degradazioni organiche dovute agli agenti di natura microbiologica ed ai loro elaborati enzimatici capaci di provocare fermentazioni, ammuffimenti, marcescenze, putrefazioni, irrancidimenti, ecc.

L’errore che più frequentemente si commette è quello di considerare il prodotto ortofrutticolo fresco come merce genericamente deperibile, per la quale si ricorre al freddo per allungare la vita; in realtà esso è un prodotto che svolge una parte del suo ciclo vitale durante la conservazione e

spesso diventa commestibile solo in un certo periodo della stessa.

Il freddo ha la funzione di porre i prodotti, giunti alla fase più confacente di sviluppo e maturazione, nelle migliori condizioni fisiologiche e fisiosanitarie per poter rallentare il normale metabolismo vegetale e conservare le caratteristiche merceologiche; oppure affinché possano lentamente svilupparle.

Dopo il distacco dalla pianta, mentre per alcuni prodotti (ad es. pomodoro) si ha un notevole progredire della maturazione, in altri (arance, uva da tavola, ecc.) il processo di maturazione procede in modo molto limitato.

La conservazione mediante l’impiego del freddo viene, pertanto, ad assumere la funzione di termoregolazione del metabolismo, in quanto più bassa è la temperatura, più lenta, è la reazione catalitica organica sviluppata dagli enzimi e quindi più lenti sono i processi respiratori e quelli ossidativi, processi, che, con l’andare del tempo portano il prodotto alla senescenza.

L’aspetto biologico è strettamente legato a quello tecnico e perciò in fase di progetto di un magazzino frigorifero destinato alla conservazione di prodotti ortofrutticoli occorre ricordare di avere a che fare con materiali biologici e procedere in modo che le esigenze degli stessi non vengano a mancare.

La cella frigorifera viene progettata per

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ridurre le dispersioni termiche attraverso il pavimento, le pareti ed il tetto.

Il pavimento deve essere opportunamente isolato, per cui viene eseguito un idoneo scavo ad una profondità di circa 50-60 cm, che viene idoneamente riempito prima con pietrame grossolano e poi sempre più sottile, su cui viene gettato un pavimento in cemento di spessore adeguato a sopportare il peso della merce stoccata ed il transito dei muletti addetti al carico e allo scarico.

Le pareti laterali ed il soffitto sono costruiti, in genere, con elementi prefabbricati; i suddetti pannelli di spessore non inferiore a 15-20 cm sono protetti all’interno ed all’esterno con lamierini portanti in acciaio, al cui interno è posto il materiale isolante costituito in genere da poliuretano o polivinile espanso, materiale dotato di ottimo isolamento termico con una conduttività interna pari a circa 0,0150,030 kcal/h.m2.h.°C. La sala macchine e le relative tecnologie di trasferimento del freddo dai fluidi frigorigeni agli impianti di prerefrigerazione e alle celle e, quindi, ai prodotti, hanno subito notevoli innovazioni in questi ultimi anni.

La determinazione del carico termico dei magazzini frigoriferi destinati alla conservazione dei prodotti non risulta sempre immediato, in quanto i diversi prodotti esigono: • una ben determinata temperatura di conservazione; • una modalità di raffreddamento rapida possibilmente eseguita subito dopo il distacco dalla pianta; • un certo grado di rinnovo d’aria dell’ambiente, che ne riduca il contenuto in sostanze volatili, assicurando comunque un opportuno tenore di umidità; • una opportuna condizione di conservazione ed imballaggio, in funzione della tipologia dei prodotti.

Pertanto, il calcolo del carico termico necessario per mantenere le temperature richieste viene eseguito come media calcolata nelle 24 ore, per tener conto sia delle oscillazioni termiche giornaliere che dei carichi termici indotti dalla merce immessa che del calore di respirazione dei prodotti in sosta nella cella per il tempo di stoccaggio previsto; non va poi trascurata l’esigenza di mantenere un

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Figura 4. Immagine di una cella frigorifera con presenza dell’evaporatore posto sopra l’apertura della porta, con la merce ubicata lateralmente per facilitarne la movimentazione con pallet. adeguato tenore di umidità per ridurre al massimo le perdite di acqua dai prodotti per evapotraspirazione, oltre al calore immesso dall’energia meccanica dei ventilatori che vengono utilizzati per la circolazione dell’aria in cella.

ESEMPIO APPLICATIVO DEL CARICO TERMICO DI UNA CELLA FRIGORIFERA Il calcolo del carico termico per una cella frigorifera (cfr. Figura 4), destinata alla conservazione di prodotti, porta a considerare diverse quantità di calore immesse in cella e cioè quelle corrispondenti: • al raffreddamento giornaliero dei prodotti in ingresso in cella; • alla respirazione dei prodotti immessi; • al calore immesso attraverso le pareti, il soffitto ed il pavimento; • al ricambio d’aria dovuto all’ingresso di persone e pedane, all’accensione di luci e strumentazioni, al funzionamento di attrezzature meccaniche in cella, ecc.

Il calcolo del carico termico per un magazzino frigorifero, destinato alla conservazione, si determina come somma delle seguenti quantità di calore immesse nella cella, espresse in kcal /24 h e cioè: Qt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 Le suddette quantità di calore sono rispettivamente: Q1 = calore per il raffreddamento dei

frutti immessi in cella (1/10 di Qt); Q2 = Qr1 + Qr2 = calore di respirazione dei frutti; Q3 = calore trasmesso all’esterno attraverso le pareti della cella; Q4 = 0,10 (Q1 + Q2 + Q3) = calore immesso in cella, per l’apertura delle porte, l’ingresso delle persone, l’accensione delle luci e dei ventilatori, ecc.

In genere il prodotto viene inserito in cella previa prerefrigerazione, tuttavia per prudenza il carico termico della cella viene eseguito come se il prodotto venga raffreddato in cella. Si analizzano nel dettaglio i diversi contributi enumerati.

Q1 - Raffreddamento dei prodotti Quando prodotti a temperatura ambiente vengono depositati nelle celle, bisogna provvedere ad un raffreddamento degli stessi in un tempo non molto lungo. Se ogni giorno viene depositata in cella una definita quantità di prodotti da refrigerare dalla temperatura dell’aria esterna (te), alla temperatura interna (ti) e la stessa immissione avviene nei giorni successivi, viene richiesto all’impianto frigorifero di sottrarre una quantità di calore Q1, il cui valore è calcolabile con la seguente formula: Q1 = M1c (te – ti) kcal /24 h dove: M1 è la massa di merce introdotta in 24 h, espressa in kg; c è il calore specifico del prodotto, in kcal/kg °C, (cfr. Tabella 2); ti la temperatura all’interno della cella espressa in °C; te la temperatura esterna alla cella espressa in °C. Per una corretta gestione della cella è necessario che la quantità di prodotto immessa nelle 24 ore non superi il 10% della capacità massima della cella.

Q2 - Calore di respirazione Per il calcolo del calore di respirazione, è necessario considerare che un frutto, staccato dalla pianta, è soggetto ad una serie di trasformazioni, più o meno appariscenti, legate a processi biochimici come respirazione, produzione di sostanze volatili, traspirazione, ecc..

Il processo di respirazione si identifica con la combustione degli zuccheri e degli acidi organici del frutto in presenza di ossigeno e conseguente pro-

duzione di anidride carbonica, acqua e calore.

La quantità di calore connessa con la respirazione dei frutti può essere calcolata con la seguente espressione: Q2 = Qr1 + Qr2 kcal /24 h La quantità di calore Q2 è data dalla somma del calore di respirazione che si sviluppa dai frutti inseriti nella cella nelle 24h (Qr1) e dal calore di respirazione dei frutti (cfr. Tabella 3) già presenti in cella alla temperatura della cella (Qr2).

Anche per il calcolo del calore di respirazione è necessario moltiplicare la massa dei frutti per il valore tabellare del calore di respirazione; esso è pari alla somma del calore di respirazione dei frutti inseriti in cella nelle 24 h (circa il 10%) e di quello dei frutti già presenti in cella (circa il 90% della capacità della cella).

Q3 - Calore scambiato attraverso le pareti La terza quantità di calore da sottrarre Q3 è quella immessa attraverso le pareti, il tetto ed il pavimento della cella; tale quantità di calore può essere calcolata con la seguente equazione: Q3 = 24 k A (te – ti) kcal / 24 h dove: A è la superficie di scambio termico espressa in m2; k è il coefficiente di trasmissione del calore in kcal/m2 °C h, (cfr. Tabella 4); ti è la temperatura all’interno della cella espressa in °C; te è la temperatura esterna alla cella espressa in °C. Q4 - Altri carichi termici Il calore immesso nella cella attraverso il ricircolo dell’aria, l’apertura delle porte, l’ingresso delle persone e delle pedane, l’accensione delle luci e delle strumentazioni, il funzionamento delle attrezzature meccaniche rappresenta una quarta componente del calore totale che può essere calcolato empiricamente considerando il suo valore pari al 10% delle 3 precedenti voci, con la seguente espressione: Q4 = 0,10 ∙ (Q1 + Q2 + Q3) kcal / 24 h Mediamente, il calore totale da sottrarre ad una cella frigorifera pari a 1000 m3 (10 m x 20 m x 5 m) nelle 24 h, è di 30.000 - 40.000 kcal /24 h e cioè pari a: 30 - 40 kcal / m3 x 24h.

Tabella 1. Calore specifico di alcuni prodotti ortofrutticoli.

Prodotto Asparagi Carote Cavoli Fagiolini Mele Arance Pesche Pere Albicocche Prugne

Acqua

Costituenti

(%) 62 83 91 89 83 84 87 83 85 86

(%) 38 17 9 11 17 16 13 17 15 14

Calore specifico Prima della Dopo la solidificazione solidificazione (kcal/kg °C) (kcal/kg °C) 0,70 0,39 0,87 0,46 0,93 0,48 0,92 0,47 0,92 0,45 0,92 0,46 0,92 0,46 0,92 0,45 0,88 0,46 0,87 0,45

Tabella 2. Calore di respirazione di alcuni prodotti ortofrutticoli.

Prodotto Mele

Arance

Fagiolini Carote Pesche

Temperatura (°C) 0 5 16 30 2 16 27 4,5 4,4 1,7 15,6 26,7

Calore di respirazione in 24 ore (kcal/kg °C) 17-22 30-46 110-165 170-390 11 44 83 460-420 36 39-49 165-330 385-550

Tabella 3. Caratteristiche di alcuni materiali isolanti.

Prodotto Sughero grezzo Lastre di sughero pressate non catramate Lastre di sughero catramate

Cartone bituminato Cotone Polistirolo espanso

Polivinile espanso Poliuretano espanso

Temperatura (°C) 0

Conduttività (kcal/kg °C) 0,14-0,26

0

0,05-0,073

0 10 20 20 0 -20 0 20 0 0

0,035-0,038 0,036-0,040 0,039-0,043 0,12 0,048 0,023-0,025 0,024-0,028 0,030-0,035 0,024-0,030 0,016-0,020

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Speciale formazione per i soci ATF

Introduzione ai refrigeranti alternativi Sicurezza, efficienza, affidabilità e prassi operative ottimali

REAL ALTERNATIVES PROJECT Coordinatore pratico dei corsi nazionali del Centro Studi Galileo

Gli argomenti di questo articolo saranno sviluppati nel XVI Convegno Europeo 12-13 giugno 2015 Politecnico di Milano - EXPO 2015

OBIETTIVO L'obiettivo di questo modulo è quello di offrire un'introduzione all'uso dei diversi possibili refrigeranti alternativi agli HFC, refrigeranti che presentano un elevato Potenziale di Surriscaldamento Globale (GWP).

Inoltre vengono presentate e confrontate le proprietà, le prestazioni, le problematiche relative alla sicurezza e l'impatto sull'ambiente connessi all'uso di questi refrigeranti.

I refrigeranti alternativi raramente sono idonei a sostituire gli HFC in impianti già funzionanti e richiedono una progettazione specifica dei circuiti frigoriferi.

I refrigeranti alternativi hanno un valore del GWP molto basso, talvolta nullo, ma è importante ricordare che un refrigerante non va scelto solo sulla base del GWP. Molto importanti sono anche le seguenti proprietà: • Pressioni di lavoro; • Prestazioni – capacità ed efficienza; • Compatibilità con i materiali, compresa quella con l'olio del compressore; • Sicurezza, compresa infiammabilità e tossicità; • Scorrimento di temperatura (glide); • Praticità d'uso e bagaglio di abilità

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che devono possedere i tecnici che li maneggiano nelle operazioni di installazione, assistenza e manutenzione.

Vengono forniti anche i riferimenti per altri materiali di studio utili per tutti gli addetti ai lavori del settore della refrigerazione, del condizionamento e delle pompe di calore (RACHP).

Si assume per scontata la pregressa conoscenza del funzionamento di impianti RACHP funzionanti con refrigeranti HFC. Ulteriori Informazioni Chi volesse avere ulteriori e più dettagliate informazioni sui refrigeranti alternativi, oltre a quelle qui riportate, può utilizzare i links che vengono forniti.

Per ragioni di copyright non viene riportato in questo documento alcuna parte o estratto delle norme internazionali, europee o nazionali. Comunque tali norme rappresentano una fonte molto importante di informazioni per cui esse verranno citate. Si raccomanda vivamente di consultarle.

Limiti dell’e-learning Questo e-learning offre un’introduzione agli argomenti. Non sostituisce la formazione pratica e l'esperienza. Al termine del Modulo troverai dei link utili a ulteriori risorse che contengono informazioni utili e che sono state verificate da esperti. Si consiglia di consultarle se si desidera approfondire gli argomenti trattati.

Refrigeranti che vengono trattati: • R744 (anidride carbonica, CO2) • R717 (ammoniaca, NH3)

• R32 (HFC a basso GWP rispetto ad altri HFC d'uso frequente) • R1234ze (idro-fluoro-olefina a basso GWP) • R290 (propano), R1270 (propilene) e R600a (isobutano).

PRINCIPALI CARATTERISTICHE Breve panorama storico L’R744, l’R717 e l’R290 sono stati tra i primi refrigeranti ad essere impiegati negli impianti di raffreddamento a compressione meccanica. Il loro impiego diminuì quando furono scoperti i refrigeranti CFC e HCFC. L’R744 e l’R290 furono usati sempre più raramente mentre l’R717 continuò ad essere impiegata negli impianti industriali.

Quando si passò alla graduale eliminazione dei refrigeranti dannosi per l’ozono atmosferico si ritornò gradualmente all’uso dell’R290 assieme ad altri refrigeranti idrocarburi.

Contemporaneamente furono introdotti i refrigeranti HFC che furono sempre più impiegati. Ma a causa del loro elevato valore di GWP assieme al verificarsi di alti tassi di perdita in alcune tipologie di impianti frigoriferi l’industria del freddo è passata gradualmente all’impiego di refrigeranti alternativi con valori inferiori di GWP. Tra questi ricordiamo l’R744 che viene impiegata negli impianti commerciali già dal 2000 e alcuni refrigeranti HFC con bassi valori di GWP che a tutt’oggi sono oggetto di sperimentazione.

Tabella 1 – Proprietà caratteristiche dei refrigeranti alternativi Tipo

Fattori caratterizzanti

GWP1

Temp. Sat.2

R744

Anidride carbonica, CO2

Alte pressioni

1

-78 °C

R717

Ammoniaca, NH3

0

-33 °C

Industriale

R32

Idrocarburo, HFC HFC insaturo (idro-fluoro-olefina, HFO) Isobutano, C4H10 idrocarburo (HC) Propano, C3H8 idrocarburo (HC) Propilene, C3H6 idrocarburo (HC)

Tossica, media infiammabilità Media infiammabilità

675

-52 °C

Media infiammabilità

7

-19 °C

Infiammabile

3

-12 °C

Infiammabile

3

-42 °C

Infiammabile

3

-48 °C

Condizionatori split Chiller, condizionatori split, apparecchiature monoblocco Refrigeratori domestici e piccolo commerciali Chiller, apparecchiature monoblocco Chiller, apparecchiature monoblocco

R1234ze R600a R290 R1270

Campi d’impiego Refrigerazione commerciale, pompe di calore, apparecchiature monoblocco

1. GWP tratto da EN378 -1:2008 + A2:2012, Allegato E 2. Temp. Sat. è la temperatura di saturazione alla pressione atmosferica (1 bar a), ad eccezione per l’R744 per la quale rappresenta la temperatura superficiale dell’R744 solida alla pressione atmosferica

Caratteristiche La tabella 1 mostra le principali caratteristiche di questi refrigeranti.

Alcuni di questi refrigeranti vengono già largamente impiegati, altri sono invece ancora in fase di sperimentazione. Il loro impiego è spesso limitato dall’infiammabilità e dalla tossicità - La tabella della pagina seguente riassume i loro principali campi di impiego.

R744 (Anidride carbonica, CO2) GWP=1 Proprietà L’R744 ha alte pressioni di lavoro, una temperatura critica di 31 °C ed un elevato punto triplo. La sua capacità frigorifera volumetrica è tra le 5 e le 8 volte

CAMPI D’IMPIEGO DEI REFRIGERANTI ALTERNATIVI La tabella 2 mostra le possibili tipologie di impianto in cui possono essere impiegati i refrigeranti alternativi.

La tabella non mostra in quali impianti essi sono effettivamente utilizzati oggigiorno. La sezione seguente fornisce maggiori dettagli riguardo gli effettivi utilizzi.

Idoneità dei refrigeranti alternativi per operazioni di retrofit I refrigeranti alternativi non sono idonei per essere usati in impianti che sono stati progettati per i tradizionali refrigeranti HFC o HCFC (non infiammabili). Comunque alcuni HFO possono essere usati per il retrofit. Vedi il Modulo 5 per dettagli.

Nelle prossime pagine viene fornita una breve descrizione di ciascun refrigerante. Per maggiori dettagli vedi il modulo “Differenze progettuali per gli impianti con refrigeranti alternativi”.

Molecola di CO2 quella degli HFC. Per tale ragione necessita di compressori di cilindrata inferiore e di tubazioni di piccolo diametro. Le sue proprietà richiedono una particolare progettazione e conduzione dei circuiti frigoriferi, specialmente quando si lavora ad elevate temperature ambiente. Presenta elevate temperature di scarico e necessita di una compressione a due stadi quando si lavora con impianti a bassa temperatura. Nel prossimo paragrafo vengono riportate in dettaglio alcune informazioni su come tali proprietà influiscono sul funzionamento degli impianti a R744.

Impiego L’R744 viene utilizzata nelle seguenti tipologie di impianti: • A fluido secondario – dove l’R744 è il fluido secondario che viene raffred-

dato dal circuito primario. L’R744 è un fluido secondario volatile, proprietà che, abbinata alla sua elevata capacità frigorifera ed alla sua densità, comporta l’impiego di pompe di circolazione di potenza inferiore in confronto a quella richiesta da altri fluidi secondari come il glicole.

• Cascata – dove il calore rigettato dal condensatore a R744 viene utilizzato per far evaporare il refrigerante in un circuito separato allo stadio superiore.

In questi impianti l’R744 lavora al di sotto del suo punto critico ed il lato ad alta pressione si trova a pressioni inferiori a 40 bar rel. Lo stadio superiore può essere sempre a R744 (vedi sotto) o può funzionare con HFC, HC, HFO o R717.

• Impianti transcritici – dove il calore ceduto dall’R744 viene rigettato all’aria ambiente che si trova a temperature al di sopra di circa 21 °C. L’R744 lavora a temperature superiori a quella del suo punto critico (31 °C) e quindi in condizioni trans-critiche.

L’R744 non condensa – rimane in uno stato di fluido sovra-critico fino a quando la sua pressione non viene ridotta al di sotto della pressione critica (72,8 bar rel). Nel ciclo trans-critico di solito il lato di alta pressione lavora a pressioni di circa 90 bar rel.

Ad oggi (2014) l’R744 è stata utilizzata in circa 1000 impianti di refrigerazione commerciale e industriale in tutta Europa. Comincia ad essere impiegata anche nelle pompe di calo-

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Tabella 2 – Campi di applicazione dei refrigeranti alternativi

Questi impianti sono idonei per il tipo di refrigerante indicato; l’entità della carica risulta essere generalmente compresa all’interno dei limiti indicati nella EN378. Sono richieste alcune modifiche progettuali, come ad esempio ai componenti elettrici e/o alle ventilazione.

Questi impianti possono e sono utilizzati con il tipo di refrigerante indicato, ma esistono delle restrizioni per quanto riguarda la massima carica o limitazioni pratiche così come specificato nella EN378 (vedi nota 2 seguente). Sono richieste alcune modifiche progettuali, come ad esempio ai componenti elettrici e/o alla ventilazione. In alcuni casi la potenza volumetrica del refrigerante indica che esso non risulta ideale per l’applicazione.

Questi impianti non dovrebbero lavorare con il tipo di refrigerante indicato, di solito perché l’entità della carica eccede i limiti indicati nella EN378-1.

Note: (1) VRV (Volume di Refrigerante Variabile) e VRF (Portata di Refrigerante Variabile).

(2) Per i refrigeranti il Limite Pratico rappresenta il più alto livello di concentrazione in uno spazio occupato che non comporta effetti che impediscono di abbandonare lo spazio. Per maggiori informazioni vedi EN378 Parte 1- F3.1

re e negli impianti monoblocco.

L’uso dell’R744 richiede competenze specifiche da parte dei progettisti e dei tecnici frigoristi e necessita della disponibilità di nuovi componenti frigoriferi.

R717 (Ammoniaca, NH3) GWP = 0 Molecola di NH3 Proprietà L’R717 ha, alla pressione atmosferica, una temperatura di saturazione abbastanza elevata. Risulta fortemente tossica, mediamente infiammabile e presenta un odore pungente. Il suo odore può essere percepito per concentrazioni di 3 mg/m3, valore che risulta essere molto inferiore a quello di pericolo (il valore ATEL / ODL è di 350 mg/m3).

Tra quelli più comunemente utilizzati è il solo refrigerante che risulta essere

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più leggero dell’aria, il che significa che ogni quantità che fuoriesce da un circuito a seguito di una fuga si disperde con molta velocità.

L’R717 lavora con temperature di scarico molto elevate. La compressione a singolo stadio, quindi, può essere utilizzata solitamente per temperature di evaporazione sopra i -10 °C. Per temperature inferiori si utilizza la compressione a due stadi con raffreddamento

specifico tra il primo e il secondo stadio.

L’elevata tossicità impone che gli impianti a R717 abbiano una carica il più possibile ridotta o che vengano confinati in zone non accessabili al pubblico, come nel caso degli impianti industriali. Ad esempio nei magazzini frigoriferi o negli impianti per la surgelazione degli alimenti si impiegano impianti a fluido secondario dove l’R717 risulta essere il refrigerante primario. L’ammoniaca corrode il rame, così devono essere impiegati tubi in acciaio e compressori di tipo aperto.

Inoltre risulta essere non miscibile con i tradizionali oli di tipo minerale per cui richiede la rettifica dell’olio presente nel circuito frigorifero. L’impiego di tubi in acciaio, compressori aperti e olio rettificato incide sui costi capitali degli impianti ad ammoniaca.

R32 (HFC) GWP = 675 Proprietà L’R32 è un HFC mediamente infiammabile.

Le sue prestazioni e le pressioni di lavoro sono molto simili a quelle dell’R410A tant’è vero che comincia ad essere impiegato negli stessi impianti - pompe di calore, condizionatori split e chiller.

Per ulteriori informazioni sulla possibilità di usare questo refrigerante è sempre preferibile contattare il produttore dell’impianto.

delle limitazioni alla carica dei circuiti, anche se non negli stessi termini in cui avviene per i più infiammabili refrigeranti idrocarburi.

I componenti elettrici dell’impianto devono funzionare senza scintillii nel caso in cui si verifichi una fuga che possa causare una concentrazione di refrigerante potenzialmente infiammabile nei dintorni del componente.

L’R1234ze attualmente non risulta largamente impiegato ma viene testato sui chiller e sulle unità monoblocco.

Si stanno sperimentando alcune miscele che contengono R1234ze.

zione molto più alta di quella degli altri refrigeranti e lavora in vuoto sul lato di bassa pressione di molti impianti. Il suo utilizzo è limitato ai frigoriferi domestici ed ai piccoli frigoriferi commerciali dove la possibilità di difetti di tenuta è molto bassa cosicchè l’ingresso di aria e di umidità nel circuito può avvenire raramente.

Sono disponibili anche miscele di HC, come Care 30 (propano e isobutano)

Molecola di propano

Molecola di R32

Molecola di R1234ze

La sua leggera infiammabilità impone un limite alla carica del circuito, anche se non negli stessi termini dei più infiammabili idrocarburi.

I componenti elettrici dell’impianto devono funzionare senza scintillii nel caso in cui si verifichi una fuga che possa causare una concentrazione di refrigerante potenzialmente infiammabile nei dintorni del componente.

Le pressioni di lavoro sono maggiori rispetto a quelle di molti HFC e piuttosto simili a quelle dell’R410A. Normalmente la massima pressione del lato di alta si aggira sui 35 bar rel.

Esse hanno temperature di saturazione più basse e sono quindi adatte per le applicazioni in bassa temperatura.

Tutte hanno un valore di GWP superiore a 300. Alcune risultano essere non infiammabili ma purtroppo presentano valori di GWP significativamente più alti.

R1234ze (GWP = 7) e altri refrigeranti HFO Proprietà L’R1234ze è un refrigerante mediamente infiammabile appartenente alla famiglia degli HFO - idro-fluoro-olefine. Esso è composto da idrogeno, fluoro e carbonio insaturo. Agli HFO appartiene anche l’R1234yf, che è il refrigerante che attualmente viene impiegato negli impianti di climatizzazione degli autoveicoli.

E’ possibile che in futuro esso possa essere impiegato nelle apparecchiature fisse.

La sua media infiammabilità impone

Molecola di propilene

R290, R1270 e R600a (HC) GWP = 3 R290 (propano), R1270 (propilene) e R600a (isobutano) sono tutti idrocarburi. Essi sono altamente infiammabili, tanto che la loro carica massima non può eccedere determinati limiti in molti tipi di impianti.

Tale fatto limita l’impiego degli HC principalmente alle apparecchiature monoblocco, ai chiller e ad alcuni tipi di condizionatori split.

Le apparecchiature elettriche degli impianti non devono produrre scintille nel caso in cui si verifichi una fuga di refrigerante tale da creare una concentrazione infiammabile nei dintorni del componente elettrico.

L’R290 e l’R1270 hanno prestazioni e pressioni di lavoro simili a quelle dell’R404A e vengono impiegati negli impianti commerciali ad alta, media e bassa temperatura.

L’R600a ha una temperatura di satura-

Molecola di isobutano e Care 50 (propano e etano).

Anch’esse sono molto infiammabili e presentano un significativo glide di temperatura.

CLASSIFICAZIONE DI SICUREZZA Sicurezza Tutti i refrigeranti alternativi compresi in questa guida presentano problemi di sicurezza maggiori di quelli dei refrigeranti HFC. Essi sono: • Infiammabilità – media (HFO, R32 e R717) ed elevata (HC); • Tossicità – bassa (R744) ed elevata (R717); • Alte pressioni (R744).

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Tabella 3 – Classificazione di sicurezza Limite di infiammabilità Calore inferiore, volume % di combustione, Propagazione di fiamma in aria J/kg 1 Nessuna propagazione di fiamma in prove condotte a 60 °C e 101,3 kPa Presenza di propagazione di fiamma in 2, bassa infiammabilità > 3,5 < 19.000 prove condotte a 60 °C e 101,3 kPa Presenza di propagazione di fiamma 2L, bassa infiammabilità, in prove condotte a 60 °C e 101,3 kPa proposta di sotto > 3,5 < 19.000 e velocità di combustione ≤ 10 cm/s classificazione a 23 °C e 101,3 kPa Presenza di propagazione di fiamma 3, alta infiammabilità ≤ 3,5 ≤ 19.000 in prove condotte a 60 °C e 101,3 kPa Classificazione di sicurezza

Nota – La classificazione di sicurezza 2L è una proposta presa in esame nella revisione delle norme EN 378, ISO 817 e ISO 5149. Essa è inserita nello standard ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers) e viene di fatto utilizzata in pratica. Per tale ragione è stata inserita in questo documento. Tuttavia per evidenziare che non è ancora presente in tutti gli standard si è usata la dicitura “proposta di sotto-classificazione”

Tabella 4 – Informazioni sulla sicurezza Refrigerante

Gruppo sicurezza

LFL, kg/m3 b

CO2 R744 NH3 R717

A1 B2L (proposta) A2L (proposta) A2L (proposta) A3 A3 A3

Non applicabile 0,116 0,307 0,303 0,043 0,038 0,047

HFC R22 e HFO R1234ze f HC R600a HC R290 HC R1270

Temperatura autoaccensione °C Non applicabile 630 648 368 460 470 455

PL, kg/m3 c

ATEL/ODL d kg/m3

0,1 0,00035 0,061 0,061 0,011 0,008 0,008

0,07 0,00022 0,30 0,28 0,06 0,09 0,002

a. Gruppo di sicurezza assegnato come risulta da EN378-1. b. LFL (kg/m3) è il Limite Inferiore di Infiammabilità come risulta da EN378-1. c. PL è il Limite Pratico come risulta da EN378-1. Per i refrigeranti A1 è la concentrazione massima tollerabile in uno spazio occupato tale da non produrre effetti che possano impedire la fuga. Per i refrigeranti A3 risulta essere all’incirca il 20% del valore LFL. d. ATEL / ODL è il limite di esposizione di Tossicità acuta / Limite di mancanza di ossigeno come riportato in EN378-1. Esso rappresenta il livello al di sopra del quale si registra un effetto nocivo dovuto o ad una singola esposizione o ad esposizioni multiple in un breve intervello di tempo (di solito meno di 24 ore). e. Le informazioni relative all’R32 sono tratte dall’attuale proposta di revisione di EN378. f. R1234ze non è riportato nell’attuale versione di EN378. Le informazioni sono tratte dall’attuale proposta di revisione. R1234ze non presenta limiti di accensione secondo le condizioni standard di prova, ma per temperature superiori a 30 °C. Il valore LFL riportato si riferisce a 60 °C.

Tossicità ed infiammabilità Le classificazioni di sicurezza sopra riportate fanno riferimento a quanto contenuto nelle norme ISO817:2009 ed EN378-1:2008 A2:2012.

Classificazione La classificazione avviene sulla base di due elementi: • A o B rappresentano il grado di tossicità; • 1, 2, 2L o 3 rappresentano il grado di infiammabilità.

Il grado di tossicità viene definito

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come segue: • Classe A indica bassa tossicità (la maggior parte dei refrigeranti sono in classe A); • Classe B indica una tossicità maggiore (l’R717 è in classe B).

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Principi di base del condizionamento dell’aria 162ª lezione Condizionamento di locali in particolari condizioni gravose: scelta del tipo di apparecchiatura e sua installazione PIERFRANCESCO FANTONI

CENTOSESSANTADUESIMA LEZIONE DI BASE SUL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni di base semplificate per gli associati sul condizionamento dell’aria, così come da 15 anni sulla nostra stessa rivista il prof. Ing. Pierfrancesco Fantoni tiene le lezioni di base sulle tecniche frigorifere. Vedi www.centrogalileo.it.

Il prof. Ing. Fantoni è inoltre coordinatore didattico e docente del Centro Studi Galileo presso le sedi dei corsi CSG in cui periodicamente vengono svolte decine di incontri su condizionamento, refrigerazione e energie alternative.

In particolare sia nelle lezioni in aula sia nelle lezioni sulla rivista vengono spiegati in modo semplice e completo gli aspetti teorico-pratici degli impianti e dei loro componenti.

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

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

INTRODUZIONE Quando un ambiente è particolarmente polveroso, i normali filtri che sono in dotazione sui condizionatori split sono assolutamente insufficienti per garantire la pulizia della batteria di scambio e la qualità dell’aria del locale climatizzato. Per tale motivo è indispensabile prendere una serie di provvedimenti specifici.

FILTRAZIONE DELL’ARIA E PRESSURIZZAZIONE DELL’AMBIENTE Il primo di questi è di avvalersi di un’apparecchiatura dedicata al filtraggio dell’aria. Inoltre si può provvedere a pressurizzare l’ambiente in modo tale da evitare il più possibile che aria esterna possa infiltrarsi nel locale, inquinando l’aria presente al suo interno. Allo scopo è necessario che l’ambiente da condizionare sia il più possibile “ermetico” rispetto all’esterno.

Inoltre la pressurizzazione richiede una quantità supplementare di aria, che necessariamente deve essere raffreddata e quindi comporta un carico supplementare per l’apparecchiatura di condizionamento. Normalmente tale carico consiste in una certa quantità di calore sensibile: per quantificare la sua entità si può utilizzare un coefficiente correttivo pari a circa 1,09 ed utilizzare la seguente formula: Q = F x 1,09 x ∆t dove Q rappresenta il carico di raffreddamento supplementare, F il flus-

so d’aria necessario per pressurizzare l’ambiente e ∆t è la differenza tra la temperatura dell’aria che viene prelevata all’esterno del locale e quella che si desidera mantenere all’interno del locale.

Se si desidera ottenere un risultato soddisfacente la pressurizzazione va mantenuta per tutte le 24 ore della giornata, cosicchè l’apparecchiatura per la pressurizzazione va mantenuta in funzione con continuità. Essa deve quindi funzionare indipendentemente dall’impianto di condizionamento ed essere dimensionata in funzione dell’obiettivo prefissato.

La figura 1 mostra una possibile soluzione impiantistica utilizzabile in ambienti polverosi o ricchi di particolato. L’apparecchiatura filtrante deve assicurare una buona qualità dell’aria interna in modo che anche la batteria evaporante del condizionatore rimanga pulita ed efficiente durante il suo funzionamento.

Con tale soluzione il funzionamento delle due apparecchiature è indipendente e, mentre il condizionatore può fermarsi quando la temperatura all’interno del locale è uguale a quella desiderata, l’apparecchiatura di filtrazione dell’aria può continuare a funzionare. Se invece anche quest’ultima si ferma, poichè la ventola dell’evaporatore in genere funziona anche con compressore fermo, si ha che la batteria interna del condizionatore può progressivamente sporcarsi, proprio perchè la qualità dell’aria interna peggiora quando l’impianto di filtrazione è fermo.

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TIPI DI CONDIZIONATORI I primi condizionatori impiegati in ambienti di lavoro polverosi ed in condizioni gravose erano del tipo autonomo canalizzato. Facile da installare e da manutenzionare, risultavano però avere il difetto di permettere la possibile contaminazione ed il riscaldamento dell’aria trattata. Inoltre il loro ingombro non permetteva il loro utilzzo in molteplici casi, dove esistevano problemi di spazio. Lo spazio è uno dei problemi che può presentarsi quando si vogliono condizionare particolari ambienti, specialmente in ambito industriale. Di solito lo spazio condizionato è un piccolo locale, ricavato all’interno di un’unità produttiva molto grande, o addirittura una piccola cabina dove trova posto una sola persona per la manovra di macchinari di processo.

La nascita dei condizionatori di tipo split rappresentò un notevole passo in avanti da questo punto di vista, poichè la separazione fisica tra l’unità interna e quella esterna portò ad una riduzione degli spazi necessari per la loro installazione ed una facile accessibilità per la manutenzione. Questo è favorito ancora di più dalla mancanza delle canalizzazioni che consentono il passaggio dell’aria condizionata da immettere in ambiente. Quindi anche il problema delle infiltrazioni di aria contaminata ed il suo riscaldamento sono superati.

MODALITÀ DI INSTALLAZIONE I condizionatori split sono di facile manutenzione in quanto unità esterna

Figura 1.

Esempio di una tipica installazione per un locale situato in condizioni ambientali gravose: condizionatore per il raffrescamento e apparecchiatura per la filtrazione e la pressurizzazione del locale.

ed interna possono essere facilmente separate una dall’altra. Vi è anche la possibilità di combinarle assieme secondo varie configurazioni e ciò li rende particolarmente adatti ad essere impiegati per il condizionamento di ambienti particolari.

Una prima possibile configurazione è quella orizzontale, cosiddetta “fuori per fuori”, dove unità interna ed esterna si trovano allo stesso livello. Per l’installazione è sufficiente approntare

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un breve tratto di tubazione che attraversa la parete divisoria.

Nell’installazione a pavimento l’unità interna deve possibilmente emettere l’aria fresca verso l’alto, in modo da non avere una sua eccessiva stratificazione all’interno del locale climatizzato.

Nell’installazione a soffitto non ci sono diversità rispetto a quella a pavimento, se non che in questo caso l’aria viene emessa nella parte alta del locale e quindi si ottiene una sua migliore distribuzione (vedi figura 2).

In alternativa, unità interna ed esterna possono essere montate a livelli diversi. Se l’unità esterna è più bassa di quella interna occorre prestare attenzione ai dislivelli esistenti (vedi figura 2). Se eccessivi, il liquido in bassa pressione può avere difficoltà a risalire lungo la tubazione fino all’evaporatore, così come l’olio, che rischia di non fare più ritorno al compressore. Se l’unità esterna è più alta, per dislivelli eccessivi si ha il problema del ritorno dell’olio, che potrebbe non venire trascinato dal vapore in bassa pressione che deve risalire il tratto verticale dall’unità interna a quella esterna.

SCELTA CORRETTA La scelta dell’apparecchiatura di condizionamento per usi particolari deve essere fatta attentamente. Non può essere basata solo sul minor costo, nè tantomeno può ricadere su apparecchiature destinate all’uso residenziale Queste semplicemente non sono in grado di lavorare in ambienti polverosi, molto caldi, corrosivi e quant’altro.

Per essere certi che l’apparecchiatura possa operare in maniera efficiente per lungo tempo, necessitando solo della normale manutenzione, è indispensabile condurre un’analisi dettagliata delle condizioni di lavoro.

Attenzione va posta alla tipologia di struttura metallica che racchiude il circuito frigorifero, ai materiali costruttivi, al tipo di isolante che viene utilizzato, al tipo di compressore, di ventole e di motori delle ventole e a tante altre caratteristiche.

Figura 2.

Esempio di possibili installazioni di un’unità di condizionamento split.

Infine l’installazione gioca un ruolo fondamentale per un buon funziona-

mento generale dell’impianto. ●

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Speciale HFC a basso impatto ambientale

R32: refrigerante del futuro nell’aria condizionata

LUIGI NANO Air-Conditioning and Refrigeration Equipment Manufacturers Association of Australia, (AREMA), e Consumer Electronics Supplier Association (CESA)

Gli argomenti di questo articolo saranno sviluppati nel XVI Convegno Europeo 12-13 giugno 2015 Politecnico di Milano - EXPO 2015

R32 - domande frequenti Le seguenti informazioni sono state preparate dall’Air-Conditioning and Refrigeration Equipment Manufacturers Association of Australia, (AREMA), e dalla Consumer Electronics Supplier Association (CESA) come servizio per l’industria dell’aria condizionata, per il grande pubblico e per tutti gli interessati alle tecnologie utili a ridurre l’impatto ambientale nelle applicazioni d’aria condizionata.

Le informazioni tecniche contenute in questo documento sono state tratte dagli standard internazionali, dai codici di regolamentazione e dalle relazioni rese pubbliche e disponibili dall’industria dell’aria condizionata statunitense e giapponese.

Perché i produttori dei sistemi d’aria condizionata stanno passando al refrigerante R32?

La decisione dei produttori dei condizionatori d’aria di passare a un nuovo refrigerante è dettata da molti fattori come l’impatto sull’ambiente, l’efficienza energetica, la sicurezza e il rapporto costibenefici. In molti paesi l’HFC22 è ancora il refrigerante dominante; è una sostanza che riduce l’ozono ed è in fase di eliminazione in molti paesi in seguito al Protocollo di Montreal. In paesi dove

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l’HCFC22 è già stato eliminato, il fattore dominante che indirizza verso il nuovo refrigerante è il desiderio di ridurre l’uso di refrigeranti ad alto potenziale riscaldamento globale (GWP).

Esiste una varietà di refrigeranti disponibili a basso GWP da poter scegliere.

Questi includono l’HFC 32 (o R32), l’HFO 1234yf/ze e le miscele di HFO, l’Ammoniaca (R717), il propano (R290) e la CO2 (R744).

Sfortunatamente, nessuno di questi candidati è un perfetto refrigerante, se vengono valutati i 4 criteri chiave: ambiente, efficienza energetica, sicurezza ed economia. Ogni refrigerante presenta dei punti forti e deboli, che variano anche a seconda del tipo di prodotto di destinazione.

Molti dei più importanti produttori di condizionatori d’aria sono arrivati alla conclusione che l’HFC32 è la scelta migliore per l’uso nei loro prodotti. I benefici dell’HFC32 sono: – Riduzione dell’ozono pari a zero – 1/3 GWP dell’HFC 410A – Superiore efficienza energetica – Alta capacità di refrigerazione e conduttività termica – Bassa caduta di pressione – Componenti singoli del refrigerante facili da trattare e recuperare – Bassa tossicità – Facilità di reperimento (l’R32 è usato nella produzione di R410A che è una miscela di 50% di R32 e 50% di R125) La principale caratteristica negativa dell’R32 è che è classificato come “leggermente infiammabile” o “difficilmente infiammabile” secondo lo standard internazionale per la designazio-

ne del refrigerante e la classificazione di sicurezza ISO 817:2014.

Cosa significa “difficilmente infiammabile” o “leggermente infiammabile”?

Lo standard internazionale ISO 817: 2014, distingue l’infiammabilità dei refrigeranti in 4 categorie come segue: - nessuna propagazione della fiamma (classe 1), difficilmente infiammabile (classe 2L), infiammabile (classe 2), e altamente infiammabile (classe 3). Nel linguaggio comune queste classificazioni sono denominate non infiammabili, leggermente infiammabili, infiammabili e altamente infiammabili, l’R32 rientra nel “difficilmente infiammabile” o nella categoria della classe 2L “leggermente infiammabile”.

Secondo la norma ISO 817, qualsiasi refrigerante e miscela d’aria che è in grado da solo di propagare una fiamma rientra in una delle tre categorie infiammabili. I refrigeranti della classe “L” presentano il rischio più basso delle tre categorie e sono definiti attraverso la velocità di combustione che è inferiore ai 10 cm al secondo. La caratteristica di questa bassa velocità di combustione è che il fronte della fiamma non si propaga facilmente in direzione orizzontale.

Si deve all’aumento di convezione dovuto alla combustione che crea una velocità maggiore rispetto alla velocità di incendio.

Questo significa in pratica che un refrigerante della classe 2L non è esplosivo se innescato in quanto la fiamma si propaga solamente in direzione verso l’alto dal punto di ignizione e non verso

l’esterno in tutte le direzioni.

La norma ISO 817 elenca la velocità di combustione dell’R32 a 6,7 cm/s (0,24 km/h). In confronto, la velocità di combustione dell’ammoniaca è di 7,2 cm/s, il butano è di 46 cm/s e l’idrogeno è di 317 cm/s. La velocità di combustione di un gas è la velocità del fronte della fiamma rispetto al gas immobile. La velocità reale della fiamma può essere alcune volte più alta per via dell’espansione della combustione del gas in unione alla velocità di combustione.

Questo si applica in particolar modo ai refrigeranti A2 e A3, visto che il loro calore è più alto della combustione che genera la rapida espansione e turbolenza, questi aumentano significativamente la velocità della fiamma.

La norma ISO 817 richiede che una classe 2L del refrigerante deve avere un calore di combustione inferiore al 19 Mj/kg. L’R32 ha un calore di combustione di 9,5 Mj/kg. Per l’ammoniaca è 18,6 M/kg, il butano è di 46,0 MJ/kg e l’idrogeno è di 120 MJ/kg.

Quanto è facile innescare l’R32?

Per innescare una miscela di gas, si devono soddisfare contemporaneamente 3 specifiche condizioni: 1. La concentrazione del gas infiammabile deve trovarsi tra il limite di infiammabilità inferiore e superiore (LFL e UFL) per il gas specifico. Per l’R32 questo è tra 14% del volume (300 grammi/m3) e 29% del volume (620 grammi/m3). Va osservato che il 14% della concentrazione di qualsiasi gas nell’aria è il limite accettato di privazione di ossigeno per essere in sicurezza. Inoltre, una concentrazione del 14% è ben al di sopra del limite dell’esposizione acuta di tossicità per i refrigeranti universali come l’R22 (5,9%) e l’R134a (5%).

2. Il secondo requisito è che la miscela di gas infiammabile deve avere una velocità inferiore a 3 o 4 volte la velocità di combustione (6,7 cm/sec per l’R32). Nel caso di uno split montato a parete, visto che l’R32 è più 1 DOE/CE/23810-92 – valutazione del rischio dell’ HFC-32 e HFC-32/134a (30/70 wt. %) nei sistemi split residenziali con pompe di calore 2 Kondo et al. - Journal of Fluorine Chemistry – Effetti della temperature e umidità sui limiti dell’infiammabilità di alcuni refrigeranti 2L.

pesante dell’aria, qualsiasi perdita del refrigerante supererà di 4 volte la sua velocità di combustione per via della gravità in una distanza di 40 cm. Inoltre, calcoli e modelli di fluidodinamica computazionale hanno dimostrato che anche una veloce perdita dell’R32 di 1000 grammi al minuto, non presenterà una miscela infiammabile al di fuori dell’unità a parete per via della diluzione e della caduta di velocità del refrigerante.

3. Il terzo requisito per dar luogo a un innesco è una fonte di innesco di energia sufficiente. A differenza dei gas comuni infiammabili come il propano, l’R32 non può innescarsi attraverso la normale elettricità statica che noi avvertiamo. I test condotti dai laboratori indipendenti in Giappone e in America1 hanno dimostrato che scintille provenienti dagli interruttori o dai contattori nei sistemi residenziali non hanno energia sufficiente per innescare l’R32.

Inoltre, la fonte più probabile di innesco in un sistema residenziale è una fiamma aperta come una candela, come il riscaldamento a combustione o i piani di cottura a gas.

Di conseguenza, se si verifica una perdita accidentale del refrigerante R32 da un cilindro o una tubazione, la velocità sarà troppo alta per incendiarsi vicino al punto di perdita e la concentrazione sarà troppo bassa dove la velocità diventa sufficiente bassa. Così, l’R32 difficilmente prenderà fuoco anche se provocato intenzionalmente.

Anche se tutti i 3 criteri si soddisfano in modo simultaneo, altre caratteristiche, quali la distanza di raffreddamento rapido (“quenching”), possono limitare la propagazione nel caso in cui si dovesse verificare un incendio. Per esempio, se l’incendio avviene all’interno di un grande circuito elettrico, la fiamma non si propagherà al di fuori dello spazio del circuito a meno che la protezione abbia aperture più grandi 5-6 mm per l’R32.

Perché il Data Sheet (istruzioni) dell’R32 dice che è “estremamente infiammabile”?

La classificazione di infiammabilità illustrata su tutte le schede di sicurezza sui materiali è determinata secondo la Globally Harmonized system of classification and labelling of chemi-

cals (GHS). La classificazione GHS dei gas infiammabili usa un approccio semplicistico: i gas sono classificati solamente attraverso la percentuale di concentrazione del gas richiesto per creare una miscela infiammabile nell’aria. Altri importanti fattori come la facilità con cui si incendia il gas o come si comporta una volta innescato non vengono presi in considerazione.

Secondo la classificazione GHS, qualsiasi gas che è infiammabile a una concentrazione di 13% o meno, o ha una gamma infiammabile di almeno 12 punti percentuali, è classificato come una categoria 2.1 ed è necessario segnalarlo con l’indicazione di pericolo “gas estremamente infiammabile”. L’R32 ha una gamma infiammabile di circa 15 punti così rientra nella definizione di GHS per la categoria di gas 2.1.

L’ammoniaca ha delle caratteristiche simili di infiammabilità all’R32 ed è anche un refrigerante di classe 2L. L’ammoniaca ha anche un LFL di 16,7% (paragonato al 14,4% dell’R32) e una gamma infiammabile di circa 14 punti2 percentuali. In qualsiasi caso, l’ammoniaca è stata storicamente catalogata come “estremamente infiammabile” dai dati di sicurezza dei fornitori di ammoniaca. L’ammoniaca è anche un gas meno denso dell’R32, così per raggiungere il suo LFL, sono necessari solamente 116 grammi di ammoniaca per un metro cubo rispetto ai 306 grammi dell’R32.

L’Australian Dangerous Goods Code (ADG) usa anche lo stesso metodo semplicistico per definire un gas infiammabile fatta eccezione dei gas che hanno un LFL oltre il 13% e una gamma al di sotto del 12% non sono considerati infiammabili, mentre i GHS li classifica come “gas infiammabili” (e quindi non estremamente infiammabili).

L’R32 è tossico?

Tutti i refrigeranti classificati nella norma ISO 817 possono determinare alcuni effetti nocivi sulla salute se la concentrazione è abbastanza alta, inoltre è tecnicamente scorretto affermare e classificare qualsiasi refrigerante come “non tossico”. In qualsiasi caso, se confrontiamo tutti gli altri comuni refrigeranti, l’R32 richiede il livello più alto di concentrazione per

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provocare effetti nocivi sulla salute.

Lo standard internazionale ISO817 individua due classi di tossicità per i refrigeranti: Classe A - tossicità cronica più bassa e classe B - tossicità cronica più alta. L’R32 è classificato come classe A. In generale , i refrigeranti di classe A sono chiamati non tossici e quelli di classe B sono chiamati tossici.

Rispetto a tutti refrigeranti di classe A (bassa tossicità) come l’R22, R410A, R134, R290 (propano) e l’R600a (isobutano), l’R32 ha il più alto (più sicuro) limite di esposizione di tossicità acuta, Acute Toxicity Exposure Limit (ATEL), di 220,000 ppm. L’R32 ha il più alto ATEL dei 99 refrigeranti rappresentanti nella tabella 5 della norma ISO 817.

E i prodotti di decomposizione?

Come avviene con tutti i refrigeranti fluorurati, l’R32 decomporrà e produrrà sostanze tossiche come il fluoruro di idrogeno e l’anidride carbonica se bruciato.

Come sopra indicato, la probabilità dell’R32 di essere presente nella sua gamma di infiammabilità ed essere innescato è estremamente rara. La causa più probabile (ma anche più improbabile) della decomposizione termica dell’R32 potrebbe essere data una perdita in uno spazio chiuso dove è presente una fiamma aperta come nel caso di un riscaldatore a gas a livello del pavimento.

In questo scenario, con un sistema split montato a parete direttamente sopra al riscaldamento a combustione, il test3 ha dimostrato che la produzione di fluoruro di idrogeno proveniente dalla perdita dll’R32 non è altro che del fluoruro di idrogeno come quello prodotto dai refrigeranti non infiammabili come l’R410A. Le misurazioni4 di laboratorio dei prodotti di decomposizione da contatto con una superficie calda, rispetto a una temperatura di infiammabilità molto elevata, hanno dimostrato che 3 The Japan Society of Refrigerating and Air Conditioning Engineers – Rischio di valutazione dei refrigeranti leggermente infiammabili– 2012 Progress Report (pp 35-42) 4 Kataoka O, 2013 – Considerazioni sulla sicurezza quando si maneggiano refrigeranti appartenenti alla classe “L di infiammabilità.

5 The Japan Society of Refrigerating and Air Conditioning Engineers – Rischio di vautazione dei refrigernati leggermente infiammabili– 2013 Progress Report (pp 25-30)

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un 5% dell’R32 in una miscela d’aria esposta a un filo riscaldato ha prodotto decisamente meno fluoruro di idrogeno (meno di 5ppm) rispetto a una miscela equivalente di R22 (più di 70 ppm di fluoruro di idrogeno).

L’analisi dell’R32 esposto a un riscaldatore5 a temperatura variabile ha rilevato che il fluoruro di idrogeno ha iniziato ad essere prodotto quando la temperatura aveva raggiunto i 570 °C 590 °C. Bisogna osservare che anche l’R410A, R407C, R404A, R134A, R22 e altri refrigeranti comunemente non infiammabili iniziano a decomporsi attorno alla stessa temperatura in cui l’R32 inizia a decomporsi.

Il fluoruro di idrogeno ha un odore sgradevole. Si pensa che nel caso di perdita dell’ R32, R22 o R410A all’interno di una stanza con una sorgente di combustione, l’odore allerterebbe gli occupanti a lasciare la stanza prima di essere esposti a livelli pericolosi di fluoruro di idrogeno.

Siccome i refrigeranti HCFC e HFC sono stati usati nei condizionatori d’aria per quasi 50 anni senza grande preoccupazione nei confronti delle sostanze tossiche prodotte dalla combustione, qualsiasi rischio inerente alla decomposizione dell’R32 può essere trattato nello stesso modo dei refrigeranti fluorurati già esistenti.

L’R32 può provocare il cancro?

Noi crediamo che questa preoccupazione si basi sul data sheet (istruzioni) Honeywell per l’R32 e l’R410A contenenti la seguente indicazione: “Attenzione. Questo prodotto contiene sostanze chimiche note nello Stato della California come causa di cancro- diclorometano.” È importante osservare che l’avvertenza è inerente alle sostanze chimiche chiamate diclorometano (cloruro di metilene) e non difluorometano (il nome chimico per l’R32). Il diclorometano è una materia prima usata nella produzione dell’R32. Dopo la produzione, potrebbero essere presenti nel prodotto finale delle tracce al di sotto dello 0,003%.

Secondo la “Proposition 65” californiana, un composto dovrà riportare la scritta “attenzione cancerogeno” a meno che una persona esposta alla sostanza al livello previsto per 70 anni abbia meno di 1 possibilità su 100.000 di ammalarsi di cancro in

seguito all’esposizione. È per questa ragione che la maggior parte delle sostanze come i cibi, cosmetici, gli integratori, tazze e utensili da cucina, abiti, attrezzi, articoli sportivi, apparecchiature elettroniche e gas riportano questa avvertenza in California. Nessun regolamento simile è applicato negli altri stati degli USA, dell’Australia o della Nuova Zelanda.

Riassunto Questo documento ha presentato un riassunto di una parte della ricerca indipendente effettuata e condotta attraverso i test di laboratorio, le università e le istituzioni governative in tutto il mondo riguardo le caratteristiche dei refrigeranti A2L e in particolare dell’R32.

L’obiettivo fondamentale e la responsabilità dei produttori di apparecchiature puntano alla sicurezza nell’uso dei loro prodotti in tutti gli scenari possibili ed è per questo che devono condurre valutazioni scientifiche e ingegneristiche di tutti i materiali e i componenti usati nei loro dispositivi.

I produttori che hanno progettato i condizionatori d’aria con il refrigerante R32 si sono basati sui criteri indicati nei primi due paragrafi di questo documento dove si prende in considerazione il tipo di prodotto e l’applicazione prevista.

Molti dei produttori che rilasciano modelli con R32 applicano anche CO2 e idrocarburi nelle altre applicazioni che producono.

Il buco dell’ozono e i cambiamenti climatici stanno diventando un argomento serio, i refrigeranti non infiammabili contenenti fluoro sono stati usati senza porsi molte domande.

Come ad esempio non è stata considerata la valutazione delle caratteristiche di bassa infiammabilità del refrigerante fatta eccezione per il caso dell’ammoniaca. Inoltre, gli standard dei gas più comuni escludono l’ammoniaca dalla categoria dei gas “altamente infiammabili”.

Adesso che la classe di sicurezza 2L è stata definita nell’ISO817 per evidenziare i refrigeranti che hanno caratteristiche di infiammabilità simili all’ammoniaca, per rivedere e aggiornare gli altri standard e regolamentazioni c’è bisogno di trattare la classe 2L dei refrigeranti alla stesso modo, sul piano dell’infiammabilità, dell’ammoniaca. ●

Speciale patentino di brasatura

La qualifica del brasatore

STEFANO NICOLETTI Euroweld

Nella realizzazione di impianti frigoriferi, in talune circostanze, si ricade sotto la direttiva 97/23 “PED” che stabilisce, in funzione delle pressioni, dei volumi e del tipo di fluido, i requisiti minimi di sicurezza ai quali tali impianti devono sottostare.

Ed è proprio a tale proposito che diventa fondamentale poter garantire la ripetibilità del processo speciale “brasatura” e quindi la conformità dello stesso mediante un idoneo iter di validazione chiamato qualifica del processo di brasatura e del brasatore.

Ecco che spesso ci si sente dire impropriamente “devo prendere il patentino. Cosa devo fare?”

Per iniziare occorre precisare che non si tratta di una “patente” bensì di una qualifica che sarà di processo, nel caso in cui si voglia validare la tecnica operativa utilizzata, oppure del brasatore nel caso in cui si voglia dare evidenza della manualità della persona che esegue la brasatura.

Le norme che stabiliscono cosa fare e come farlo sono: UNI EN 13134 Brasatura forte. Qualificazione della procedura UNI EN ISO 13585 Brasatura forte. Qualificazione dei brasatori e degli operatori per la brasatura forte.

Ovviamente una norma tecnica non è sempre di facile interpretazione ed applicazione per chi non è addetto ai lavori ed è per tale motivo che si vuole cercare di fare chiarezza al fine di permettere la scelta ottimale dell’iter di qualifica del processo di brasatura e del brasatore.

In entrambi i casi occorre stabilire una serie di parametri che permetteranno di ottenere una qualifica con il corretto campo di applicazione.

Tali parametri prendono il nome di variabili essenziali e tengono conto di: • Tipo di processo di brasatura • Tipo di prodotto • Tipo di giunto • Gruppo di materiale di base • Tipo di metallo d’apporto (ovvero tipo di lega utilizzata) e temperatura di lavoro • Modalità di applicazione del metallo d’apporto • Dimensione del materiale da brasare • Posizione di saldatura

Analizziamo ora ogni singola variabile essenziale valutando il campo di validità in funzione del tipo di prova di qualifica.

TIPO DI PROCESSO DI BRASATURA Variabile 911 912 913 914 916 918 919 921 922 924 925 926

Descrizione Campo di validità Brasatura ad infrarossi Brasatura a fiamma Brasatura laser Brasatura a bombordamento elettronico Ogni singolo Brasatura ad induzione processo Brasatura a resistenza qualifica solo Brasatura a diffusione se stesso.

Brasatura in forno Brasatura in vuoto Brasatura in bagno di sali Brasatura in bagno di flusso Brasatura ad immersione

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TIPO DI PRODOTTO

GRUPPO MATERIALI BASE

Variabile

Descrizione

Campo validità

Plate

Piatto

Piatto

Pipe

Tubo

Tubo

TIPO DI GIUNTO Variabile

Descrizione

Campo validità

Plate

Giunto testa-testa

Giunto testa-testa

Overlap joint

Giunto a sovrapposizione

Giunto a sovrapposizione

Analizziamo ora le tipologie di materiale maggiormente impiegate nel campo della climatizzazione, refrigerazione e pompe di calore.

Tipo di materiale Rame Ottone Acciaio al carbonio Acciaio inossidabile

Sigla identificativa D D A B

Ovviamente, trattandosi di una giunzione, i materiali da unire possono essere costituiti dalla stessa qualità di materiale oppure da due diverse qualità di materiali.

Vediamo nel dettaglio i differenti abbinamenti ed i relativi campi di validità.

Tipo di abbinamento prova qualifica Materiali

Sigla

Sigla

Rame-Rame

D-D

D-D

Rame-Rame Rame-Ottone Ottone-Ottone

Rame-Ottone

D-D

D-D

Rame-Rame Rame-Ottone Ottone-Ottone

Ottone-Ottone

D-D

D-D

Rame-Rame Rame-Ottone Ottone-Ottone

Rame-Acciaio al carbonio

D-A

D-A

Rame-Acciaio al carbonio Ottone-Acciaio al carbonio

Rame-Acciaio inox

D-B

D-A

Rame-Acciaio al carbonio Ottone-Acciaio al carbonio

D-B

Rame-Acciaio inox Ottone-Acciaio inox

Significato

Ottone-Acciaio inox

D-A

D-A

Rame-Acciaio al carbonio Ottone-Acciaio al carbonio

Ottone-Acciaio inox

D-B

D-A

Rame-Acciaio al carbonio Ottone-Acciaio al carbonio

D-B

Rame-Acciaio inox Ottone-Acciaio inox

Acciaio al carbonio-Acciaio al carbonio

A-A

A-A

Acciaio al carbonio-Acciaio al carbonio

Acciaio inox-Acciaio inox

B-B

A-A

Acciaio al carbonio-Acciaio al carbonio

B-B

Acciaio inox-Acciaio inox

A-B

Acciaio al carbonio-Acciaio inox

A-A

Acciaio al carbonio-Acciaio al carbonio

A-B

Acciaio al carbonio-Acciaio inox

Acciaio al carbonio-Acciaio inox

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Campo di validità

A-B

TIPO DI MATERIALE D’APPORTO (LEGA BRASANTE) In modo analogo alla scelta del materiale base occorre scegliere il materiale d’apporto ricordando che non vi è intercambiabilità tra gli stessi. Ovvero la qualifica è valida per i materiali d’apporto che sono all’interno dello stesso gruppo.

Codice

Tipo

CuP 1xx CuP 180 CuP 2xx CuP 281

Ag 1xx

Ag 2xx

Ag134

Ag 281

Ag 3xx

Ag 4xx

Analisi Cu, P (Fosforo 4,8-:-8,1) Liquidus 770-:-925 °C Cu; P; Ag (Argento-Rame-Fosforo) Fosforo 4,8-:-7,5 Argento 1,5-:-19 Liquidus 645-:-825 °C Ag; Cu; Zn; Sn (Argento; Rame; Zinco; Stagno) Argento 24-:-61 Rame 20-:-41 Zinco 15-:-35 Liquidus 655-:-760 Ag; Cu; Zn; (Argento; Rame; Zinco) Argento 4-:-73 Rame 19-:-56 Zinco 8-:-42 Liquidus 720-:-870 Ag; Cu; Zn; Cd (Argento; Rame; Zinco Cadmio) Argento 24-:-51 Rame 14-:-29,5 Zinco 13,5-:-29,5 Cadmio 15-:-25 Liquidus 620-:-720 Ag; Cu; Zn; Ni; Mn (Argento; Rame; Zinco; Nichel; Manganese) Argento 24-:-86 Rame 15-:-43 Zinco 4-:-35 Nichel 0,5-:-6 Manganese 1,5-:-16 Liquidus 705-:-970

Campo di validità CuP 1xx CuP 2xx

Ag 1xx

Ag 2xx

Per ciascuna variabile esiste un campo di validità specifico come riportato nei prospetti che seguono.

Nel caso di differenti spessori dei materiali base il campo di validità tiene conto di entrambi gli spessori.

Nel caso di tubi di differente diametro e spessore il campo di validità terrà conto di: – Diametro minore – Spessore minore Se gli spessori differiscono il limite inferiore è basato sullo spessore minore mentre il limite superiore è basato sullo spessore maggiore.

Nei prospetti che seguono sono riportati i campi di validità.

Spessore In base alla fascia di spessori in cui ricade lo spessore del saggio di prova viene applicata la formula per stabilire il campo di validità corrispondente.

Spessore del saggio della prova di qualifica

Campo di validità

<3 3 - : - 10 >10

0,5t - : - 2t 1,5 - : - 2t Pre posizionata

(t è il valore dello spessore della prova di qualifica)

Ag 3xx

Diametro Per quanto riguarda il diametro il campo di validità è dal diametro della prova di qualifica a scendere.

Diametro del saggio della prova di qualifica

Campo di validità

D

≤D

(D è il valore del diametro della prova di qualifica)

Ag 4xx

Sovrapposizione Per quanto riguarda la sovrapposizione il campo di validità è dal valore di sovrapposizione della prova di qualifica a scendere.

Diametro del saggio della prova di qualifica L

MODALITÀ DI APPLICAZIONE DEL MATERIALE D’APPORTO (LEGA BRASANTE) Applicazione

Campo di validità

Sulla giunzione

Sulla giunzione Pre posizionata

Pre posizionata

Pre posizionata

DIMENSIONI Le dimensioni del giunto brasato tengono conto di: • Spessore • Diametro • Sovrapposizione

Campo di validità ≤L

(L è il valore di sovrapposizione della prova di qualifica)

POSIZIONE In funzione della posizione cambia la modalità di deposito del materiale d’apporto. Per tale motivo viene fatto riferimento alla modalità di lavoro del flusso.

Tipo di materiale Rame Ottone Acciaio al carbonio Acciaio inossidabile

Sigla identificativa D D A B

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Ovviamente, trattandosi di una giunzione, i materiali da unire possono essere costituiti della stessa qualità di materiale oppure da due diverse qualità di materiali.

Vediamo nel dettaglio i differenti abbinamenti ed i relativi campi di validità.

Tipo di abbinamento prova qualifica Materiali

Campo di validità Sigla

Sigla

Significato

H

H VD

Tubo asse orizzontale flusso orizzontale Tubo asse verticale flussante verso il basso

Tubo asse verticale flussante verso il basso

VD

VD

Tubo asse verticale flussante verso il basso

Tubo asse verticale flussante verso l’alto

VU

H VD VU

Tubo asse orizzontale flusso orizzontale Tubo asse verticale flussante verso il basso Tubo asse verticale flussante verso l’alto

Tubo asse orizzontale flusso orizzontale

FACCIAMO ALCUNI ESEMPI: 912 T O D-D CuP281, FF, t1,5 D54 L30 VD

Qualifica SIGNIFICATO Brasatura a fiamma Tubo Sovrapposizione Rame-Acciaio inox

CAMPO DI VALIDITÀ Brasatura a fiamma Tubo Sovrapposizione D-D: Rame-Rame Rame-Ottone Ottone-Ottone

CuP281

Lega CuP281 Cu; P; Ag

Lega CuP281 Cu; P; Ag

FF

Sulla giunzione

Sulla giunzione Pre posizionata

t1,5 D54 L30 VD

Spessore prova 1,5 mm Diametro prova Sovrapposizione prova Tubo asse verticale flussante verso l’alto

Da 0,75 mm fino a 3 mm ≤ 54 mm ≤ 30 mm VD Tubo asse verticale flussante verso il basso

912 T O D-D

912 T O D-B AG134, FF, t1,5 D54 L30 VU

Qualifica SIGNIFICATO Brasatura a fiamma Tubo Sovrapposizione Rame-Acciaio inox

CAMPO DI VALIDITÀ Brasatura a fiamma Tubo Sovrapposizione D-A: Rame-Rame Ottone-Acciaio inox D-B: Rame-Acciaio al carbonio Ottone-Acciaio al carbonio

Ag134

Lega Ag134 Ag; Cu; Zn; Sn

Lega Ag134 Ag; Cu; Zn; Sn

FF

Sulla giunzione

Sulla giunzione Pre posizionata

t1,5 D54 L30 VU

Spessore prova 1,5 mm Diametro prova Sovrapposizione prova Tubo asse verticale flussante verso l’alto

Da 0,75 mm fino a 3 mm ≤ 54 mm ≤ 30 mm H Tubo asse orizzontale flusso orizzotale VD Tubo asse verticale flussante verso il basso VU Tubo asse orizzontale flussante verso l’alto

912 T O D-B

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Speciale formazione per i soci ATF

I refrigeranti e l’ambiente TERZA PARTE

KELVIN KELLY – BUSINESS EDGEI NANO Halvart Koppen, alto funzionario ONU con il docente Kelvin Kelly presso la sede centrale CSG.

Tratto da “Refrigeration, Air Conditioning and Heat Pumps Technology”, l’intero manuale in lingua inglese può essere acquistato sul sito web www.businessedgeltd.co.uk

I refrigeranti oggi in uso provengono da un gruppo di sostanze chimiche chiamate HFC o idrofluorocarburi. In passato venivano utilizzati i CFC e i HCFC, dannosi per lo strato dell’ozono.

Furono sviluppati alla fine degli anni ’20 e vennero accettati universalmente per le seguenti qualità: • Limitata tossicità • Adattabilità alle applicazioni standard • Non infiammabilità • Buona miscibilità con gli oli conosciuti • Stabilità chimica • Costi relativamente bassi e buona disponibilità • Buone proprietà termodinamiche • Adattabilità a tutte le applicazioni con tubi di rame Queste proprietà non si adattavano ai refrigeranti precedenti come il cloruro di metile o il diossido di zolfo, che erano molto pericolosi. I nuovi CFC erano considerati come sostanze chimiche meravigliose.

Tutti i refrigeranti sono classificati seguendo uno standard internazionale e viene assegnata loro una R. I refrigeranti che venivano usati più comunemente nel condizionamento dell’aria e nella refrigerazione (CFC e HCFC): • R12 diclorodifluorometano • R502 (miscela azeotropica di R22 e di R115) • R22 monoclorodifuorometano Alcuni refrigeranti a medio termine non dannosi per l’ozono (HFC) sono invece: • R134a tetrafluoroetano • R407C miscela zeotropica • R404A miscela quasi azeotropica • R410A miscela binaria quasi azeo-

tropica • Refrigeranti infiammabili con un GWP basso • R32 difluorometano I refrigeranti alternativi che hanno un GWP ancor più basso di quello degli HFC sopra citati ma con bassa infiammabilità sono le idrofluoro-olefine HFO: • R1234yf-R1234ze Tetrafluoropropene I refrigeranti che hanno un basso GWP e, dunque, considerati come meno dannosi all’ambiente sono: • R600a isobutano • R290 propano • R717 ammoniaca • R744 CO2 APPLICAZIONI R12 – Era usato nelle basse e medie temperature, interessando, dunque, i contenitori di latticini, di carne fresca, il trasporto refrigerato e le celle di piccole e medie dimensioni. Le temperature variavano tra i -18°C e +10°C. Era utilizzato anche nel settore del condizionamento dei veicoli e nei dispositivi di raffreddamento di grandi dimensioni dalla capacità dai 1750kW in su.

R502 – Si tratta di un azeotropo (miscela) del 48.8% del peso di R22 e il 51.2% di R115. Era utilizzato alle basse temperature come nei congelatori, nelle celle frigorifere di piccole dimensioni, nella conservazione dei gelati e nelle unità a bassa temperatura. Le temperature variavano tra -40°C e -5°C. Ha una pressione adiabatica di scarico più bassa di quella dell’R22 ed è stato sviluppato come sostituto dell’R22 alle basse temperature.

R22 – E’ stato, ultimamente, associato ad applicazioni a temperature medie o alte nel condizionamento di tutti i tipi e dimensioni, nei dispositivi di raffreddamento delle cantine adibite alla conservazione della birra. Le temperature variavano tra +10 °C e +25 °C. E’ stato originariamente sviluppato come refrigerante alle basse temperature ed ora è utilizzato per le temperature medie o alte. Date le alte temperature di scarico, il calore in entrata dovrebbe essere mantenuto a livelli minimi soprattutto dove viene utilizzato un compressore ermetico o semi ermetico. Il vantaggio è dato dal compressore di dimensioni ridotte e dalla capacità refrigerante che supera del 60% quella dell’R12.

R134a – E’ utilizzato nelle applicazioni alle basse e medie temperature. Di norma ne fanno parte i contenitori per latticini, carni fresche, il trasporto refrigerato e la refrigerazioni ad uso domestico. Le temperature variano da -25 °C a +10 °C. E’ utilizzato anche nel condizionamento degli autoveicoli.

Condensa a pressioni moderate in condizioni ambientali normali ed è miscibile con l’olio in tutte le condizioni operative.

R404A – E’ una miscela quasi azeotropa di R143a, R125 e R134a. E’ utilizzato per lo più alle basse temperature nei congelatori, nelle celle di piccole dimensioni, nella conservazione dei gelati ed in unità speciali come sostituto diretto dell’R502. Le temperature variano da -40 °C a -5 °C. A causa della miscela hanno una variazione della temperatura glide di 1K.

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R407C – E’ una miscela zeotropica di R22, R125 e di R134a. E’ stato progettato come sostituto dell’R22 in una vasta gamma di applicazioni, prime fra tutte il condizionamento dell’aria di tutti i tipi e di tutte le dimensioni , nel raffreddamento delle cantine adibite alla conservazione della birra con una temperatura ambiente che varia da +10 °C a +25 °C. I sistemi devono essere progettati per l’utilizzo di questo refrigerante. L’R407 non è adatto ai sistemi che utilizzano evaporatori allagati.

R410A – E’ una miscela quasi azeotropa di R22 e di R125. E’ facilmente reperibile ed è utilizzato come sostituto dell’R22 ma ha una pressione elevata in determinate condizioni operative (per esempio 26 bar a 43 °C). La variazione della temperatura glide è <0.2k. I sistemi che utilizzavano l’R22 devono subire delle variazioni ed incrementare l’utilizzo di dispositivi saldati.

R32 – E’ un refrigerante HFC a singolo componente. Si trova per il 50% nell’R410A mentre per il restante 50% R125, che è utilizzato per eliminare l’infiammabilità dell’R32. L’R32 non è classificato come infiammabile ma come un refrigerante dalla bassa infiammabilità. La sua efficienza termodinamica superiore a quella dell’R 410A e il suo GWP minore ne fanno una buona alternativa all’R22 e all’R410A. R600a – E’ un refrigerante singolo. E’ largamente utilizzato nei refrigeratori sigillati ad uso domestico come sostituto del CFC R12 e dell’HFC R 134a.

L’R600 ha un rendimento termodinamico basso ma il volume specifico minore fa sì che la pressione a cui opera sia minore di quella dell’R12 e dell’R 134a. Il compressore funzione così a bassa corrente e il sistema è più efficiente. Il lato negativo è dato dalla sua infiammabilità e dalle dimensioni maggiori del compressore rispetto a quello utilizzato per l’R12 e l’R134a.

R290 – E’ un HC singolo. E’ per lo più usato nelle applicazioni a temperature elevate. Può essere utilizzato nei sistemi di condizionamento split perché ha buone proprietà termodinamiche ma, a causa della sua infiammabilità, è sottoposto a particolari regolamentazioni. L’R290, come con tutti i refrigeranti HC, può essere miscelato

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Punto di Pressione Pressione Effetto evaporatore condensatore refrigerante ebollizione bar (a) bar (abs) kJ/kg °C Confronto refrigeranti evap. -15 °C e cond. 30 °C per ton (3.5 kW) di refrigerazione R11 0.2 1.25 155.95 23.7 R12 1.8 7.4 117.2 -29.7 R502 3.4 13.1 105.95 -45.2 R22 2.9 11.9 162.67 -40.8 R134a 1.6 7.7 148.03 -26 R600a 0.8 4.03 263.91 -11.75 R290 2.8 10.08 277.9 -42.1 R717 2.3 11.06 1103 -33.3 R410A 4.8 18.7 167.89 -51.45 R404A 3.7 14.2 114.15 -46.2 Confronto refrigeranti evap. -6,7 °C e cond. 30 °C per kW di refrigerazione R22 3.9 11.9 165.9 -40.8 R134a 2.3 7.7 153 -26 R32 6.5 19.3 258.6 -51.7 R1234yf 2.5 7.8 120.5 -29.45 R1234ze 1.7 5.8 139.6 -18.95 Impatto ambientale dei refrigeranti principali Refrigerante R12 R22 R134a R407C R410A R404A R717 R290 R600a R1234yf R1234ze R32

con altri HC per diverse applicazioni.

R1234yf/R1234ze – Questi refrigeranti sono come l’R32 cioè a bassa infiammabilità. L’R1234yf ha le proprietà che ne permettono l’utilizzo nel condizionamento dei veicoli. L’R1234ze può essere utilizzato alle basse e medie temperature come ad esempio nei frigoriferi/congelatori.

Azeotropi (R500) – Sono refrigeranti composti da più refrigeranti. Cambiano di fase alla stessa temperatura ad una data pressione.

Zeotropi (R400) – Sono refrigeranti composti da più refrigeranti. Cambiano di fase a temperature diverse ad una data pressione. Questa temperatura è chiamata temperatura «glide».

ODP 1 0.05 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

GWP 10900 1810 1430 1774 2088 3922 0 3 3 4 7 675

L’AMBIENTE OZONOSFERA L’ossigeno è un elemento (simbolo chimico O) che esiste in tre forme ma solo due sono stabili. Quella più comune è l’ossigeno gassoso O2, con una molecola di due atomi. Questo gas forma il 20% circa dell’aria che respiriamo ed è essenziale per quasi tutte le forme di vita sulla terra. Gli atomi singoli chiamati radicali di ossigeno (O) sono molto instabili e possono esistere sotto questa forma solo per periodi molto brevi.

Si legheranno con qualunque cosa sia disponibile ed a volte formano una molecola di ossigeno O2.

L’ozono (O3) definito anche come triossigeno esiste in natura, ma è meno stabile dell’O2. Esiste in quantità relativamente piccole (meno di 0.00005% dell’atmosfera) ed il 95% dell’ozono naturale si trova nella stratosfera tra 15 e 50 chilometri al di sopra della superficie della terra. Si forma quando le molecole di O2 si dividono in atomi di radicali di ossigeno che si uniscono alle molecole di O2 per formare l’O3 o ozono. Ciò avviene per lo più nella stratosfera al di sopra dell’equatore dove la luce del sole ha la giusta lunghezza d’onda ed incidenza per fornire l’energia richiesta a dividere le molecole di ossigeno. L’ozono ha un odore caratteristico associato al voltaggio elevato necessario alla divisione dell’ossigeno. Molte persone credono di sentirne l’odore al mare e di trarne dei benefici ma, in realtà, l’odore è quello dello iodio.

Lo strato di ozono è importante perché la luce del sole che provoca la divisione dell’ossigeno di fatto è per lo più la lunghezza d’onda più dannosa tra le radiazioni solari ultraviolette.

Inoltre, nella stratosfera queste ultime colpiscono e dividono le molecole di ozono che vengono assorbite in questo processo proteggendo la vita dell’uomo, degli animali e delle piante sulla terra. L’ozono viene diviso in ossigeno e radicali che si combinano con altre molecole e radicali di ossigeno riformandosi in ossigeno ed ozono mantenendo, così, l’ozonosfera in equilibrio. Le frequenze più pericolose vengono bloccate ed altre frequenze sono drasticamente ridotte grazie a questo processo.

Una delle ragioni per le quali la vita si è sviluppata prima nei mari è il fatto che non ci fossero ossigeno atmosferico o ozono per rimuovere i raggi UV, per questo motivo la terra era sterile eccetto che per i fondali profondi degli oceani dove i raggi UV non riuscivano ad arrivare. Filtrare i raggi UV è vitale per la vita sulla terra. Se questo equilibrio viene meno vi saranno effetti drammatici sulla vita degli uomini, degli animali, delle piante e del fitoplancton del mare.

EFFETTI DELL’ESAURIMENTO DELL’OZONOSFERA

ESAURIMENTO DELL’OZONOSFERA

CHE COSA VIENE FATTO?

I CFC e gli HCFC erano considerati i refrigeranti ideali anche dal punto di vista ambientale ma oggi si sa che danneggiano l’ozonosfera. La loro stabilità chimica li fa durare nell’atmosfera per periodi che possono durare 100 anni. A livelli contenuti non causano particolari problemi ma raggiungono la stratosfera. Qui, come l’ozono, quando sono colpiti dai raggi UV, si dividono. In questo caso liberano degli atomi di radicali di cloro che impediscono la formazione naturale dell’ozono. Si uniscono a radicali di ossigeno liberati dalla divisione dell’ozono per formare ossido di cloro (ClO) e cedono l’atomo di ossigeno ad un altro radicale di ossigeno. Così il cloro dei CFC riduce il numero di radicali di ossigeno necessari alla formazione di ozono, assottigliando l’ozonosfera. A causa delle condizioni atmosferiche caratteristiche dell’Antartide gli effetti diventano più evidenti in quella zona per quello che viene definito come il buco nell’ozono.

Gli effetti più probabili sono: • un incremento del melanoma alla pelle negli uomini; • un incremento nella cataratta negli uomini e negli animali domestici e selvatici; • devastazione delle piante soprattutto del grano e della soia; • riduzione del fitoplancton che colpisce l’intera catena alimentare.

Dall’inizio degli anni ’70, gli scienziati raccolgono dati e discutono sulla loro influenza sulla stratosfera. Nel 1974 Rowland e Molina hanno esposto la loro ipotesi di un esaurimento della stratosfera a causa dei CFC e il dibattito si è protratto fino a metà degli anni ’80. La scoperta del buco dell’Antartide ed altre prove hanno condotto alla Convenzione di Vienna e all’adozione del Protocollo di Montreal nel 1987.

Il Protocollo di Montreal è un accordo internazionale firmato da numerosi governi nazionali sotto gli auspici del programma Ambientale delle Nazioni Unite (UNEP) mirato a controllare ed eventualmente eliminare la produzione di alcuni CFC. Dalla stesura dei primi accordi vi sono state revisioni regolari e le decisioni prese sono diventate sempre più severe a causa di una situazione preoccupante.

Tutti i firmatari del Protocollo, nel 1992, hanno deciso: Controllo della produzione di CFC – diminuzione del 75% dei livelli del consumo del 1986 entro il 1994 – diminuzione del 100% del consumo entro il 1996 Il controllo include: R10; R11; R12 R113, R114, R115 contenenti metilcloroformio Controllo della produzione di HCFC • riduzione del 35% entro il 2004 • riduzione del 65% entro il 2010 • riduzione del 90% entro il 2015 • riduzione del 99% entro il 2020 • riduzione del 100% entro il 2030 All’interno della revisione della regolamentazione dell’Unione Europea 3093/94, tutta la produzione dei CFC è stata bloccata entro il 1 gennaio

45

1995. Nell’ ottobre del 2000 è stata adottata la regolamentazione n.

2037/2000. Secondo questa regolamentazione la produzione di nuovi sistemi a CFC è definitivamente vietata. L’utilizzo dei CFC per impianti già esistenti è stato vietato a partire dal 1 gennaio 2001.

Lo stesso accordo ha anche sancito che l’utilizzo dei CFC sarebbe stato controllato nei seguenti modi: 2001 nessun nuovo impianto ad eccezione dei sistemi con meno di 100W e pompe di calore a ciclo inverso avrebbe utilizzato gli HCFC. 2002 nessun sistema di raffreddamento poteva essere commissionato 2004 nessuna pompa di calore poteva essere commissionata.

2010 divieto totale degli HCFC e nessun HCFC puro nella gestione degli impianti esistenti.

2015 divieto totale dell’utilizzo degli HCFC. RISCALDAMENTO DELLA TERRA Tutti i refrigeranti creati dall’uomo, il CO2 e gli HC contribuiscono al riscaldamento della terra o effetto serra. Si tratta di un problema separato da quello dell’esaurimento dell’ ozonosfera.

Contrariamente all’opinione generale, non si tratta di un fenomeno recente. La temperatura media dell’aria è di circa +15 °C. Senza il fenomeno del riscaldamento della terra nell’atmosfera la temperatura sarebbe di circa -19 °C e la vita sulla terra diventerebbe molto difficile.

I raggi solari passano attraverso l’atmosfera verso la terra e ciò avviene per lo più nella parte gialla dello spettro visibile. Questi raggi sono assorbiti dalla terra e trasmessi nuovamente sotto forma di energia ad infrarosssi.

Le onde di infrarossi vengono riflesse dalle molecole particolarmente dense (i cosiddetti gas ad effetto serra) nell’area superiore dell’atmosfera. Quindi parte di questa energia è trattenuta all’interno dell’atmosfera. E’ lo stesso principio di funzionamento di una serra. Se l’equilibrio dei gas densi nella zona superiore dell’atmosfera aumenta allora l’effetto del riscaldamento aumenta, causando un innalzamento delle temperature.

I CFC costituiscono dal 10 al 14% del problema causato dalla presenza dei gas pesanti nella zona superiore del-

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l’atmosfera. Le quantità liberate raffrontate al diossido di carbonio, metano ed ossido nitroso che sono gli altri gas ad effetto serra principale sono molto esigue. Tuttavia, i CFC hanno conseguenze maggiori. Ogni molecola di CFC assorbe tanti raggi infrarossi quanto 10.000 molecole di diossido di carbonio, dunque le conseguenze dei CFC non possono essere ignorate.

CONSEGUENZE DEL SURRISCALDAMENTO DELLA TERRA Se le temperature dell’aria, del mare e della terra aumentano anche solo di pochi gradi le conseguenze sul clima e sui livelli del mare saranno catastrofiche. Infatti: – vi sarebbe un aumento dei livelli medi del mare con conseguenti inondazioni. Il nostro sistema di vita ne sarebbe devastato e sarebbero i paesi del terzo mondo a soffrire di più.

– vi sarebbe un aumento delle temperature dell’aria con conseguenti siccità e carestie. Le maggiori aree produttive, da cui dipende il resto del mondo, come la fascia verde degli Stati Uniti, diventerebbero desertiche.

– Il clima cambierebbe e vi sarebbero uragani in aree totalmente impreparate ad affrontarli.

Il dibattito riguardo alle possibili conseguenze è molto acceso. Come per il problema dell’ozono, nessuno può sapere con certezza quali saranno le conseguenze.

– ci deve essere maggiore utilizzo dei refrigeranti alternativi ed adattamento dei sistemi ai nuovi refrigeranti; – è necessario il recupero del refrigerante; – è necessario riciclare il refrigerante ; – è necessario migliorare il controllo di eventuali fughe e le tecniche di gestione.

All’interno dell’Unione Europea chiunque lavori con sistemi che abbiano al loro interno del refrigerante che abbia delle conseguenze sul surriscaldamento del pianeta o sull’ozonosfera, deve dimostrare la sua competenza in materia. Ogni paese membro rilascia il proprio certificato in conformità alla regolamentazione Europea 303/2008.

Nel Regno Unito vi sono due tipi di certificati: Qualification CITB J11-J14 e City and Guilds 2079 Qualification Cat I-IV. Se non si è in grado di presentare questi certificati, la persona che ne è priva può essere multata o subire condanne penali.

Una sezione della regolamentazione afferma che questi certificati devono essere rinnovati di continuo.

Per ulteriori informazioni consultate il Centro Studi Galileo.

RISCALDAMENTO DIRETTO DEL PIANETA L’emissione di refrigeranti, che si tratti di CFC, HCFC, HFC, HFC, HFO o HC va ad aumentare quelli già contenuti nell’atmosfera; si tratta del riscaldamento diretto della terra.

RISCALDAMENTO INDIRETTO DELLA TERRA

CHE COSA SI FA AL RIGUARDO? Sia il Protocollo di Kyoto che le regolamentazioni sugli F-gas si sono occupati della riduzione dei gas ad effetto serra. La riduzione dei refrigeranti a GWP elevato è in corso. Anche se non si stanno sradicando totalmente gli HFC, è in corso la loro sostituzione con alternative a GWP ridotto.

GESTIONE IN SICUREZZA DEI REFRIGERANTI – I sistemi devono essere progettati in modo da facilitarne la gestione e la riparazione senza emissione di refrigerante nell’atmosfera;

Tutti i sistemi di refrigerazione contribuiscono al riscaldamento indiretto della terra se sono collegati alla rete nazionale. Nel Regno Unito si utilizzano centrali a carbone o a gas per produrre elettricità, insieme ad energie rinnovabili. L’ elettricità generata con il carbone e il gas produce CO2 che è causa del riscaldamento globale.

L’efficienza dei sistemi può essere assicurata grazie a frequenti controlli, alla limitazione della carica di refrigerante e al rispetto delle condizioni prefissate. La conseguenza del riscaldamento globale indiretto è maggiore di quello diretto. ●

Speciale corso di tecniche frigorifere per i soci ATF

Gestire professionalmente l’attuale complessa situazione dei refrigeranti: i fluidi del futuro 182ª lezione di base PIERFRANCESCO FANTONI ARTICOLO DI PREPARAZIONE AL PATENTINO FRIGORISTI

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Introduzione In questo momento di transizione non è facile orientarsi nella scelta di nuovi refrigeranti, soprattutto quando si deve abbandonare quelli vecchi.

Utilizzare tipi di refrigerante diversi in numero eccessivo comporta problemi di gestione, delle bombole e della strumentazione. Meglio concentrarsi, allora, solo su alcuni tipi, che già da oggi si candidano ad essere quelli utilizzati in futuro nel rispetto dei nuovi Regolamenti Europei.

Adeguarsi alla complessità della nuova situazione Oramai stiamo vivendo appieno la profonda trasformazione che sta subendo il mondo del freddo per quanto riguarda l’uso dei refrigeranti.

Questa trasformazione sta anche un po’ disorientando gli addetti del settore, visto che è ben noto che i vecchi fluidi frigoriferi (CFC e HCFC) non possono più essere usati, che gli attuali (HFC) verranno sempre più contingentati ma che ancora non è ben chiaro quali saranno i refrigeranti che in futuro prenderanno il loro posto.

Chi lavora nel settore, ed è alle prese quotidianamente con l’uso dei gas refrigeranti (e soprattutto con il loro acquisto) si sente proporre in continuazione nuovi prodotti sostitutivi, trovandosi così nella necessità di dover gestire un numero di refrigeranti che comincia a diventare elevato.

Parallelamente aumenta il numero di

bombole da stoccare e da trasportare, e bisogna anche tenere conto che con gli obblighi delle regolamentazioni si devono avere anche quelle di recupero.

La strumentazione, anche senza considerare quella specifica che alcuni refrigeranti richiedono (come, ad esempio, quelli che lavorano a pressioni elevate) deve essere gestita in maniera diversa: pensiamo solo al gruppo manometrico, ad esempio, ed alle relative gomme che servono per realizzare i collegamenti con il circuito frigorifero o con altre apparecchiature.

Poichè è impossibile avere un gruppo e delle gomme dedicate in maniera specifica per ogni refrigerante che si usa, ogni volta che si adoperano con un certo tipo di refrigerante vanno poi pulite dalle tracce di refrigerante stesso che inevitabilmente rimangono al loro interno una volta terminato di utilizzarli.

In una normale gomma possono restare dentro anche 20 grammi di liquido ad alta pressione, se non si procede con le opportune operazioni di recupero di tale quantità quando si è concluso il lavoro. Non è pensabile lasciarli all’interno, come si faceva una volta perchè tanto l’intervento successivo riguardava sempre un circuito con lo stesso refrigerante, per cui si aveva già la gomma pronta all’uso.

Tanto per fare un esempio banale, adesso non è possibile lasciare quei 20 grammi (ad esempio di R134a) residui e poi pensare di apprestarsi a fare la carica di un circuito a isobutano di un frigorifero domestico con la stessa gomma, quando il circuito contiene al massimo proprio una carica stan-

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dard di 20-30 grammi. Di isobutano, in quel circuito, ne entrerebbe proprio poco. Non parliamo poi di come potrà funzionare quel frigorifero. Quindi la necessità di recuperare quel refrigerante, di eseguire la pulizia interna di quel gruppo manometrico, delle gomme di collegamento, del recuperatore, ecc. è evidente. Richiede però maggiori tempi esecutivi, aumento della complessità della gestione delle attrezzature e... un po’ più di pazienza.

Ecco gli stop ormai certi Abbiamo appena vissuto la scadenza dell’eliminazione definitiva dell’uso dell’R22 che già si prospettano nuove date “ghigliottina”.

La prima, addirittura già trascorsa, è quella che sancisce il divieto d’uso dell’R134a nei frigoriferi domestici di nuova produzione, a partire dal 1 gennaio 2015. La seconda riguarda l’R404A, vietato nelle nuove apparecchiature di refrigerazione anche ad uso commerciale a partire dal 1 gennaio 2020. La terza scadenza riguarda l’R410A, proibito nei nuovi condizionatori split a partire dal 2025 ma già dal 2020 nei nuovi condizionatori movibili da una stanza all’altra.

Questi divieti, sanciti dal Regolamento Europeo 517 del 2014, non riguardano solo i refrigeranti più diffusamente utilizzati oggi, come quelli appena citati. La ghigliottina interessa indistintamente tutti i refrigeranti che hanno i maggiori effetti inquinanti sull’ambiente, compresi alcuni che solo recentemente sono comparsi in commercio.

Tabella 1.

Apparecchiatura Frigoriferi e congelatori domestici contenenti HFC con potenziale di riscaldamento globale pari o superiore a 150

1 gennaio 2015

Frigoriferi e congelatori per uso commerciale (apparecchiature ermeticamente sigillate) contenenti HFC con potenziale di riscaldamento globale pari o superiore a 25000

1 gennaio 2020

Frigoriferi e congelatori per uso commerciale (apparecchiature ermeticamente sigillate) contenenti HFC con potenziale di riscaldamento globale pari o superiore a 150

1 gennaio 2022

Apparecchiature fisse di refrigerazione contenenti HFC con potenziale di riscaldamento globale pari o superiore a 2 500, o il cui funzionamento dipende dai suddetti HFC, a eccezione delle apparecchiature concepite per raffreddare prodotti a temperature inferiori a – 50 °C

1 gennaio 2020

Apparecchiature movibili di climatizzazione (sistemi ermeticamente sigillati che l’utilizzatore finale può spostare da una stanza all’altra) contenenti HFC con un potenziale di riscaldamento globale pari o superiore a 150

1 gennaio 2020

Sistemi di condizionamento d’aria monosplit contenenti meno di 3 chilogrammi di gas fluorurati a effetto serra, che contengono o il cui funzionamento dipende da gas fluorurati a effetto serra con potenziale di riscaldamento globale pari o superiore a 750

1 gennaio 2025

La tabella 1 riporta alcune delle principali scadenze riguardanti i divieti di immissione in commercio, così come riporta il succitato Regolamento.

Ecco cosa si userà Legittimamente ci possiamo chiedere: se anche gli HFC sono destinati ad un uso sempre minore, se non addirittura a scomparire del tutto in qualche caso, allora quali saranno i refrigeranti che sarà possibile usare negli impianti fri-

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Data divieto

goriferi? Proviamo a riassumere quelle che sono le certezze e quelli che sono i possibili o probabili candidati a sostituire i refrigeranti che andranno sparendo.

Nella refrigerazione domestica, al posto dell’R134a ormai bandito nelle nuove apparecchiature, si usa stabilmente R600a, isobutano (vedi figura 1). Un idrocarburo, quindi infiammabile. La carica di un normale circuito si aggira attorno ai 20-30 grammi, quindi di piccole dimensioni e tale da non creare eccessivi allarmismi per quanto riguarda la sicurezza. Comunque il suo uso richiede la massima attenzione e l’adozione di specifiche procedure operative, proprio per ragioni di sicurezza. Inoltre richiede al frigorista tecnica ed abilità nelle operazioni di carica del circuito, giacchè sbagliare la carica di più o meno 5 grammi significa commettere un errore di circa il 25%. Non poco!

Per quanto riguarda il condizionamento verranno proibiti negli split tutti i refrigeranti con GWP superiore a 750: questo mette fuori gioco l’R410A, l’R407C ma anche refrigeranti più recenti come, ad esempio, l’R422D, sostituto dell’R22. Così negli split residenziali la scelta non può che cadere

Figura 1.

Compressore ermetico alternativo funzionante a R600a per frigorifero domestico.

sull’R32, l’unico a soddisfare le richieste ecologiche (ha un GWP pari a 675) ed adatto a lavorare a temperature d’evaporazione positive. Alcuni grossi produttori mondiali di split hanno già avviato la produzione di macchine a R32 per il mercato asiatico (vedi figura 2) e, entro la fine del 2015, le commercializzeranno anche in alcune nazioni d’Europa. Anche in questo caso per gli installatori e gli addetti alla manutenzione ci sarà da fare i conti con la leggera infiammabilità di questo refrigerante e quindi verrà richiesta la capacità di saper lavorare in condizioni di sicurezza.

Per quanto riguarda la climatizzazione dei veicoli la scelta è caduta, ormai da tempo, sull’R1234yf, un refrigerante HFO a bassissimo impatto ambientale ma anch’esso leggermente infiamma-

Figura 2.

La pubblicità di un nuovo climatizzatore.

bile. Su di esso, in verità, non tutti i produttori di automobili sono concordi nell’accettarlo, anche in contrasto alle pressioni dell’Unione Europea. In particolare alcune case tedesche con molta diffidenza sono passate a questo refrigerante, seppur temporaneamente visto che hanno già annunciato di voler passare con determinazione all’uso dell’anidride carbonica come refrigerante per i climatizzatori delle proprie automobili. Quest’ultima presente il problema delle elevate pressioni di lavoro: ad esempio il lato di bassa pressione lavora con pressioni attorno ai 40 bar.

Infine nella refrigerazione commerciale viene bandito l’uso dell’R404A, uno dei refrigeranti più inquinanti che esista. Tra i possibili sostituti si fa largo l’R448A, miscela di HFC e HFO con

GWP pari a 1300. Altre alternative propone il mercato, tutte però con un valore di GWP elevato, anche se di molto inferiore a quello dell’R404A. Un’alternativa ecologica, e quindi con buone prospettive di affermarsi, è rappresentata dall’R290 (propano) ma anche dall’R1270 (propilene).

Entrambi hanno pressioni di lavoro simili a quelle dell’R404A e vengono impiegati negli impianti commerciali monoblocco ad alta, media e bassa temperatura. Sono entrambi infiammabili. Una delle possibili alternative, soprattutto per quanto riguarda i grossi impianti, è quello di utilizzare impianti a fluido secondario per la refrigerazione dei locali commerciali.

L’anidride carbonica è uno dei refrigeranti che risulta favorito per gl impianti destinati a refrigerare acqua. ● È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.

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GLOSSARIO DEI TERMINI DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO

per immettere nel sistema gas refrigerante, rimuovere uno o più pezzi del circuito frigorifero o dell’apparecchiatura, riassemblare due o più pezzi del circuito o dell’apparecchiatura e riparare le perdite.

Lubrificazione a sbattimento: Modalità di lubrificazione che consiste nell’imbrattare d’olio la superficie da lubrificare. Nei compressori alternativi la lubrificazione a sbattimento viene attuata grazie all’immersione ciclica delle bielle e dei gomiti dell’albero motore all’interno dell’olio contenuto nel carter. La rapida immersione ed emersione provoca lo spruzzamento dell’olio sui componenti meccanici del compressore, che così vengono lubrificati. Tale tecnologia è in uso soprattutto nei compressori di piccola potenza, mentre in quelli di dimensioni maggiori vi è la presenza di una specifica pompa dell’olio.

Premente: Tipologia di ventilatori utilizzati nel campo della refrigerazione e del condizionamento.

In essi l’aria viene spinta, mediante la rotazione della girante, e fatta transitare attraverso la batteria alettata. Tale tipologia viene prevalentemente utilizzata per aumentare lo scambio termico negli evaporatori, dove l’aria ambiente da raffreddare transita dapprima attraverso la ventola e poi attraverso lo scambiatore, cedendo ad esso il suo calore. Con tale soluzione, l’aria che viene immessa nell’ambiente da raffreddare non viene surriscaldata dal calore derivante dal funzionamento del motore della ventola. La soluzione della ventola premente viene adottata di solito anche per i condensatori, quando ci si vuole tutelare dall’eventualità di un eccessivo accumulo di sporcizia sulla batteria alettata, situazione che risulta più probabile con l’adozione di una ventola aspirante. Talvolta la soluzione premente viene adottata anche quando si vuole che l’aria, prima di essere riscaldata nel passaggio attraverso la batteria di scambio, transita accanto al motore della ventola stessa e quindi lo raffredda maggiormente rispetto alla soluzione aspirante.

Manutenzione: Secondo il Regolamento Europeo 303/2008, concernente la certificazione del personale e delle aziende che operano nel campo della refrigerazione e del condizionamento dell’aria, e il Regolamento UE 517/2014, che riguarda i gas fluorurati ad effetto-serra, si intende per manutenzione il complesso delle attività che implicano un intervento sui circuiti contenenti o destinati a contenere gas refrigerante, tranne l’attività di recupero dei gas e i controlli per individuare le perdite. In particolare rientrano in tale complesso quelle attività effettuate

Refrigerante: Fluido di lavoro impiegato negli impianti di refrigerazione, di condizionamento e nelle pompe di calore. Il refrigerante assorbe il calore da un locale refrigerato o da un ambiente condizionato e lo rigetta in un luogo esterno ad essi, di solito attraverso l’evaporazione e la condensazione rispettivamente. Nelle pompe di calore il refrigerante assorbe il calore da una sorgente fredda (aria esterna, acqua, terreno, ecc.) e lo immette in un ambiente che deve essere riscaldato. Per il trasferimento, il refrigerante acquista calore a bassa temperatura ed a una pressione

(Parte centoquarantaseiesima)

A cura dell’ing.

PIERFRANCESCO FANTONI

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ridotta e lo rigetta ad una temperatura ed una pressione più elevate. È possibile distinguere tra refrigeranti naturali e di sintesi chimica. Al primo gruppo appartengono l’ammoniaca, gli idrocarburi, l’anidride carbonica, l’acqua, l’aria mentre al secondo gruppo appartengono i CFC, gli HCFC, gli HFC e gli HFO. Un refrigerante può essere monocomposto (puro) oppure pluricomposto (miscela).

Recentemente particolare attenzione viene riservata ai refrigeranti a basso GWP, ossia a basso effetto serra, che nei prossimi decenni saranno gli unici il cui utilizzo verrà autorizzato dalle normative europee.

Sbrinamento naturale: Tipologia di sbrinamento che si adotta negli impianti di refrigerazione a freddo positivo, dove la temperatura di evaporazione è prossima a 0 °C o leggermente inferiore. Per la sua esecuzione non occorre nessun tipo di dispositivo in quanto, ad ogni fermata del compressore, è l’aria stessa dell’ambiente refrigerato (che si trova ad una temperatura superiore a 0 °C) a provvedere allo scioglimento della brina che si forma sull’evaporatore. Per agevolare il flusso dell’aria attraverso l’evaporatore, e quindi incrementare l’effetto sbrinante, solitamente le ventole interne vengono mantenute in funzione anche quando il compressore si arresta. Questo tipo di sbrinamento è tra i più economici, ma richiede tempi di esecuzione piuttosto lunghi tanto che, talvolta, sulla batteria evaporante rimangono formazioni di brina anche al termine del ciclo di sbrinamento, alla ripartenza del compressore. Questo fatto può portare, nel tempo, alla formazione di considerevoli spessori di ghiaccio sull’evaporatore.

Temperatura massima ammissibile: Secondo la direttiva PED per temperatura massima ammissibile si intende la temperatura massima per la quale un’attrezzatura è progettata, così come specificato dal fabbricante. ● Eʼ severamente vietato riprodurre anche parzialmente il presente glossario.

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135% 130% 125% 120% 115% 110% 105% 100% 95% 90% 85% 80%

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* Entrambi i gas, R-404A e R-507, avendo un GWP di circa 4.000 (il limite proposto dal Regolamento F-Gas è di 2.500), non saranno più utilizzabili a partire dal 2017 (impianti nuovi) o dal 2020 (manutenzione).

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