Industria & formazione refrigerazione e condizionamento 2 2017 by Centro Studi Galileo

N° 406

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ORGANO UFFICIALE CENTRO STUDI GALILEO

per il tecnico della refrigerazione e climatizzazione Patrocinato dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri

17° CONVEGNO EUROPEO SULLE ULTIME TECNOLOGIE Politecnico di Milano 9-10 giugno 2017 Con il Patrocinio di

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Tecnici del Freddo - FGAS I nuovi Regolamenti (CE) 517/2014 e 2067/2015 confermano l’obbligo di certificazione per Personale e Aziende coinvolte nell’utilizzo dei Gas Fluorurati (il Certificato della Persona è definito familiarmente Patentino del Frigorista). In mancanza del Certificato, il Personale e le Aziende non possono svolgere attività quali installazione, manutenzione, riparazione, recupero e smantellamento delle apparecchiature contenenti tali gasfluorurati, nè acquistare gas refrigeranti ad effetto serra, vedendo limitato quindi il proprio lavoro e rischiando pesanti sanzioni. Bureau Veritas è accreditato da Accredia e approvato dal Ministero dell’Ambiente per tutte le attività di certificazione di Persone e Imprese che operano in questo settore e può aiutare i tecnici e le aziende a soddisfare questo obbligo di legge.

Tecnici del Caldo - UNI 11554 I tecnici che si occupano di progettazione, collaudo, installazione o manutezione di Impianti a Gas di tipo civile hanno spesso bisogno di comunicare a un mercato sempre più esigente le proprie capacità e competenze, a garanzia del servizio offerto. Per questo motivo, la certificazione secondo la norma UNI 11554 può essere un sicuro vantaggio per i tecnici. Si tratta di una norma volontaria che garantisce al cliente che il tecnico incaricato è un professionista competente. Bureau Veritas offre una certificazione accreditata per le 3 figure previste: responsabile tecnico, installatore e manutentore.

Per maggiori informazioni: Bureau Veritas Italia SpA Divisione Certificazione - Settore Certificazione del Personale Via Miramare, 15 - 20126 Milano Tel. 02/27091.307-358-391 Fax 02/27006815 certificazione.personale@it.bureauveritas.com www.bureauveritas.it/certificazione

Sommario Direttore responsabile Enrico Buoni Responsabile di Redazione M.C. Guaschino 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 0142/909841 Pubblicità tel. 0142/453684 E-mail: info@industriaeformazione.it www.industriaeformazione.it www.centrogalileo.it continuamente aggiornati www.EUenergycentre.org per l’attività in U.K. e India www.associazioneATF.org per l’attività dell’Associazione dei Tecnici del Freddo (ATF) Corrispondente in Francia: CVC

La rivista viene inviata a: 1) installatori, manutentori, riparatori, produttori e progettisti di: A) impianti frigoriferi industriali, commerciali e domestici; B) impianti di condizionamento e pompe di calore. 2) Utilizzatori, produttori e rivenditori di componenti per la refrigerazione. 3) Produttori e concessionari di gelati e surgelati.

Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini del Centro Studi Galileo Industrie che collaborano alla attività della rivista mensile Industria & Formazione divise in ordine categorico Editoriale

9 16

Il mondo rinasce in Africa

XVII Convegno Europeo sulle ultime tecnologie

Il ruolo delle pompe di calore nei sistemi energetici del futuro

Il ruolo di TEAP e RTOC nell’ambito del protocollo di Montreal e l’inserimento degli HFC ad elevato effetto serra F. Polonara – Università Politecnica delle Marche

Fluidi di refrigerazione secondaria ad elevata efficienza energetica S. Fedeli – General Gas

Principi di base del condizionamento dell’aria

L’umidità nelle celle frigorifere G. Cattabriga – Docente Centro Studi Galileo

Relazione tecnica sul trasporto merci surgelate L. Montefiori – Mo.Bi. Consulting srl

Classificazione di sicurezza dei refrigeranti nella nuova EN 378: implicazioni pratiche per i tecnici del freddo P.F. Fantoni – 200a lezione

Glossario dei termini della refrigerazione e del condizionamento

Il settore della Refrigerazione Post Kigali (Rwanda) M. Buoni – Vice Presidente AREA – Segretario Generale ATF Kigali – EN378 – Real Alternatives – Linea guida tradotta pure in arabo – Convegno a Milano, patrocinio Presidenza del Consiglio dei Ministri I Presidenti delle maggiori organizzazioni mondiali della refrigerazione e dell’aria condizionata, Patrocinato dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri, Politecnico di Milano 9/10 giugno 2017 Federico Riboldi – Responsabile della Comunicazione Istituzionale Associazione dei Tecnici del Freddo P. Lundqvist, H. Madani, D. Fischer – The Royal Istitute of Technology (KTH) Il sistema energetico è in fase di trasformazione – Cosa si intende intelligente? – Ruolo delle pompe di calore nei sistemi energetici intelligenti su quattro diversi livelli di sistema

Case Study: produttore alimentare di Creta ottiene risparmi energetici tramite l’utilizzo di TEMPER-15 come fluido refrigerante secondario – Dati impianto – Vantaggi principali – Il sito produttivo di Rethymno – L’impianto di refrigerazione

Contenuto d’acqua del circuito idraulico da abbinare correttamente ad un chiller P.F. Fantoni – 180ª lezione Introduzione – Chiller e circuito idraulico – Volume d’acqua necessario – È anche una questione di tempo! – Effetti del glicole

Introduzione – Legislazione – Aspetti Tecnici – Trasporto – Conclusioni

Introduzione – Evoluzione del settore del freddo – Nuova EN 378 – Novità nella classificazione dei refrigeranti – Refrigeranti interessati – Conseguenze per i tecnici del freddo

N. 406 - 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.

(Parte centosettantatreesima) – A cura di P.F. Fantoni Differenza equivalente di temperatura – MOPD – Nebulizzazione – OEM – Piastre eutettiche – QLMV – Scorrimento di temperatura – Temperatura minima ammissibile Aggiungi agli amici “Centro Studi Galileo” su Facebook

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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

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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

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”) In un corso ad hoc presso l’azienda Modine (ex ECO scambiatori) il docente CSG Stefano Sarti consegna gli Attestati di partecipazione ai tecnici intervenuti al corso incentrato sulle tecniche frigorifere, sui nuovi componenti, i nuovi fluidi e gli aspetti principali che li contraddistinguono.

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A CASALE MONF.TO Scaccabarozzi Luca ATLAS COPCO ITALIA spa Cinisello B.mo Marino Gaetano AURA IMPIANTI DI MARINO Camerano Casasco

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

Marzegan Franco GESTION PARTNER snc Varese Vacchina Gabriele IDEA CUCINA DI VACCHINA Casale M.to

Cirella Tarquinio IDROTERMO SERVICE DI CIRELLA Torino Kumar Sandeep Fiorenzuola Arda

Sclabas Andrea IDEALSERVICE soc. coop. Pasian di Prato

Messina Giuseppe MAGNIFICO CO LTD Chongnonsee - Bangkok

Gilardino Gian Mario IDRO-GI DI GILARDINO Casale M.to

Malvica Walter Livorno

Ferdusi Enrico MANITALIDEA spa Ivrea De Masi Massimo MANITALIDEA spa Ivrea Masin Gabriele Montegrotto T. Romano Vincenzo MIDA DI BERIO sas Feriolo B.

Caligaris Giovanni Castellazzo B. Capiraso Michel Pontecagnano F. Vender Guido COMET snc DI CONTI & VENDER Bagnolo in P. Ravazzani Antonio ELECTRICAL 360 srl San Mauro T.se Iormetti Vittorio EMBRACO EUROPE srl Riva presso Chieri Johari Gregorio EMBRACO EUROPE srl Riva presso Chieri Leone Pierdomenico FORM LEONE DI LEONE Bosconero Sala Galileo, piano nobile di Palazzo Anna D’Alençon a Casale Monferrato, sede centrale del Centro Studi Galileo. Salvini Stefano Giovanni FRIGOCLIMA DI SALVINI & C. snc Il direttore CSG e vice presidente AREA Marco Buoni si complimenta con una numerosa classe di allievi che ha terminato la formazione in attesa del Patentino Frigoristi con i docenti Ferraris, Porta e Ciccarone. Soresina

Pisu Gianluca NBI spa Gorgonzola Cavaciutti Massimo NBI spa Gorgonzola Locatelli Stefano NBI spa Gorgonzola Nolgo Antonio Rivalta di Torino Pastore Simone Asti Piscitelli Antonio Gerlingen - Germany Savino Franco Piossasco Frighi Danilo SIRTI spa Milano Romano Alessandro SITE spa Bologna Bonavoglia Emiliano SITE spa Bologna Fabris Marco TECHNO SKY srl Roma Almache Jose TECNO AMBIENTE srl Genova

Una classe ha appena terminato un corso di Brasatura nella sede CSG di Roma. Una perfetta brasatura è alla base del corretto funzionamento dell’impianto. Sbavature, errori, oltre a rovinare l’estetica della macchina, provocano perdite che danneggiano gravemente l’ambiente e sono alla base delle problematiche d’impianto.

Pulitano Luca TECNO AMBIENTE srl Genova Trimboli Francesco TECNO AMBIENTE srl Genova Fumagalli Simone TECNOARIA DI SEMENZATO snc Guanzate Ughetti Alex Lessolo

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A ROMA Silo Lefter ABRUZZO DISTRIBUZIONE srl Avezzano Adriani Matteo Roma

Escobar Champe Fernando AESSE AUTOTRASPORTI SPECIALI srl Fiumicino Carrafelli Arcangelo ARCA TECH srls Roma Brufani Diego Perugia Cecchini Kilian Cerveteri Abati Corrado CHALLENGE NETWORK srl Roma Rizzato Fabio CHALLENGE NETWORK srl Roma Cimmino Vincenzo CHALLENGE NETWORK srl Roma Medda Federico CHALLENGE NETWORK srl Roma Scuderi Agatino Rosario CHALLENGE NETWORK srl Roma Russo Giuseppe CHALLENGE NETWORK srl Roma Cioara Donca Mihai Radu Roma

Nella sede bolognese dei corsi del Centro Studi Galileo un gruppo di allievi posa soddisfatto con l’Attestato appena ricevuto dal docente Stefano Sarti. Tutte le sedi CSG sono debitamente fornite di attrezzatura.

Perroni Simone CLEAN & MAINTENANCE SYSTEMS srl Latina

Di Fausto Massimiliano COOP SERVICE scpa Reggio Emilia Coppola Giovanni Gaeta Cuccato Matteo Roma Dhembi Albert Campagnano De Angelis Claudio IDEAL CASA snc Roma Turriziani Emanuele IDROIMPIANTI DI TURRIZIANI Frosinone Ierussi Claudio Lariano Bottoni Giuseppe ISP LOGISTICA srl Aprilia Giorgioni Michel ITC srl Roma Gabrieli Jonathan ITC srl Roma

La tecnologia aiuta il Tecnico del Freddo moderno nell’espletamento delle attività. Nella foto il docente CSG Ferraris utilizza l’APP Testo per effettuare rilievi su un impianto didattico per determinarne il buon funzionamento e il risparmio energetico.

D’Amora Marco TERMINAL FLAVIO GIOIA spa Napoli - Interno Porto

ATS srl Floris Luca Liistro Giovanni Roma

Libanore Giancarlo Roma

CORSI A ROMA

BAGAGLINI IMPIANTI srl Bagaglini Daniele Velletri

Masseria Pasquale Fiumicino

ADRIANI MATTEO Roma

BELLUCCI GRAZIANO Gualdo Tadino

Mihai Marcu SAFEAR SERVICE srl Guidonia Montecelio

ALTIERI ANTONIO & C. sas D’Agostino Nicola Vasto

BONOMELLI ALIGI GIOVANBATTISTA Tarcento

BOTTEGA NICOLA San Salvo BRUFANI DIEGO Perugia CAPONI MORANDO Pontedera CELESTINI RITA AMM. D’Ercole Roberto Roma

Le Nazioni Unite hanno incaricato il Centro Studi Galileo della formazione dei Tecnici nei Paesi in via di sviluppo. In questa immagine un corso sulla corretta gestione dei refrigeranti tenuto dal docente Stefano Sarti in Arabia Saudita. Sono una cinquantina le Nazioni nelle quali opera il Centro Studi Galileo da quattro anni a questa parte. E’ inoltre in partenza un progetto in Barhain sulla certificazione.

CLEAN & MAINTENANCE SYSTEMS srl Astemio Tiziano Cafolla Luca Di Prospero Gabriele Perroni Simone Latina COPPOLA GIOVANNI Gaeta COZZOLINO IMPIANTI DI COZZOLINO SILVIO Cozzolino Silvio Castrocielo D’ADDABBO ELIO Palo del Colle ELECTRA IMPIANTI srl Danesi Alfredo La Maddalena ELECTRONIC SYSTEM Padula Gabriele Torre S. Susanna ELETTROLUCE srl Grosso Salvatore Campobasso GEMA IMPIANTI sas Cacciapuoti Antonio Izzo Antonio Radice Luca Marano di Napoli HUDSON TECHNOLOGIES EUROPE Mattiace Stefania Formello ICO sas Petteruti Guido Milano

Il ViceGovernatore della Provincia di Smirne-Turchia in visita al Centro Studi Galileo con la delegazione dell’ESSIAD (Associazione Egea delle imprese del Freddo) nell’ambito del progetto Adding Value to the Future sulla valorizzazione delle produzioni industriali e la formazione del personale addetto. Presenti il fondatore Centro Studi Galileo Prof. Enrico Buoni, il Chiar.mo Prof. Alfredo Sacchi, il docente CSG Simone Porta e Marco Buoni Segretario Generale ATF.

IDROTERMICA DI MASSIMI sas Massimi Damiano Roma ISP LOGISTICA srl Picciotti Pietro Aprilia KINEO ENERGY E FACILITY srl Fratini Andrea Lepore Francesco Bologna

LAGRAVINESE CLAUDIO Cassano delle Murge LUNCAN IOAN MARCEL Avellino

NOVARA IMPIANTI 3S srl Tres Alessio Novara

MALFA FRANCESCO Venezia Mestre

OPERA IMPIANTI srl Madonna Vittorio Madonna Lucia Arienzo

MIGLIORE MICHELE licata

ORSINI FABIO MASSIMO Poggio Nativo PIAGGESI FEDERICO Aprilia PROGET IMPIANTI srl Calzolai Maurizio Sesto Fiorentino RUSSO GIANLUCA Grottaferrata SAMATERM DI CARLINI Carlini Giovanni Roma SAMIT srl Finn Owen Francis Roma SANGINELLO CIRIACO Belvedere Marittima SAVAN EDILIZIA E IMPIANTI srl Iacocagni Saverio Roma

Gianfranco Cattabriga, esperto docente del Centro Studi Galileo, stringe la mano ad un suo allievo che ha appena terminato con profitto un Corso di Tecniche Frigorifere Base presso la sede in Sardegna del Centro Studi Galileo.

SIRAM spa Collalto Mauro Gallizzo Antonio Di Ronza Ciro Di Maggio Pietro

Farella Rocco Fasanino Antonio Palmiero Lorenzo Panatta Marco Pirastru Mauro Scardigli Nicola Squeo Vito Onofrio Milano STUDIOARREDO spa Brunozzi Giovanni San Giovanni Teatino SUOZZO GERARDO Albano Laziale TECNO 2000 IMPIANTI TECNOLOGICI Alibrando Ferdinando Mangone VACO snc Mascolino Francesco Artena VGL DI ARBORE Arbore Giuseppe Trani VIANELLO DANIEL Pellestrina VIRO 99 snc Ruà Roberto Roma

Tre momenti importanti per la vita del Tecnico del Freddo: corso, esame con prove pratiche e ottenimento dell’Attestato con la qualifica di legge per operare con gli F-Gas. I corsi però non finiscono con il PIF infatti la manutenzione avanzata, la compilazione dei libretti e dei registri, i nuovi fluidi, gli impianti più complessi richiedono un’ ulteriore specializzazione.

A&M IDROTERMICA srl Borsotti Manuel Piacenza

ANTARTICA sas Pontillo Paolo Settimo M.se

ATR srls Villarà Gabriele Villasanta

CORSI A CASALE MONFERRATO

AB MAXWELL srl Ferrari Eleonora Milano

ATE sas Zanda Roberto Milano

BREDDO IMPIANTI srl Givonetti Claudia Borgo Vercelli

3G srl Violi Salvatore Cusano Milanino

AMBROSIONI STEFANO Lecco

ATLAS COPCO ITALIA spa Altare Marco Cinisello B.mo

CALIGARIS GIOVANNI Castellazzo B. CASA SERVICE snc Granzotto Nicola Pieve di Soligo CLIMATIC sas Ferrari Davide Gerenzano COCCHI MARINO Novara CS IMPIANTI DI CAMPO Campo Salvatore Carate Brianza DASIT GROUP spa Bottini Daniele Tosi Giorgio Cornaredo DELTA IMPIANTI srl Munteanu Neculai Bresso DRINK MATIK sas Palestra Stefano Locate Triulzi

Gli allievi hanno da poco terminato il Corso di Tecniche Frigorifere Base e Specializzazione a Casale Monferrato e posano con il dipendente CSG Paolo Debetto, tecnico specializzatosi in sistemi informativi presso la Heriot-Watt University di Edimburgo.

ELECTRICAL 360 srl Ravazzani Antonio San Mauro T.se

IDROSERVICE DI QUIROZ Quiroz Garcia Silvio Mesias Milano IDROTECNICA srl Cillo Antonella Nizza M.to IMPROVE srls Vottero Quaranta Dario Giuseppe Lanzo T.se KUMAR SANDEEP Fiorenzuola Arda L’IDRAULICO J DI JURI NIGRO Nigro Juri Milano M&C srl Meneghello Gianpaolo Milano MAGNIFICO CO LTD Messina Giuseppe Chongnonsee - Bangkok Ai corsi CSG la sicurezza è una priorità: l’allievo che sta eseguendo una brasatura indossa guanti, grembiule, occhiali e ghette. La brasatura è una attività indispensabile per il Tecnico del Freddo, infatti saranno presto eliminate o ridotte notevolmente di numero le connessioni meccaniche come le cartelle a favore di giunzioni permanenti come avviene per la saldatura di tubi di maggiore affidabilità.

ELECTROPLUS DI MALACARNE Malacarne Gianluca Lodi ELEKTROTECHNIKER Piscitelli Antonio Gerlingen - Germany FCA ITALY spa Cancedda Luca Dello Preite Luca Torino

GO MANAGEMENT srl Romano Daniele Bologna IDEALSERVICE soc. coop. Sclabas Andrea Ing. Pasian di Prato IDROIMPIANTI snc Arici Fabio Cornaredo

PLASMATI DONATO VITO Cinisello B.mo RUBINETTERIE RITMONIO srl Abbruzzo Nicolas Varallo SIMONETTI E GANZIT snc Ganzit Danilo Torino SITE spa Bonavoglia Emiliano Romano Alessandro Bologna TECNICA IMPIANTI srl Attianese Giosuè Dairasco TECNOARIA snc DI SEMENZATO Fumagalli Simone Guanzate

MALVICA WALTER Livorno

TECO NOVA sas DI ANGELO RICCIO Riccio Angelo Vallecrosia

MASIN GABRIELE Montegrotto T.

TRENTIN MICHELE Moncalieri

NBI spa Cavaciutti Massimo Locatelli Stefano Pisu Gianluca Gorgonzola

TUTTODIESEL srl Ruzzon Marco Monselice

NOLO CLIMAT srl Megna Marianna Parabiago PIANETA SAT 2000 DI MICALI Micali Stefano Abbiategrasso

VIESSMANN srl Frigo Gianluca Mauri Michele Balconi di Pescantina VIGAL snc Viscomi Ivan Origgio

FIC spa Bergognoni Andrea Scinetti Gianluca Mese FIELDPIECE Lacorte Stefania Madrid - Spagna FOCUS 45 srl Gibboni Simone Cazzago Brabbia FRANCO PONTA srl Repetto Roberto Serravalle Scrivia GAMBERINI ROBERTO Vigarano Pieve GESTION PARTNER snc Marzegan Franco Varese GLOBAL IMPIANTI Dilettis Francesco Francavilla Fontana

La sala corsi della sede centrale Centro Studi Galileo a Casale Monferrato: è in corso l’esame per l’ottenimento del Patentino Italiano Frigoristi PIF, moltissimi tecnici del freddo lo svolgono con il Centro Studi Galileo, ente n.1 in Italia e tra i primi nel mondo! I numeri parlano chiaro, quasi 8.000 tecnici hanno conseguito il PIF con il CSG.

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

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gas refrigeranti Carmine Marotta Vincenzo Scarano 20063 Cernusco S/N Tel. 02/92147368 www.generalgas.it

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ingegneria dei sistemi Paolo Molteni 23868 Valmadrera Tel. 0341/1765501 www.kriwan.com

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sonde e sistemi di controllo Stefano Rizzi 25021 Bagnolo Mella Tel. 030/6821611 www.selpro.it

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apparecchi di controllo, sicurezza e regolazione Fabio Mastromatteo 20019 Settimo Milanese Tel. 02/335191 www.testo.it

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lubrificanti minerali - sintetici Silvio Guidi 00157 Roma Tel. 06/41793441 www.sacirt.it

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regolazione elettronica, sistemi di supervisione Mauro Broggio 35020 Brugine Tel. 049/9716611 www.carel.it

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compressori, filtri, spie del liquido, valvole Maria Rita Della Ragione 10137 Torino Tel. 011/3000528 www.danfoss.com

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regolatori di temperatura e umidità Alessandro Mattiuzzi 31020 San Vendemiano Tel. 0438/409049 www.econorma.com

INFICON - SERVICE TOOLS cercafughe, recuperatori e bilance Maurizio Roncoroni 40060 Osteria Grande Tel. 051/0361054 www.tdm-sas.it

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installazione solare fotovoltaico Giovanni Filippi 15033 Casale Monferrato Tel. 0142/454216 www.clersrl.it

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riscaldamento e condizionamento Giovanni Migliori 00159 Roma Tel. 06/43534503

TERMOIDRAULICA AGOSTINI

accessori condizionamento Fabrizio Agostini 00178 Roma Tel. 06/7183958 www.t-agostini.com

ENTI CERTIFICATORI BUREAU VERITAS ITALIA/CEPAS

ente certificatore Cristina Norcia Massimo Dutto 20126 Milano Tel. 02/270911 www.bureauveritas.com/certificazione

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ente certificatore Francis Lanaud 15033 Casale Monferrato Tel. 0142/540705 www.tecnea-italia.it

Editoriale

Il Mondo rinasce in Africa Il settore della Refrigerazione Post Kigali (Rwanda)

MARCO BUONI Vice-Presidente Air Conditioning and Refrigeration European Association - AREA Segretario Generale Associazione dei Tecnici italiani del Freddo - ATF

Gli argomenti di questo articolo saranno sviluppati nel XVII Convegno Europeo 9-10 giugno 2017

Tutti gli argomenti di questo articolo verranno ampliamente dettagliati nel prossimo XVII Convegno Europeo, Patrocinato dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri, Nazioni Unite Ambiente UNEP, Istituto Internazionale del Freddo IIF, Centro Studi Galileo CSG, Associazione dei Tecnici del Freddo ATF, che si svolgerà presso il Politecnico di Milano il prossimo 9-10 giugno - accedere ai dettagli e al programma dettagliato su bit.ly/EUconfRAC KIGALI A Kigali lo scorso ottobre si è scritta la storia del nostro pianeta. Come in Africa è nata la vita, ora nuovamente l’Africa è protagonista sancendo l’inizio di una nuova era in particolar modo nel nostro settore, che contribuisce per quasi il 20% del consumo energetico e quindi del problema ambientale1 attualmente più rilevante: i cambiamenti climatici. 1. Calcolato sul contributo diretto dei gas refrigeranti e indiretto del consumo energetico degli impianti.

Le Nazioni Unite, facilitatori di questo cambiamento epocale, hanno diramato in questi giorni una linea guida per la piena applicabilità di quanto deciso. I risultati ottenuti nel nostro settore grazie all’eliminazione dei CFC e HCFC negli scorsi decenni hanno permesso di evitare l’aumento della temperatura terrestre. Grazie alla celere attuazione delle decisioni contenute nell’emendamento detto di Kigali, che prevede l’eliminazione degli HFC si permetterà al nostro pianeta di evitare un aumento di temperatura di 0,5 gradi centigradi per la fine di questo secolo. Gli stati che per primi metteranno al bando le “vecchie tecnologie”, implementando per primi gli emendamenti

di Kigali. otterranno un vantaggio competitivo verso gli altri stati che comunque dovranno rispettare questi dettami ma lo faranno più lentamente e rimarranno quindi indietro tecnologicamente e per competenze. Gli Stati che ratificheranno gli accordi godranno di incentivi e benefici fiscali e di finanziamento da parte del fondo MultiLaterale ONU. Gli Stati che non parteciperanno al trattato saranno considerati fuori dal commercio internazionale e sarà vietato vendere e comprare le sostanze tramite loro (articolo 4). L’Articolo IV definisce che l’emendamento entra in vigore il 1 gennaio 2019 quando 20 stati lo avranno ratificato. Per cui già solamente la ratifica degli

Non-A5 (Paesi sviluppati) Valori base componenti HFC Valori base componenti HCFC Freeze - Bloccati 1° gradino 2° gradino 3° gradino 4° gradino Finale Note

A5 (Paesi in via di sviluppo) Gruppo 1 2011-2013 2020-2022 Consumo medio HFC Consumo medio HFC

A5 (Paesi in via di sviluppo) Gruppo 2 2024-2026 Consumo medio HFC

65% valore base

– 2019 – 10% 2024 – 45% 2029 – 70% 2034 – 80% 2036 – 85% Bielorussia, Federazione Russa, Kazakhstan, Tajikistan, 25% componenti HCFC e i primi 2 gradini sono più tardi: 5% in 2020, 35% in 2025

2024 2029 – 10% 2035 – 30% 2040 – 50%

2028 2032 – 10% 2037 – 20% 2042 – 30%

2045 – 85% Articolo 5 Paesi non facenti parte gruppo 2

2047 – 85% Paesi del Golfo GCC, India, Iran, Iraq, Pakistan

EN378 Tutti gli operatori del settore hanno quindi plauso all’emanazione della normativa europea EN378, adattata alla normativa internazionale ISO817 e ISO5149, che tratta di uso, progettazione, installazione, manutenzione dei nuovi fluidi sempre più usati in futuro e cioè quelli leggermente infiammabili classificati A2L e altamente infiammabili A3. EN378: Impianti di refrigerazione e pompe di calore - Requisiti di sicurezza ed ambientali • Parte 1: Requisiti di base, definizioni, classificazione e criteri di selezione. • Parte 2: Progettazione, costruzione, prove, marcatura e documentazione. • Parte 3: Installazione in sito e protezione delle persone. • Parte 4: Esercizio, manutenzione, riparazione e recupero. Per la classificazione della collocazione dell’impianto vengono usati i numeri Romani (I, II, III e IV), invece le lettere per la classificazione dell’accesso allo stesso impianto: a-ambiente generico quindi di facile accesso a qualsiasi operatore,

Limiti carica R-32

itto

soff

to a

Massima carica refrigerante (kg)

ta mon

ro a mu

tato

mon

2016 limite superiore vimento montato a pa

2016 limite inferiore 2008 limite inferiore

Area pavimento (m2)

Fonte IOR

Limiti carica R-290 to a

ta mon

Massima carica refrigerante (kg)

stati europei basterebbe a farlo partire. Un punto molto controverso sono però i “riferimenti-baseline” cioè le quantità di HFC da cui partire per iniziare le eliminazioni graduali calcolate in percentuale partendo da un anno di riferimento. Infatti per i paesi non sviluppati si parte da quantità future (tra il 2020 e il 2026) non ancora conosciute e conoscibili. Vedi tabella. Si teme quindi una corsa alla produzione e consumo di HFC per creare dei punti di partenza (Baseline) elevati per rendere l’eliminazione graduale più dolce. Questa controversia non vale per i paesi sviluppati (UE e USA) per cui si considerano le medie degli anni 20102012. Per l’Unione Europea il phase down (eliminazione graduale), che è già in corso, è in linea con i dettami del trattato, quindi non sarà necessaria alcuna azione correttiva alla regolamentazione Fgas 517/2014 (se non un leggero adattamento negli ultimi anni 2030-2036 per arrivare ad una riduzione fino al’85%)

tato

mon

itto

soff

a mu

2016 limite superiore

vimento montato a pa

2008 e 2016 limite inferiore

Area pavimento (m2)

b-ambiente supervisionato, accesso possibile solo sotto supervisione, c-ambiente autorizzato, quindi solo sotto esplicita autorizzazione o con accesso tramite chiavi. La collocazione dell’impianto viene nello specifico così definita: I tutti i componenti dell’impianto frigorifero che contengono refrigeranti sono collocati nello spazio occupato, II il compressore e i recipienti in pressione sono collocati in sala macchine o all’aria aperta e le batterie e tubazioni, valvole incluse, sono nello spazio occupato, III tutti i componenti che contengono refrigerante sono collocati in sala

Fonte IOR

macchine o all’aria aperta, IV tutti i componenti che contengono refrigerante sono collocati in un involucro ventilato. Uno dei parametri più importanti di definizione è sicuramente l’Infiammabilità – LFL Limite inferiore di infiammabilità – Lower Flammability Limit in inglese. Il campo di infiammabilità è definito da un limite superiore di infiammabilità (LS) e da un limite inferiore di infiammabilità (LFL). Al di sotto del limite inferiore il gas non è abbastanza concentrato per infiammarsi, infatti benché un innesco possa produrre una reazione combustibilecomburente, la reazione non si propaga all’interno della miscela.

Al di sopra del limite superiore, viceversa, l’atmosfera è ricca del gas ma scarsa di comburente. E’ stata introdotta nella norma la classe di infiammabilità 2L e le implicazioni per la progettazione/costruzione degli impianti con le nuove classi di gas fluorurati a basso GWP. Le formule per verificare la massima quantità di refrigerante ammissibile in un impianto sono definite nel grafico allegato (grafico 2) e dipendono dalla collocazione, dalla modalità dell’installazione e dalla dimensione della stanza. Si può notare che è stato definito un valore massimo di 15 kg dovuto all’infiammabilità per le classi 2L per le collocazioni I e II, mentre di 1,5 kg per la classe 3 (alta infiammabilità) sempre per le stesse collocazioni. Per le collocazioni all’aria aperta (collocazione III) non ci sono particolari limiti per le classi 2L mentre per i gas infiammabili di classe 3 (idrocarburi come isobutano R600a o propano R290) sono di 5 kg, 10 kg o nessuna restrizione per rispettivamente gli accessi a, b o c. Dal grafico si può notare che ci sono livelli limite sotto i quali non ci sono particolari controindicazioni all’utilizzo dei refrigeranti 2L e 3 in qualsiasi modalità questi vengano utilizzati. Per gli idrocarburi sono i 150 g che già oggi sono ampiamente adottati in milioni di unità prodotte per la refrigerazione domestica e commerciale. REAL ALTERNATIVES Uno strumento di sicura utilità è l’e-learning gratuito Real Alternatives (Alternativa Reale sono i Refrigeranti Alternativi), promosso dalla Commissione Europea come formazione raccomandata, per accrescere le competenze sia teoriche che pratiche di tutti i tecnici del freddo europei sui refrigeranti che in futuro sempre più prenderanno piede e cioè i refrigeranti naturali, ammoniaca, idrocarburi, CO2 o i sintetici di quarta generazione HFO. Progetto finanziato appunto dall’Europa a cui hanno partecipato l’Associazione Italiana del Freddo ATF con il Centro Studi Galileo CSG e molte istituzioni di diversi stati europei (per dirne alcuni IIR, IOR…).

TECNICI CHE UTILIZZANO

IN EUROPA – TOTALE 1769 ITALIA 180 (Agosto 2016)

ranti di quarta generazione HFO sempre gas fluorurati, pure di retrofit ai tradizionali, ma con GWP più basso e quindi meno impattanti sul clima. La piattaforma del corso di formazione gratuita online è da poco stata cambiata e quindi ammodernata e velocizzata. Questa è fruibile comodamente pure da Iphone, Ipad, Smartphone e quindi dai nuovi dispositivi mobili di sempre maggior futuro utilizzo, visto che le abitudini degli italiani (e non solo) ormai tendono a tralasciare l’uso dei mezzi tradizionali, televisione, giornali o la semplice conversazione, privilegiando le comunicazioni SOCIAL come pure la formazione online. Collegarsi su www.realalternatives.eu LINEA GUIDA TRADOTTA PURE IN ARABO

Disponibile in 6 lingue: italiano, inglese, francese, olandese, tedesco e polacco, ora il governo della Spagna e della Finlandia lo hanno pure tradotto, visto il successo e la bontà del prodotto, nelle loro rispettive lingue spagnolo e suomi. Altre lingue (Russo, Arabo e Turco) sono state prese in considerazione dalle Nazioni Unite in quanto il progetto Real Alternatives risulta di utilità futura certa a seguito dell’emendamento di Kigali sull’eliminazione graduale dei gas HFC che spingerà ad utilizzare sempre maggiormente refrigeranti a bassa o alta infiammabilità, come gli idrocarburi e l’R32 oltre che i refrige-

L’Associazione europea AREA, maggiore associazione mondiale dei Tecnici del Freddo, che include 23 associazioni nazionali europee più 3 extra EU come Turchia, Norvegia e ora pure Tailandia, è l’organo più autorevole che ha il compito di fornire le linee guida per svolgere la progettazione, installazione, manutenzione e riparazione di tutti gli impianti di refrigerazione, condizionamento e pompe di calore nella totale sicurezza sia per il tecnico sia per il cliente nel rispetto delle norme e delle leggi. Sempre focalizzandosi sulla soddisfazione di colui che usufruirà della tecnologia, AREA ha redatto delle linee guida per utilizzare la strumentazione necessaria al miglioramento continuo

www.area-eur.be per il download della guida sull’uso dei refrigeranti infiammabili

dando suggerimenti su come trasportare, manipolare i nuovi refrigeranti che in futuro avranno sempre la caratteristica di essere infiammabili in quanto unica garanzia di basso periodo di vita della sostanza e quindi scomposizione della molecola in sostanze più semplici non dannose per l’ambiente. In particolare l’ultima guida dal titolo “Attrezzatura per refrigeranti a bassa (A2L) ed alta (A3) infiammabilità”, che ho redatto, quale responsabile della Task Force sui refrigeranti a basso GWP, in poco più di 6 mesi è stata già recepita e tradotta in 8 lingue compreso l’arabo per coprire quei paesi che subiranno un drastico mutamento nelle abitudine dei propri tecnici del condizionamento che andranno ad utilizzare nel prossimo futuro l’R32, leggermente infiammabile, contenuto negli split domestici. CONVEGNO A MILANO, PATROCINIO PRESIDENZA DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI Tutto quanto espresso in questo articolo e molto più sarà al centro del prossimo XVII Convegno Europeo organizzato presso il Politecnico di Milano il 9-10 giugno 2017 dal Centro Studi Galileo con il supporto delle Nazioni Unite Ambiente UNEP e dell’Istituto Internazionale del Freddo di Parigi IIF-IIR. Già nelle scorse edizioni patrocinato e organizzato presso l’EXPO come unico evento che trattava gli argomenti dell’alimentazione dal punto di vista della conservazione e del trasporto per garantire una maggiore qualità e quantità di cibo disponibile per il nostro pianeta, ora ottiene pure il prestigioso riconoscimento del patrocinio della Presidenza del Consiglio dei Ministri. Invitiamo tutti i tecnici che operano in qualsiasi fase del nostro settore, quale la progettazione, costruzione e installazione degli impianti, a partecipare all’incontro per garantire un veloce cambiamento dettato dalla forte e universale richiesta di risparmio energetico e rispetto dell’ambiente per un futuro roseo per le generazioni future. ●

1 ALBERTO CAVALLINI Honorary President International Institute of Refrigeration (I.I.R.) 2 DIDIER COULOMB Director International Institute of Refrigeration (I.I.R.) 3 ENRICO BUONI General Director Centro Studi Galileo, Industria e Formazione 4 MARCO BUONI Technical Director Centro Studi Galileo, Secretary ATF, VicePresident AREA 5 SHAMILA NAIR-BEDOUELLE United Nations OzonAction - UNEP 6 JIM CURLIN United Nations OzonAction - UNEP 7 ANDREA VOIGT Director European Partnership for Energy and the Environment (E.P.E.E.) 8 BENTE TRANHOLM SCHWARZ European Commission DG Clima 9 ARNO KASCHL European Commission DG Clima 10 CORNELIOUS RHEIN European Commission DG Clima 11 ENNIO MACCHI Politecnico di Milano 12 GIOVANNI LOZZA Politecnico di Milano 13 STEPHEN YUREK President Air-conditioning, Heating and Refrigeration Institute (AHRI) 14 HERMANN HALOZAN Graz University of Technology, Austria 15 MICHEL BARTH Honorary President Association Française du Froid (AFF) 16 DJIBRIL DRAMÉ FAO 17 HALVART KOPPEN United Nations OzonAction - UNEP 18 GERALD CAVALIER Director CEMAFROID, President AFF 19 FABIO POLONARA Membro TEAP, co-chair RTOC Università Politecnica delle Marche 20 AYMAN EL-TALOUNY United Nations OzonAction - UNEP 21 WALID CHAKROUN American Society Heating Refrigeration and Air conditioning Engineers (ASHRAE) 22 RAJENDRA SHENDE Terre Policy Centre 23 KEISHO KA Director JARN 24 PER JONASSON President Air conditioning and Refrigeration European Association (AREA) 25 GRAEME FOX AREA 26 ALFREDO SACCHI Associazione Tecnici Italiani del Freddo ATF 27 MARCO MASOERO Politecnico di Torino 28 COSIMO LACIRIGNOLA Ciheam 29 DAVIDE DEL COL University of Padova 30 ANDRÉ GAC International Institute of Refrigeration (I.I.R.) 31 KELVIN KELLY Business Edge 32 FILIPPO DE ROSSI University of Sannio 33 GIUSEPPE PANNO Univerity of Palermo 34 VINCENZO LA ROCCA University of Palermo 35 RICCARDO SAVIGLIANO United Nations Industrial Development Organisation UNIDO 36 CLAUDIO ZILIO University of Padova 37 FRANCK BENASSIS Climaspace 38 REGIS LEPORTIER Asercom 39 LUCA TAGLIAFICO University of Genova 40 FEDERICO SCARPA University of Genova

UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME INTERNATIONAL INSTITUTE OF REFRIGERATION ASSOCIAZIONE DEI TECNICI DEL FREDDO CENTRO STUDI GALILEO EUROPEAN ENERGY CENTRE

XVII EUROPEAN CONFERENCE

LE ULTIME TECNOLOGIE NELL'INDUSTRIA DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALL’ENERGIA E OTTIMIZZAZIONE AMBIENTALE, NUOVI REFRIGERANTI, NUOVI REGOLAMENTI INTERNAZIONALI: NUOVI IMPIANTI, LA CATENA DEL FREDDO

Politecnico di Milano 9 - 10 giugno 2017

GENERAL CHAIRMEN SHAMILA NAIR-BEDOUELLE, JIM CURLIN United Nations OzonAction - UNEP; RICCARDO SAVIGLIANO United Nations Industrial Development Organisation - UNIDO; PHILIP OWEN Head, ARNO KASCHL European Commission, Climate Action; MAURIZIO PERNICE, ANTONELLA ANGELOSANTE, MARCO STRINCONE Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare; DIDIER COULOMB Director, ALBERTO CAVALLINI Honorary President International Institute of Refrigeration (I.I.R.);THOMAS PHOENIX Past President, WALID CHAKROUN American Society Heating Refrigeration and Air conditioning Engineers (ASHRAE); ENNIO MACCHI Politecnico di Milano; MARCO MASOERO Politecnico di Torino; LUCA TAGLIAFICO Università di Genova; STEPHEN YUREK Presidente Airconditioning, Heating and Refrigeration Institute (AHRI); ANDREA VOIGT Direttore European Partnership for Energy and the Environment (E.P.E.E.); PER JONASSON Presidente Air conditioning and Refrigeration European Association (AREA); GERALD CAVALIER Director CEMAFROID Presidente Association Française du Froid (AFF); FABIO POLONARA Membro TEAP, co-chair RTOC Università Politecnica delle Marche; CLAUDE BLANC, REGIS LEPORTIER Asercom; HERMANN HALOZAN Graz University of Technology, Austria

Con la partecipazione di scienziati ed esperti di United Nations Environment Programme (UNEP) International Institute of Refrigeration (IIR) Association Française du Froid (AFF) AREA – ASHRAE – AHRI – EPEE – AICVF Politecnico di Milano,Torino The George Washington University (USA) Heriot-Watt University, Glasgow Caledonian University Imperial College London, Edinburgh Napier University University of East London,The University of London Universities of Ancona, Genova, Padova, Palermo, Perugia, Roma, and all the AC&R European Associations

www.centrogalileo.it

Speciale il futuro del freddo

XVII Convegno Europeo sulle ultime tecnologie I Presidenti delle maggiori organizzazioni mondiali della refrigerazione e dell’aria condizionata parteciperanno al XVII Convegno Europeo, Patrocinato dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri, presso il Politecnico di Milano il 9/10 giugno 2017 FEDERICO RIBOLDI Responsabile della Comunicazione Istituzionale Associazione dei Tecnici del Freddo Responsabile relazioni esterne Centro Studi Galileo

Il Convegno del 9/10 giugno è organizzato dalle Agenzie ONU FAO e UNEP, dall’Istituto Internazionale del Freddo di Parigi, dal Centro Studi Galileo e dall’Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo. Unisce i maggiori esperti mondiali della refrigerazione e del condizionamento, approfondendo tramite interventi di carattere scientifico le ultime tecnologie attualmente disponibili e ottenendo il Patrocinio della Presidenza del Consiglio dei Ministri. Interverranno alla Presidenza del convegno Shamila Nair Bedouelle e Jim Curlin, United Nations OzonActionUNEP; Riccardo Savigliano, United Nations Industrial Development Organisation – UNIDO; Philip Owen, Bente Tranholm-Schwarz e Arno Kaschl, Commissione Europea Action Clima; Maurizio Pernice e Antonella Angelosante, Ministero dell’Ambiente; Didier Coulomb e Alberto Cavallini, International Institute of Refrigeration (IIR); Thomas Phoenix e Walid Chakroun, American Society Heating Refrigeration and Air conditioning Engineers (ASHRAE); Ennio Macchi, Politecnico di Milano; Luca Tagliafico, Università di Genova; 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 Air conditioning and Refrigeration European Association (AREA); Gerald Cavalier Direttore, CEMAFROID; Fabio Polonara, Università Politecnica delle Marche; Claude Blanc e Regis Leportier, ASERCOM; Hermann Halozan, Graz

University of Technology, Austria. Il tradizionale seminario internazionale di Centro Studi Galileo è ospitato dall’auditorium del Politecnico di Milano di Piazzale Leonardo da Vinci. Gli argomenti focali del summit saranno le regolamentazioni in ambito F-gas e le opportunità legate ai nuovi gas refrigeranti eco – friendly che sostituiranno gradualmente i gas tradizionali clima riscaldanti. Quest’anno l’evento rivestirà una particolare importanza a seguito dell’adozione da parte della Commissione Europea della proposta UE per ratificare l’Emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal. La proposta fa seguito all’accordo raggiunto lo scorso ottobre a Kigali, in Ruanda, dove le 197 Parti del Protocollo di Montreal hanno concor-

dato di limitare gradualmente la produzione e l’uso di HFC. Le economie più floride come l’Unione Europea hanno già dato il via a questa fase, gli Stati Uniti inizieranno a limitare l’uso di HFC con un taglio del 10% dal 2019. La Cina, le Nazioni dell’America Latina e le isole della Micronesia inibiranno l’uso dal 2024. Altri paesi, in particolare l’India, il Pakistan, l’Iran, l’Iraq e gli Stati del Golfo non ne congeleranno l’utilizzo fino al 2028 e la Cina, il più grande produttore al mondo di HFC, darà il via all’applicazione della riforma nel 2029 (quando ne ridurrà l’uso del 10%). Perché l’emendamento sia effettivo occorre la ratifica di almeno 20 Parti quindi la ratifica dai soli paesi europei lo farebbe entrare in vigore. Le Nazioni Unite illustreranno come la

formazione e l’accrescimento delle competenze saranno punti fondamentali di questo processo di salvataggio del pianeta; il surriscaldamento globale è un problema che coinvolge tutti gli abitanti della terra e gli sforzi europei non sono sufficienti ad evitare che diventi irreversibile. Per questo motivo in sede di Protocollo di Montreal si è giunti ad una deliberazione univoca con tutti gli stati del mondo uniti per vincere la sfida. 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 e in cooperazione con la Commissione Europea, il Centro Studi Galileo ha approntato un libro di quasi 100 pagine su come instaurare uno schema di certificazione nei paesi in via di sviluppo. Certificazione che servirà ad istruire i Tecnici ad un uso consapevole dei gas. Grazie anche a questa esperienza si sono tenuti Corsi e sessioni di Certificazione per Tecnici di una settantina di nazioni. Molti hanno ottenuto la Certificazione presso la sede centrale CSG di Casale Monferrato, altri nelle nazioni di provenienza. Le ultime missioni internazionali, sotto egida ONU, sono state: Sri Lanka, Thailandia, Ethiopia, Eritrea, Rwanda, Benin, Tunisia, Gambia, Montenegro, Bosnia Herzegovina, Turchia, Bielorussia, Ukraina, Uzbekistan, Tajikistan, Ghana, Colombia, Stati Uniti d’America, Nigeria, Arabia Saudita, Tunisia,

Giordania (anche con tecnici Irakeni), Bahrein, Emirati Arabi Uniti, India. Le presentazioni, nella Prima sessione, saranno incentrate sui refrigeranti naturali maggiormente richiesti: idrocarburi, ammoniaca, CO2 e, 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 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. La prima sessione dedicherà spazio anche ad alcuni interventi sulla necessità di efficientamento energetico delle apparecchiature. Nella Seconda sessione del convegno particolare rilievo verrà dato ai nuovi componenti e impianti in relazione ai nuovi fluidi e alle nuove problematiche energetiche e ambientali e ai risultati nel campo dell’impiantistica. La Terza sessione riprenderà i testi precedenti e introdurrà l’argomento certificazioni su standard europeo per tutte le nazioni mondiali, unico metodo

per controllare le sostanze attualmente presenti negli impianti e ridurre l’emissione nelle nuove installazioni. Di particolare interesse l’aspetto della sicurezza nell’uso delle sostanze infiammabili A3 (HC) o leggermente infiammabili A2L (HFO, R32). La Quarta sessione, di particolare attualità, sarà legata alle nuove tecnologie di controllo, sulla catena del freddo per l’immagazzinamento, trasporto e conservazione degli alimenti. Quasi il 25% del cibo mondiale non raggiunge le tavole dei consumatori finali a causa di una non efficiente o completamente mancante catena del freddo che permetterebbe di conservare, preservare, refrigerare o congelare gli alimenti. Il freddo è il tallone di Achille delle economie emergenti, dove il cibo raccolto: frutta, verdura, 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. Il nostro settore è chiamato in causa in prima persona. Grazie alla refrigerazione, possiamo combattere carestie e malnutrizione. Chiuderà il Convegno Europeo la quinta sessione, tenuta in cooperazione con l’Università di Genova, che tratterà di raffreddamento con energie rinnovabili, pompe di calore, refrigerazione solare, raffreddamento con impianti ad assorbimento, raffreddamento evaporativo, teleriscaldamento e, grande novità, refrigerazione magnetica. ●

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Speciale nuove tecnologie

Il ruolo delle pompe di calore nei sistemi energetici del futuro

LUNDQVIST P., MADANI H., FISCHER D. Per Lundqvist

Gli argomenti di questo articolo saranno sviluppati nel XVII Convegno Europeo 9-10 giugno 2017

Il sistema energetico è in fase di trasformazione Il sistema energetico è in fase di trasformazione, ci stiamo muovendo verso un nuovo modello energetico caratterizzato da: 1. un inserimento crescente di fonti intermittenti e decentrate di energia rinnovabile, 2. una progressiva affermazione di milioni di produttori e consumatori (prosumer= coloro che producono quello che consumano) di energia a livello domestico, e 3. un incremento dell’elettrificazione in tutti i settori, dai trasporti alla produzione di riscaldamento e raffreddamento. Questi cambiamenti sfidano il tradizionale sistema di alimentazione che è progettato per un piccolo numero di grandi centrali elettriche che opera per soddisfare la domanda in ogni momento. Il crescente ingresso di fonti di energia rinnovabile, come solare ed eolica che sono per loro natura discontinue e altamente fluttuanti, rende la creazione di un sistema di energia elettrica stabile e vantaggioso, un compito impegnativo. Le infrastrutture energetiche devono quindi essere aggiornate per adeguarsi ad una maggiore flessibilità nella fornitura, in particolare per quanto riguar-

The Royal Institute of Technology (KTH), Department of Energy Technology, Division of Applied Thermodynamics and Refrigeration - Stockholm

da la domanda. L’accumulo di energia a breve termine nella forma di batterie o sistemi termoelettrici collegato all’accumulo termico può fornire una parte della flessibilità necessaria. Questo documento tratta del ruolo delle pompe di calore per il sistema energetico futuro ed evidenzia come le stesse possano contribuire a questo processo indirizzandosi verso un netto risparmio di energia primaria e un funzionamento ottimizzato. Mentre il risparmio di energia primaria deriva dall’efficiente fornitura di calore e dalla produzione di energia elettrica senza carbonio, la flessibilità ha bisogno di controlli intelligenti. Lo scopo di questo lavoro è quello di fornire una breve panoramica sugli attuali sviluppi e le intuizioni nel campo delle pompe di calore intelligenti (illustrata nella figura 1). In questo articolo sono menzionati brevemente alcuni

importanti concetti, trattati in modo più completo nel Libro “Pompe di calore nelle Smart Grids”, Fischer, Madani. Cosa si intende intelligente? Oggi, con la comparsa di comunicazioni a basso costo e tecnologie di calcolo e algoritmi sempre più precisi per il controllo e l’ analisi dei dati, è possibile stabilire una interconnessione tra un maggior numero di elementi nei sistemi energetici urbani e utilizzarli per ottimizzare l’efficienza del sistema e minimizzare l’impatto ambientale complessivo. Questo cambio di paradigma nel controllo e nell’elettronica sta convertendo le singole unità isolate a “unità intelligenti” collegate, che possono adattare i loro parametri a condizioni limite e comunicare con una grande varietà di soggetti interessati. In questo lavoro abbiamo limitato la

Figura 1. Nuvola di Parole delle 100 parole più frequenti nei titoli di documenti nella ricerca di “pompa di calore”, “reti intelligenti” nel Reuters Web of Science.

Figura 2. Sistema di pompa di calore intelligente visto da quattro diversi livelli a seconda di dove venga indicato il limite del sistema.

Sistema Energetico Urbano

• Gestione Congestione • Integrazione Fotovoltaico/Vento in macroscala

Sistema Energetico di Edificio

• Sistema di Gestione Edificio Intelligente • Integrazione Fotovoltaico/Vento in microscala

Sistema Pompe di Calore

• Controllo del sistema integrato intelligente incluso ventilatori e pompe del liquido • Accumulo intelligente caldo/freddo • Sorgente energia ibrida

Unità Pompa di Calore

• Compressore intelligente • Diagnosi e controllo dei guasti intelligente

discussione al ruolo delle pompe di calore e evidenziato la possibilità di integrarle negli edifici e nel sistema di alimentazione. Ruolo delle pompe di calore nei sistemi energetici intelligenti su quattro diversi livelli di sistema Le pompe di calore collegano i settori elettrico e termico. In futuro tali sistemi giocheranno un ruolo centrale nelle infrastrutture, grazie alla possibilità di modificare la loro richiesta elettrica in un tempo stabilito, fornendo così flessibilità al sistema di alimentazione. Siccome la domanda di energia elettrica è un requisito fondamentale quando si tratta di fonti elettriche fluttuanti, ciò faciliterà l’integrazione della generazione di energia elettrica distribuita. Al fine di discutere su come implementare l’uso di pompe di calore in un sistema di energia rinnovabile e interconnesso definiamo quattro diversi livelli di sistema. Ciascun livello con un diverso limite di sistema partendo dalla prospettiva più ristretta che tratta la sola unità pompa, fino a un punto di vista più ampio che considera l’intero sistema energetico urbano (vedere Figura 2). Sosteniamo che i diversi vantaggi e possibilità di utilizzo di pompe di calore intelligenti si rivelino estendendo i confini dei sistemi a pompa di calore al di

fuori del ciclo di pompaggio. Il sistema a pompa di calore non solo fornisce una soluzione di riscaldamento e raffreddamento sostenibile per gli edifici ma può anche agire come tecnologia abilitante in futuri sistemi energetici. Livello Unità Pompa di Calore Livello 1 Il cerchio più stretto e comune sistema nella figura 2 è la pompa di calore stessa. Essa comprende un evaporatore, un condensatore, un compressore azionato elettricamente, una valvola di espansione ed un fluido di lavoro che insieme, tramite il processo termodinamico, abilitano il “pompaggio” del calore dalla fonte di calore rinnovabile a bassa temperatura a una temperatura superiore utile per il riscaldamento e/o la fornitura di acqua calda per uso domestico. Una pompa di calore intelligente al “livello di unità pompa di calore” può per esempio utilizzare un sistema di controllo per rilevare e diagnosticare eventuali guasti dell’unità come un compressore difettoso o un evaporatore bloccato. Questo tipo di controllo sta diventando più o meno uno standard. L’unità di misura tipica per le prestazioni è il Coefficiente di Prestazione (COP) che viene valutato con gli innalzamenti di temperatura e con le condizioni di funzionamento.

Livello Sistema a Pompa di Calore Livello 2 Al fine di dare un senso e maggiori possibilità, il limite del cerchio per le pompe di calore può essere esteso fino a comprendere la fonte di calore (aria esterna, aria di scarico, geotermia superficiale o profonda, lago o acqua di mare), le pompe per liquidi, i ventilatori, il sistema di distribuzione di calore, il calorifero ausiliario, o la conservazione caldo/freddo. Ad esempio, una pompa di calore intelligente a livello “sistema” può fare molto più che al livello 1. Può cambiare la pompa o la velocità della ventola verso la sorgente o il lato dissipatore per soddisfare la domanda di calore o minimizzare la caduta di pressione. L’accumulo termico può essere utilizzato per disaccoppiare la generazione di calore e così, la domanda di energia elettrica, dal fabbisogno di calore dell’edificio. La complessità dei controlli aumenta in modo significativo a causa della differenza nelle dinamiche (lasso di tempo) e lo scambio di informazioni con i sistemi circostanti. Questo può aprire molte nuove possibilità, come l’utilizzo delle previsioni del tempo, cambiamento dei prezzi interessanti e così via. Il loro potenziale complessivo è difficile da individuare a meno che non vengano prese in considerazione le caratteristiche dell’edificio. Livello Sistema edificio Livello 3 Sul piano della costruzione dove l’intero edificio è inserito all’interno del contorno del sistema, strategie di controllo avanzate possono essere utilizzate tenendo in considerazione il comportamento degli abitanti, l’inerzia termica dell’edificio, o il meteo. Il sistema regola di continuo i parametri di controllo in base al comportamento statico o dinamico dell’edificio e dei suoi abitanti. Una pompa di calore intelligente a livello di edificio potrebbe predire il futuro riscaldamento degli ambienti e la domanda di acqua calda a uso domestico sulla base dei dati misurati e delle previsioni meteo. Queste informazioni possono essere utilizzate per pianificare il funzionamento della pompa di calore in anticipo e utilizzare le opportunità di imma-

Produzione

Figura 3. Schema delle strategie di controllo in sistemi di energia elettrica. Il diagramma di destra mostra i casi in cui sia la produzione che la domanda sono regolate, a volte in combinazione. Ogni puntino rappresenta un’ora.

Domanda

gazzinamento offerte nel miglior modo possibile. Si potrebbe anche comunicare con gli abitanti via smartphone o applicazioni al fine di fornire le condizioni di comfort nel modo più conveniente. Se l’edificio è dotato di FV solare, le pompe di calore possono aiutare l’edificio a massimizzare l’autoconsumo e quindi ottimizzare l’utilizzo del sistema fotovoltaico. Livello Sistema Energetico Livello 4 Un livello di confine del sistema ancora più inclusivo, il livello di “sistema energetico”, affida una maggiore prospettiva sulla pompa di calore e prende in considerazione l’energia primaria fornita al sistema. La pompa di calore intelligente a livello “sistema energetico” è una parte di una rete intelligente. Le direttive UE, come ad esempio le direttive FER, promuovono l’aumento della quota di fonti energetiche rinnovabili nella produzione di elettricità. Questo può portare a carichi residui, causati da una grande quantità di generazione di energia elettrica da fonti rinnovabili altamente volatili come le turbine eoliche o pannelli solari fotovoltaici. La gestione del carico con pompe di calore può essere utilizzata per ridurre la congestione della rete nelle ore di punta o per allineare la domanda di energia elettrica della

rato come il percorso più naturale verso un futuro più sostenibile negli scenari di rimanere entro l’aumento di temperatura di 2 K o anche 1,5 K. Le pompe di calore possono supportare i futuri presupposti di consumare energia rinnovabile generata in loco, immagazzinare l’energia sotto forma di stoccaggio caldo e freddo e infine utilizzare l’energia di riscaldamento e raffreddamento, quando necessario. Siamo sulla via di controlli più intelligenti per le pompe di calore

Domanda

pompa di calore con la disponibilità di energia elettrica da fonti rinnovabili. Inoltre, i prezzi dell’elettricità variabili nel tempo possono essere utilizzati per incentivare il funzionamento della pompa di calore ogni volta che il costo di produzione di energia elettrica è più basso. In tal caso i controlli localmente ottimizzati possono contribuire a ridurre il costo di gestione dei sistemi a pompa di calore. La figura 3 indica, in modo schematico, le possibilità di regolazione del sistema energetico futuro. Nel diagramma di sinistra la produzione di energia cambia in funzione della domanda. Nella figura di destra le frecce numerate da 3-6 stanno ad indicare i livelli in cui potrebbero essere coinvolte le pompe di calore. La freccia 3, per esempio, è un caso in cui la richiesta di energia elettrica viene aumentata per corrispondere alla produzione, situazione resa possibile utilizzando l’immagazzinamento sul lato caldo dei sistemi a pompa di calore. Le pompe di calore, se usate in modo intelligente, sono in grado di fornire flessibilità ai sistemi energetici urbani e accorciare la transizione verso un futuro completamente gestito da fonti di energia rinnovabili. L’elettrificazione delle tecnologie di riscaldamento e di raffreddamento e di un settore elettrico decarbonizzato che utilizzi tecnologie come le turbine eoliche o fotovoltaiche di raffreddamento può essere conside-

Nel modo tradizionale di controllare i sistemi a pompa di calore, gli installatori impostano i parametri di controllo nella centralina di comando della pompa di calore durante l’installazione in gran parte sulla base dell’esperienza, lasciando poi il sistema in esecuzione fino a quando si verifica un errore grave. Ci sono alcuni parametri che vengono considerati durante il controllo della pompa di calore, quali la temperatura dell’ ambiente, la temperatura in ingresso o di ritorno dell’acqua di riscaldamento o la temperatura dell’acqua accumulata. Tuttavia, nelle ultime generazioni di pompe di calore, ci sono molti altri parametri possibili da considerare oltre alla temperatura dell’ambiente e dell’acqua di riscaldamento per ridurre il consumo energetico e ridurre i costi di funzionamento del sistema. Le abitudini degli abitanti dell’edificio sono in grado di svolgere un ruolo importante nell’ottimizzazione del controllo. Un esempio molto semplice è quello per cui le persone possono utilizzare i loro smartphone per comunicare il tempo approssimativo in cui lasciano la loro abitazione e ritornano, cosicché il regolatore della loro pompa di calore sia in grado di modificare il punto di settaggio della temperatura in base al passaggio a diverse curve di riscaldamento. L’ottimizzazione del controllo basato sul comportamento degli inquilini può andare anche oltre il livello di occupazione; prendendo in considerazione che le attività domestiche possono influenzare il fabbisogno di calore dell’edificio e l’uscita della pompa di calore, dovrebbe essere controllato in modo da ridurre al minimo la discrepanza tra la domanda e l’offerta e anche la fluttuazione della temperatu-

ra interna. La temperatura interna in una casa unifamiliare oscilla tra 1-4 K nel corso del giorno e della notte, a seconda del carico interno, della radiazione solare, dell’ inerzia termica, ecc Se non controllato adeguatamente questo porta a medie di temperatura interna più alte di quanto richiesto e quindi ad uno spreco di energia e denaro. Ciò può essere evitato applicando un controllo che va oltre la temperatura dell’ambiente istantanea. L’essenza del design, dimensione e controllo integrati Per sfruttare a pieno il potenziale delle pompe di calore nei sistemi energetici del futuro, vi proponiamo un nuovo concetto chiamato Integrated Design, Dimensioning and Control (IDDC) per sistemi a pompa di calore. Oggi, i sistemi a pompe di calore, compresi i meccanismi di stoccaggio dell’energia sono progettati, calibrati e controllati in processi separati. Ma molti dei nostri studi per esempio [2-5] mostrano che le configurazioni di sistema, le dimensioni dei componenti e le strategie di controllo sono fortemente interconnesse e un cambiamento banale in uno può influenzare notevolmente ciò che dovrebbe essere scelto per gli altri. Ad esempio, una strategia di controllo che è appropriato per uno schema dell’impianto può diventare inadeguata per un altro sistema. Analogamente, le strategie di layout e di controllo del sistema possono influenzare fortemente la dimensione ottimale dei componenti del sistema. Nonostante la forte interconnessione

tra i processi di progettazione, dimensionamento e controllo, non c’è un impegno coordinato tra quelli che progettano e dimensionano il sistema e gli operatori del sistema che lo controllano. Di conseguenza, al fine di sfruttare al meglio le potenzialità delle pompe di calore nei futuri sistemi energetici, sarebbe necessaria una migliore gestione del sistema stesso per integrare i processi di progettazione, dimensionamento e controllo; in tal modo il progettista del sistema sarebbe ben informato in anticipo sulla strategia di controllo applicata e dunque in grado di ottimizzare la progettazione e il processo di dimensionamento sulla base della strategia di controllo stessa e viceversa. Ricordate: le pompe di calore non sono scatole nere! Ci sono stati diversi studi approfonditi sul ruolo delle pompe di calore nella gestione del carico e nell’integrazione di fonti rinnovabili decentrate di energia elettrica [6-8]. In aggiunta a questi sforzi, dobbiamo anche considerare il fatto che la pompa di calore non è una scatola nera il cui consumo di energia elettrica può essere facilmente ridotto o intensificato sulla base delle necessità della rete elettrica. Ciò deriva dal fatto che il rendimento del sistema a pompa di calore è fortemente influenzato dalla variazione del consumo di energia elettrica causato dalla variazione della velocità del compressore o dalla accensione dell’unità. Pertanto, una soluzione di controllo economicamente vantaggiosa dal punto di vista

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del sistema di alimentazione elettrica si potrebbe aggiungere al costo di funzionamento delle pompe di calore, a carico dell’utente finale. Al contrario, la migliore strategia di controllo che produce un fattore di prestazione stagionale ottimale, SPF, potrebbe portare ad un aumento dei costi e di emissioni di CO2 nel sistema di alimentazione elettrica per l’utente finale. Di conseguenza, una procedura di pianificazione e di gestione globale è essenziale per consentire la strategia di controllo più conveniente considerando il beneficio netto dell’intero sistema, sia dal punto di vista del sistema di alimentazione elettrica e sia da quello della soddisfazione dell’utente finale. Osservazioni conclusive Le pompe di calore possono avere un ruolo unico nel sistema energetico del futuro. Le capacità di integrazione del sistema di pompe di calore nel creare un collegamento tra l’energia elettrica e il settore del riscaldamento e del raffreddamento migliorando l’efficienza energetica complessiva possono essere utilizzate come una risorsa nel sistema energetico futuro. Oltre alle emissioni di anidride carbonica inferiori rispetto alle caldaie alimentate da combustibili fossili, la possibilità di scindere la domanda di riscaldamento dal consumo di energia elettrica offrendo in tal modo flessibilità al sistema di alimentazione elettrica, può essere considerata come il principale vantaggio delle pompe di calore. Per integrare i sistemi a pompa di calore nel sistema energetico futuro nel miglior modo possibile, il dimensionamento e il layout del sistema devono essere adeguati. Per ottenere il massimo beneficio per l’intero sistema, il concetto di Integrated Design, Dimensioning and Controls (IDDC) è suggerito dagli autori e visto come parte di un approccio globale verso il futuro sistema energetico. Ringraziamenti - Gli autori ringraziano il programma Effsys Expand finanziato dalla Swedish Energy Agency e il Project Green Heat Pump finanziato dall’Unione Europea Settimo programma quadro (7 ° PQ / 2007-2013), sotto contratto di sovvenzione N-308.816. ●

Speciale eliminazione mondiale HFC

Il ruolo di TEAP e RTOC nell’ambito del protocollo di Montreal e l’inserimento degli HFC ad elevato effetto serra FABIO POLONARA Università Politecnica delle Marche member of TEAP and co-chair of RTOC Dal 2015 Fabio Polonara è membro del TEAP in qualità di co-chair dell’RTOC, su nomina delle Parti del Protocollo di Montreal dietro a una proposta del Governo Italiano. Sia il TEAP (Technology and Economic Assessment Panel) che l’RTOC (Refrigeration, Air-Conditioning and Heat Pumps Technical Options Committee) sono Comitati istituiti per la consulenza tecnica alle Parti firmatarie del Protocollo di Montreal (197 Paesi, praticamente tutti i Paesi del pianeta) e sono coordinate dall’Ozone Secretariat dell’UNEP (United Nations Environmental Programme), con sede a Nairobi, Kenia. Il TEAP, istituito nel 1990, fornisce, su richiesta delle Parti, consulenza tecnica relativa alle tecnologie alternative in corso di sviluppo e di applicazione mirate alla completa sostituzione delle sostanze che distruggono l’ozono stratosferico (ODS, Ozone Depleting Substances) come i CFC, gli Halon e gli HCFC. Più di recente al TEAP sono state chieste informazioni su come gestire alcune delle sostanze che provocano il Cambiamento Climatico (in particolare gli HFC con elevato GWP). I rapporti preparati dal TEAP sono la base per le decisioni politiche delle Parti. Il TEAP si occupa anche di gestire e organizzare le Commissioni permanenti (TOC, Technical Options Committees) e le Task Force istituite per fornire specifiche informazioni su temi di interesse delle Parti. Al momento le Commissioni permanenti sono 6:, Medical Technical Options Committee (MTOC), Refrigeration, Air-Conditioning and Heat Pumps Technical Options Committee (RTOC),

Flexible and Rigid Foams Technical Options Committee (FTOC), Halons Technical Options Committee (HTOC), Methyl Bromide Technical Options Committee (MBTOC) and Chemicals Technical Options Committee (CTOC). Le Commissioni permanenti valutano gli sviluppi delle tecnologie disponibili per rimpiazzare le sostanze che distruggono l’ozono (ODS) nei campi di pertinenza: le terapie farmacologiche, la refrigerazione e il condizionamento dell’aria, gli agenti espandenti per isolanti rigidi e flessibili, l’antincendio, l’uso del metil-bromide in agricoltura, le applicazioni dell’industria chimica. Nei prossimi anni il TEAP e l’RTOC saranno impegnati a fornire informazioni sullo stato delle tecnologie in vista dell’inclusione degli HFC ad elevato effetto serra nel Protocollo di Montreal. COMUNICATO STAMPA (ottobre 2016)

Anche l’Università Politecnica delle Marche ha contribuito all’accordo raggiunto sabato scorso a Kigali in Ruanda, in base al quale più di 150 Paesi hanno sottoscritto l’emendamento al Protocollo di Montreal che nei prossimi anni metterà al bando in tutto il mondo gli HFC (idrofluorocarburi), fluidi sintetici usati in gran parte dei condizionatori d’aria (residenziali e per autoveicoli) e in molti frigoriferi commerciali e industriali. L’accordo, che la BBC, nell’annunciarlo sabato mattina, ha definito “monumentale” (http://bbc.in/2dDwziL), avrà un effetto molto importante nei prossimi decenni per mitigare il riscaldamento globale.

Gli HFC vennero introdotti a seguito della messa al bando dei CFC, i clorofluorocarburi, dannosi per la fascia di ozono stratosferica. Gli HFC non distruggono l’ozono ma contribuiscono pesantemente al riscaldamento globale e la loro eliminazione è il primo risultato tangibile dell’accordo di Parigi del 2015, con il quale la comunità internazionale si è impegnata ad abbassare nei prossimi anni la temperatura media del nostro pianeta di almeno 1,5 °C. L’Università Politecnica delle Marche era rappresentata a Kigali dal prof. Fabio Polonara, direttore del Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche della Facoltà di Ingegneria. Il prof. Polonara era a Kigali in quanto membro, insieme a scienziati di altri 9 paesi, del TEAP (Technical and Economic Assessment Panel), una delle 3 Commissioni (le altre sono il SAP, Scientific Assessment Panel, e l’EAP, Environmental Assessment Panel) che assistono l’UNEP (United Nations Environmental Programme) e i Paesi firmatari del Protocollo di Montreal producendo tutta la documentazione tecnica necessaria per arrivare alle decisioni da prendere. L’incarico dell’UNEP al prof. Polonara è arrivato a seguito del lavoro di ricerca compiuto da lui e dal suo gruppo nei laboratori del Dipartimento di Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche, dove ormai da più di 20 anni si sviluppano i nuovi fluidi che hanno prima sostituito i CFC e che ora sostituiranno gli HFC. ●

Speciale nuovi refrigeranti

Fluidi di refrigerazione secondaria ad elevata efficienza energetica

STEFANO FEDELI General Gas

Sbrinamento: Ottenuto tramite Temper -40 direttamente sugli aero refrigeratori (-20 °C) Gli argomenti di questo articolo saranno sviluppati nel XVII Convegno Europeo 9-10 giugno 2017

Case Study: Produttore alimentare di Creta ottiene risparmi energetici tramite l’utilizzo di TEMPER -15 come fluido refrigerante secondario Dopo un devastante incendio un imprenditore nel settore food a Creta, nella necessità di ricostruire, decise di scegliere una soluzione che potesse garantire il più elevato risparmio energetico. La Società EcoRef di Atene si prese carico di presentare una soluzione che rispondesse al requisito. L’idea fu per un ciclo primario a Performax LT - R407F abbinato a un secondario dalle caratteristiche di elevato scambio termico. Fu individuato il TEMPER -15. Esaminiamo in dettaglio. Dati impianto: Refrigerante Primario: R407F, (GWP 1674, ODP 0) Refrigerante Secondario: Temper -15 (15 000 Lt) Temperature di progetto: HTF -6 °C, T. evap. -10 °C Temperatura e kW della camera refrigerata: @ 0-2 °C, 330 kW Tubazioni in materiale plastico: AquaTherm

Vantaggi Principali: • Consumi energetici ridotti significativamente rispetto ad una soluzione tradizionale con Glicole Propilenico (circa 50% ). • Componenti più piccoli e meno costosi • Impianto a bassa pressione con incremento di affidabilità e durata • Qualità della refrigerazione degli alimenti migliorata grazie alla stabilità della temperatura • Riduzione dell’impronta Effetto Serra • Lo sbrinamento utilizza il calore prodotto dallo scarico dei compressori incrementando la resa Il Sito Produttivo di Rethymno Per rispettare la nuova normativa F-gas e per ridurre il consumo di energia, Creta Farm grazie a ecoRef installa un sistema di refrigerazione secondaria moderno con una elevata affidabilità. L’impianto di refrigerazione I vecchi compressori R22 erano in buone condizioni e potevano essere salvati e utilizzati nella nuova installazione. Il nuovo sistema è stato progettato con R407F come refrigerante primario e Temper -15 come fluido termovettore. Un serbatoio di accumulo di 8 m3 contiene Temper -15 @ -6 ° C e viene inviato alle aree refrigerate attraverso una serie di pompe a controllo elettronico. Il circuito primario è un sistema DX con R407F.

Sbrinamento ad alta efficienza energetica con Temper -40 Temper -40 viene utilizzato anche per scongelare gli aero refrigeratori DX nella camera fredda. Il sistema è progettato per ottenere calore attraverso uno scambiatore di calore dal lato caldo del refrigerante. Questo sistema riduce notevolmente i consumi energetici e le emissioni di CO2 rispetto ai sistemi di sbrinamento elettrici. Passiamo ora ad una più dettagliata analisi delle tecnologie utilizzate nella realizzazione dell’impianto in Creta: Refrigerazione circuito primario Informazioni su Performax LT (R407F) Il fluido refrigerante R407F noto come “Performax LT” fu progettato inizialmente per i retrofit da R22 garantendo similare efficienza energetica (COP oppure EER). Con l’avvento della legislazione 517/2014 da qualche anno il Performax ha conquistato la scena europea grazie al rapporto prezzo/prestazioni e all’omologazione di tutte le case costruttrici di compressori e dispositivi elettronici per il controllo dell’impianto di refrigerazione. Come tutte le miscele della serie R4xx anche l’R407F è una miscela zeotropica, con glide, pari a circa 6 °K anche se effettivamente si riscontra in condizioni operative qualche decimo di grado in meno. La composizione chimica è: R32 30%; R125 30%; R134a 40%. Questa formulazione conferisce al fluido in questione buone proprietà termodinamiche come ampiamente mostrato dagli innumerevoli test effet-

tuati da anni nella Comunità Europea. Nell’immagine riportata (Figura 1) un estratto dai principali utilizzatori finali presso i quali sono state monitorate le prestazioni di R407F. Di conseguenza sono stati rilevati i dati economici derivanti dall’impiego di R407F confrontando le performances rispetto a R404A, tuttora ampiamente utilizzato nella refrigerazione industriale e commerciale (Figura 2). Accorgimenti per un corretto retrofit o progetto impianto di refrigerazione industriale L’elevata efficienza energetica di R407F viene ottenuta con la combinazione di 3 componenti (R32, R125, R134a) che combinati in miscela generano il fenomeno del “glide” che in questo caso è pari a circa 6° K. Occorrerà dunque ragionare tenendo in considerazione le Tdew, Tbubble e le relative pressioni. Dopo aver osservato le corrispondenze nella tabella P-T di saturazione e aver esaminato il diagramma di Mollier, facendo qualche ragionamento diverrà (anche grazie all’esperienza maturata con fluidi come R407c) presto facile tenerne conto e ragionare in termini di T medie all’evaporatore e al condensatore. Molto meglio poter disporre di valvole TXV a controllo elettronico, con firmware aggiornati e oggi disponibili presso i più noti produttori. Non sarà necessario cambiare condensatori e/o evaporatori, né l’olio sintetico, né altre parti del sistema. La

Figura 1. Riferimento R404A

R407F (risultati misurati) Efficienza @ media temperatura

regolazione del surriscaldamento sarà del tutto simile a quanto avviene con R404a. Tutto piuttosto semplice in Media Temperatura, come nel caso di Creta analizzato. Nelle applicazioni in Bassa Temperatura invece sarà necessario dotare i compressori di iniezione di liquido. La presenza di ventilatori di testa in bassa e media temperatura è sempre caldamente consigliata (nella bassa è necessaria).

Efficienza @ bassa temperatura

Futuribilità del Performax LT La legislazione F-Gas 517/2014 ha posto a tutti gli addetti operanti nel settore il quesito “il gas refrigerante che mi propongo di utilizzare potrà essere ricaricato anche tra qualche anno ?” La risposta è semplice e richiede la consultazione delle tabelle riportate nella legge 517/2014 e negli annex che riportano i valori di gwp. In brevissimo: per l’assistenza, ovvero il ripristino di quantità di refrigerante nell’impianto, il Performax LT non ha limiti di impiego. I limiti sussistono solo in campo “refri-

Figura 2. Risultati sperimentali sui Supermarket – Risparmi R407F vs. R404A Dati estrapolati da 1 anno di sperimentazione Risparmi accumulati per ogni Supermarket per ogni Anno rispetto al dato su R404A (media e bassa temperatura) • Combinazione del costo retro-fit / refrigerante / fughe gas e consumo enegetico • Esempio di un Supermaket tipico • Ritorno dell’investimento di un retro-fit entro 2 anni • Catena di 500 negozi per 5 anni di lavoro • Risparmi Stimati con R407F = € 26,6 M • Costo del Retrofit = € 9 M • Totale netto risparmi stimati = € 17,7 M Costo del retrofit

Risparmi anno 1

Risparmi anno 2

Risparmi anno 3

Risparmi anno 4

Risparmi anno 5

Figura 3. Allegato III. Nuovi divieti in materia di immissione in commercio

Allegato III. Controllo dell’utilizzo

gerazione commerciale” ovvero nei Supermarket. Vale la pena di sottolineare che questi limiti vigono per i “costruttori di centrali” e non per le assistenze. Invece, per tutto il mondo della refrigerazione industriale, non vige alcun limite di impiego per R407F. Si veda lo schema di seguito (Figura 3). Circuito Secondario Informazioni su Temper Sin dal 1996 la Società Svedese Temper Technology produce fluidi ecologici ad elevata efficienza energetica e bassa viscosità utilizzati con profitto in larga parte in applicazioni industriali nel settore Food e logistica del freddo. Per assicurare la massima qualità e performances i fluidi Temper vengono forniti pronti all’uso, per refrigerazione fino a -60 °C

Cosa contiene e come viene prodotto Temper? Temper è stato sviluppato da Temper Technology AB, una società svedese parte del Gruppo Aspen. Il Temper è una soluzione salina sintetica, a base differente dal glicole. Il suo colore è giallo paglierino; non contiene amine o nitriti, sebbene contenga speciali inibitori di corrosione. Il Temper viene fornito già preparato in soluzione e non deve essere diluito, assicurando in tal modo le sue caratteristiche nel tempo in maniera stabile. Sono disponibili soluzioni a differenti temperature di congelamento: • Temper -10 °C • Temper -15 °C • Temper -20 °C • Temper -30 °C • Temper -40 °C

• Temper -55 °C • Temper -60 °C – novità – Caratteristiche fisico – chimiche che consentono il raggiungimento dell’efficienza energetica Temper è caratterizzato da un elevato calore specifico (3,3 kJ/kg per il Temper -20 °C nel range di temperatura +20 / +30 °C). La conducibilità termica è molto elevata, specialmente se comparata col glicole. Speciali inibitori di corrosione determinano una elevata protezione dalla corrosione. La minore viscosità del fluido determina, inoltre, perdite di carico nelle tubazioni inferiori e quindi potenze di pompaggio inferiori. In tale maniera i costi di acquisto del prodotto, i costi di investimento e di esercizio diminuiscono.

Inibitore di corrosione specifico utilizzato nella gamma Temper Nello stadio iniziale della corrosione si genera una differenza di potenziale senza scambio di massa tra le superfici a differente potenziale. Il Temper utilizza inibitori di corrosione che agiscono soltanto in presenza di differenza di potenziale; ciò implica che in assenza di differenza di potenziale, l’inibitore utilizzato nel Temper non si deposita, assicurando il miglior scambio termico possibile. Inoltre l’inibitore di corrosione utilizzato nel Temper non si consuma nel tempo perché una volta che la differenza di potenziale presente su una superficie si equalizza, l’inibitore che si era depositato sulla superficie stessa si risolubilizza nel fluido, rimanendo pronto per intervenire dove necessario. Utilizzando Temper è possibile monitorare il processo di corrosione molto facilmente; misurando la concentrazione di inibitore, nel caso in cui tale concentrazione diminuisca fino a raggiungere un valore minimo ben conosciuto, è possibile ripristinare la concentrazione ottimale, aggiungendo inibitore puro. L’immagine riportata raffigura il fenomeno in questione dal punto di vista elettro-chimico (Figura 4). La progettazione di circuiti di refrigerazione secondaria con Temper Il circuito secondario Il Temper deve essere utilizzato soltanto in sistemi chiusi dato che se è presente ossigeno nel circuito lo stesso genererà processi di ossidazione. Vale la pena di ricordare che qualsiasi soluzione acquosa genera, in presenza di ossigeno e accoppianti di metalli sbagliati, il fenomeno della corrosione galvanica. Questo fenomeno è evidente nelle soluzioni di glicole etilenico e propilenico. Nel caso di soluzioni saline come Temper il medesimo processo viene accelerato. Nei sistemi aperti si produce una vaporizzazione dell’acqua, e, quindi, una variazione della concentrazione della soluzione con possibile variazione delle caratteristiche della stessa e possibile formazione di cristalli. Nei sistemi funzionanti con Temper si consiglia fortemente di installare degli scaricatori automatici di aria.

Figura 4. Fluido di trasferimento termico

Area anodica Spessore tubo

Area catodica Figura 5.

Biodegradabilità

OECD 301 A

97% degradazione dopo 7 giorni 99% degradazione dopo 28 giorni

Tubazioni e valvole È possibile utilizzare materiali comuni come il ferro, il rame, l’ottone, la ghisa, l’acciaio inossidabile ed alcune plastiche come (ABS, PE, ecc.). Non è possibile utilizzare sia ferro zincato e sia ferro stagnato. Per informazioni tecniche più precise è possibile contattare la ns. organizzazione di distribuzione. Filtri Si raccomanda l’utilizzo di filtri con maglia 0,6-0,8 mm al fine di filtrare ogni impurità di tali dimensioni. Pompe Nella scelta di una pompa, si consiglia di informare il costruttore che si intende utilizzare Temper. Assicurarsi che la tenuta sia realizzata con materiale compatibile. In funzione della costituzione chimica del Temper, piccole quantità di questo si presenterà sull’albero della pompa nelle vicinanze della tenuta. E’ necessario lavare periodicamente i sali formatisi. In alternativa è possibile utilizzare pompe senza tenuta meccanica. Tenute e guarnizioni Si raccomanda di utilizzare EPDM, se compatibile con le temperature di esercizio. Possono essere utilizzate tenute speciali alternative (come Uni-Pack, Locher, ecc.). Calcolo dell’espansione termica Ci sono differenti possibilità di calcolo del coefficiente di espansione termica. In taluni casi viene utilizzato il coeffi-

Facilmente biodegradabile

ciente di espansione. Tipicamente si vuole conoscere come un fluido espande in volume al crescere della temperatura. I fluidi espandono sempre alle alte temperature e conseguentemente diminuisce la densità. Sotto riportiamo un metodo di calcolo relativamente ad un intervallo di temperatura definito: N.B. Ogni soluzione Temper (-20, -40 etc..) ha una densità differente, tenerne conto! D(T0) = Densità del fluido alla più bassa Temperatura T0. D(T1) = Densità del fluido alla più alta Temperatura T1. V = Volume totale del circuito. ∆V = Espansione del fluido in volume. ∆V = V · [D(T0) - D(T1)] / D(T1) Litri oppure ∆V = 100 · [D(T0)- D(T1)] / D(T1) % Eco – Compatibilità e Smaltimento Una delle migliori caratteristiche delle soluzioni ad alta efficienza Temper risiede nella bio-compatiblità. Le soluzioni saline di questo tipo sono completamente biodegradabili, atossiche, idonee all’uso alimentare (certificazione Unilever) e non infiammabili. Nell’immagine riportata la dichiarazione del produttore (Figura 5). Inoltre lo smaltimento eventuale è molto facile ed economico. L’unica fonte di rischio ambientale potrebbe derivare dalla presenza di inquinanti all’interno del Temper come olii, gas in soluzione, ossidi, parti di componenti elastomerici… ●

Speciale principi di base del condizionamento dellʼaria

Principi di base del condizionamento dell’aria Contenuto d’acqua del circuito idraulico da abbinare correttamente ad un chiller

180ª lezione PIERFRANCESCO FANTONI

CENTOTTANTESIMA 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 19 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 Affinché un refrigeratore d’acqua possa funzionare correttamente è basilare che venga abbinato ad un opportuno circuito idraulico per la distribuzione dell’acqua refrigerata alle varie utenze (vedi figura 1). In particolare, è importante verificare che il contenuto di acqua del circuito sia quello idoneo e confacente alla potenza frigorifera scelta per il refrigeratore. Tale contenuto risulta dipendere da alcuni fattori legati al tipo di utenze, alle proprietà di scambio termico di alcuni componenti sia del circuito frigorifero sia del circuito idraulico. Non da ultimo va considerato se il circuito idraulico funziona solo con acqua o invece con una miscela di acqua glicolata. CHILLER E CIRCUITO IDRAULICO Come osservato nel precedente numero della rivista, una volta determinata la potenza frigorifera che è necessaria a soddisfare le esigenze dell’utenza (leggi condizionamento degli ambienti) e una volta individuata, quindi, la potenza frigorifera che deve poter erogare il refrigeratore d’acqua è necessario verificare che il circuito idraulico che permette di distribuire l’acqua sia correttamente dimensionato. Infatti, affinchè il freddo che viene prodotto dal refrigeratore possa giungere alle utenze è necessario che il vettore che trasporta tale freddo, ossia l’acqua, sia in quantità sufficiente. Per circuiti di distribuzione dell’acqua

standard, il refrigeratore normalmente viene già dotato in fase di produzione di un vaso di espansione e di un serbatoio di accumulo inerziale appropriati alle esigenze. Capita, talvolta, che tali componenti debbano essere integrati da componenti supplementari in quanto il circuito idraulico risulta avere dimensioni molto grandi rispetto al normale standard. Un caso banale e molto semplicistico potrebbe essere quello in cui il gruppo frigorifero risulta essere posizionato molto lontano dalle unità di distribuzione del freddo presso le utenze e quindi richiedere tubazioni per la circolazione dell’acqua molto lunghe. VOLUME D’ACQUA NECESSARIO La quantità d’acqua che è necessario avere nel circuito idraulico dipende da diversi fattori. Una volta stabilita la potenza frigorifera che deve essere erogata dal refrigeratore, occorre considerare altri parametri per conoscerne la sua entità. Innanzitutto va preso in considerazione l’abbassamento di temperatura che si vuole ottenere per l’acqua quando essa transita attraverso il refrigeratore. Tale diminuzione ∆t è in relazione alla temperatura di ritorno dell’acqua dalle utenze e alla temperatura di mandata dell’acqua alle stesse. Fissata la potenza frigorifera del refrigeratore, si potranno ottenere diminuzioni di temperatura dell’acqua maggiori (ossia ∆t maggiori) se il contenuto d’acqua del circuito idraulico risulterà essere inferiore. La diminuzione

di temperatura che si deve realizzare dipende dal valore di temperatura dell’acqua che ritorna al refrigeratore, proveniendo dalle utenze. Nel caso in cui negli scambiatori presso le utenze si verificano elevati scambi di calore, l’acqua subisce importanti riscaldamenti e quindi dovrà essere maggiormente raffreddata nel suo passaggio nel refrigeratore. Viceversa, se il circuito idraulico risulta essere molto lungo, e quindi contiene un notevole quantitativo di acqua, il volume dell’acqua che deve essere raffreddata è elevato e di conseguenza, a parità di potenza frigorifera che il refrigeratore è in grado di erogare, essa potrà subire un ∆t non molto consistente. Nei casi in cui si ha la necessità di ottenere ∆t alti, allora, per ridurre la quantità di acqua nel circuito si può pensare di ridurre il diametro delle tubazioni che trasportano l’acqua, in modo che il volume interno sia minore, e degli scambiatori di calore. Ovviamente tale accorgimento deve fare poi i conti con altre esigenze che chiamano in gioco la potenza della pompa idraulica, le velocità di deflusso dell’acqua, le perdite di carico lungo il circuito ed altri parametri di non secondaria importanza ma di cui, per ora, non entriamo nel merito. È ANCHE UNA QUESTIONE DI TEMPO ! Non è solo il ∆t che deve subire l’acqua nel processo di raffreddamento che determina il volume di acqua necessario al funzionamento di un

Figura 1. Esempio di schema frigorifero ed idraulico relativo ad un refrigeratore d’acqua (adattato da internet)

refrigeratore di prefissata potenza frigorifera. Infatti anche il tempo che si desidera impiegare per raffreddare l’acqua gioco un ruolo importante. Se le esigenze delle utenze non sono “pressanti”, ossia se i tempi che si devono avere per il raffreddamento dell’acqua possono essere non contenuti, allora un refrigeratore di data potenza frigorifera può trattare volumi di acqua anche di grandi circuiti idraulici. Se invece si desidera che il raffreddamento dell’acqua sia molto veloce, allora si potranno accoppiare al nostro refrigeratore solo circuiti aventi piccoli volumi d’acqua. Quando, invece, si ha l’esigenza di avere a disposizione grandi volumi di

acqua e di poterli raffreddare in breve tempo, per non dover ricorrere a gruppi frigoriferi di potenze troppo elevate si può pensare di ricorrere proprio ad un accumulo inerziale dell’acqua stessa, in modo tale che, durante i periodi di bassa richiesta delle utenze, il gruppo frigorifero lavora per accumulare acqua fredda che può, poi, essere impiegata quando le richieste aumentano evitando, così, al refrigeratore di doversi troppo “affannare” per soddisfare le esigenze delle utenze. Come già detto, se il serbatoio di accumulo inerziale di cui normalmente sono già dotate le apparecchiature non è sufficiente a soddisfare le necessità, si dovrà pensare ad installarne uno supplementare. EFFETTI DEL GLICOLE In taluni tipi di refrigeratori è necessario ricorrere all’uso del glicole come additivo per l’acqua del circuito idraulico. Questo per cautelarsi contro il possibile congelamento della stessa dentro il circuito, con conseguenze gravose. La presenza del glicole cambia le caratteristiche fisico-termodinamiche dell’acqua e la miscela che ne risulta avrà un comportamento dipendente dalla percentuale di glicole presente in essa. Il glicole risulta generalmente avere una densità maggiore dell’acqua pura, caratteristica che si riflette nel calcolo

del volume necessario di acqua (glicolata) che deve contenere il circuito idraulico. La presenza del glicole porta ad un aumento della densità rispetto a quella dell’acqua pura, fatto che porta come conseguenza la necessità di disporre di un minor volume di fluido termovettore all’interno del circuito. Tale effetto, però, viene ampiamente compensato dal minor calore specifico proprio del glicole rispetto a quello dell’acqua, inferiore anche della metà in certi casi a seconda del tipo di glicole. Ecco, allora, che data una prestabilita potenza frigorifera del refrigeratore sarà necessario avere un contenuto di acqua glicolata del circuito maggiore di quello che è necessario avere con sola acqua, proprio a causa della ridotta capacità di scambio termico che si viene ad avere con l’aggiunta di glicole all’acqua. Anche in questo caso, però, questa esigenza deve essere coniugata ad altre attenzioni che devono essere poste sui vari componenti del circuito idraulico. Ad esempio, considerato che

ULTIME NOTIZIE Tutte le domande e le risposte sugli obblighi di segnalazione in materia di F-gas Il nuovo regolamento (UE) n 517/2014 rafforza le misure esistenti sui gas fluorurati ad effetto serra (idrofluorocarburi HFCs), perfluorocarburi (PFCs) e l’esafluoruro di zolfo (SF6), introducendo una serie di cambiamenti di vasta portata che ridurranno significativamente le emissioni. Il regolamento impone alle aziende di riferire sulla produzione, l’importazione, l’esportazione, l’uso come materia prima e la distruzione dei gas fluorurati ad effetto serra e di altri gas contenenti fluoro. Il modello di relazione è stabilito dal regolamento di esecuzione (UE) n 1191/2014. Le aziende devono presentare le loro relazioni con lo strumento del reporting elettronico fornito dall’Agenzia europea dell’Ambiente (AEA), accessibile dal portale Fgas sul sito web della Commissione europea. Ulteriori indicazioni e un manuale su come utilizzare il BDR è fornito on-line nella sezione di aiuto del BDR https://bdr.eionet.europa.eu/help Lo scopo del documento (clicca qui per scaricarlo) è quello di fornire una guida alle imprese che sono soggette a obblighi di segnalazione. Contiene le risposte alle domande che potrebbero essere poste in materia di obblighi di comunicazione di dati F-gas. Continua a leggere su industriaeformazione.

il coefficiente di dilatazione della miscela di acqua glicolata è superiore a quello della semplice acqua, il con-

tenuto del vaso di espansione dovrà essere maggiorato. ●

Speciale la parola all’esperto

L’umidità nelle celle frigorifere

GIANFRANCO CATTABRIGA Docente Centro Studi Galileo

L’umidità è un parametro importante ai fini della corretta conservazione delle derrate alimentari e delle loro proprietà organolettiche, contrastarne il deperimento naturale e recuperare margini di profitto. Le tabelle di riferimento sviluppate dai laboratori di ricerca mostrano come la umidità relativa (grado igrometrico) da garantire all’interno delle celle frigorifere di conservazione di alimenti freschi si aggiri tra 80% e 95% (vedi figura 1). Per ottenere la più lunga durata di conservazione e il più contenuto calo di peso delle derrate alimentari fresche occorre che la temperatura e grado igrometrico dell’aria in cella corrispondano ai valori prescritti. Per il realizzarsi di questo risultato è necessario limitare l’effetto deumidificante dell’evaporatore, effetto che sempre si accompagna all’azione di raffeddamento dell’aria provocata dall’evaporatore stesso. Occorre cioè evitare che l’evaporatore condensi sulla sua superficie una quantità eccessiva di vapore d’acqua contenuto nell’aria della cella, tenendo presente che più fredda è la superficie dell’evaporatore (ovvero più bassa è la temperatura di evaporazione del refrigerante) in rapporto alla temperatura della cella, più vapore d’acqua si condensa sulle alette e sui tubi dell’evaporatore. È bene ricordare che l’acqua che condensa sulla superficie dell’evaporatore è stata sottratta all’aria della cella e, a sua volta, è acqua sottratta al prodotto conservato e che è stata pagata al prezzo del prodotto stesso.

Oltre allo scadimento della qualità del prodotto, una sua eccessiva deumidificazione significa quindi una perdita di margine economico; facciamo un esempio. Prendiamo in esame una cella frigorifera per carne di vitello dalle dimensioni di 5 m x 5 m con altezza 3 m, quindi un volume interno pari a 75 m2; il prodotto in mezzene stivato su rotaia (vedi figura 2) dovrebbe avere una densità di stivaggio canonica di 650÷800 kg per ogni metro lineare di rotaia. Calcolando una estensione delle rotaie di 16 m, il carico della cella sarebbe da un minimo di 10400 kg a

un massimo di 12800 kg; ipotizzando un calo di peso dovuto alla eccessiva deumidificazione pari al 10% del peso, vorrebbe dire che da 1040 a 1280 kg vengono sottratti alla carne sotto forma di acqua. Un rapido livello di movimentazione del prodotto riduce sensibilmente il calo ponderale che rimane comunque il risultato di un processo di conservazione non corretto. Anni fa la conservazione delle derrate alimentari fresche veniva effettuata equipaggiando la cella con evaporatore statico (vedi figura 3) con la convinzione “errata” che solo questo tipo di

Figura 1 Esempi di temperature e umidità relative di conservazione Valori ottimali per la conservazione in celle frigorifere di prodotti non confezionati

Figura 2

scambiatore fosse in grado di garantire l’elevato grado di umidità relativa mentre un aeroevaporatore (o evaporatore ventilato) avrebbe asciugato troppo il prodotto. In effetti questa convinzione non era del tutto errata; in quegli anni, i dati di prestazione riportati nei cataloghi degli aeroevaporatori erano molto lontani dai dati effettivi per ragioni meramente commerciali. Inoltre, a parità di temperatura di evaporazione, l’effetto deumidificante si manifesta in modo più evidente con gli aeroevaporatori piuttosto che con gli evaporatori statici, dal momento che i primi producono una movimentazione dell’aria ben più energica. Ma con l’avvento della certificazione

Figura 4

delle prestazioni da parte di enti terzi, i dati di capacità frigorifera degli aeroevaporatori hanno assunto valori veritieri e affidabili. Ci sono però alcune considerazioni che il tecnico del freddo non deve trascurare. L’esperienza ha dimostrato che la migliore conservazione si ottiene rispettando queste condizioni: • Capacità frigorifera dell’evaporatore eguale alla potenza frigorifera erogata del compressore (o dell’unità motocondensante) ad esso accoppiato; per entrambi, la capacità e la potenza devono essere calcolate alle medesime reali condizioni operative. • Per gli aeroevaporatori, una differenza tra la temperatura della cella e la temperatura di evaporazione del

Figura 3

refrigerante (∆t1) non superiore a 6 °C quando si voglia ottenere una umidità relativa in cella non inferiore all’85%. La figura 4 riporta la tabella che permette di indentificare il ∆t1 (temperatura in cella meno temperatura di evaporazione del refrigerante) • per gli evaporatori statici, una differenza tra la temperatura della cella e la temperatura di evaporazione del refrigerante (∆t1) non superiore a 10 °C quando si voglia ottenere in cella un elevato valore di umidità relativa. Con riferimento a quanto detto in precedenza, è necessario chiarire quanto segue: • La potenza frigorifera dell’unità motocondensante è quella riferita alla temperatura di evaporazione “corretta” (temperatura di evaporazione meno 1 °C) e alla temperatura di condensazione che compete alla

temperatura del fluido di raffreddamento del condensatore. • La capacità frigorifera dell’evaporatore è quella che l’evaporatore stesso è in grado di scambiare al previsto ∆t1 di lavoro. È quindi opportuno rammentare che la capacità frigorifera di un evaporatore non può essere espressa semplicemente con un valore numerico in W ma deve essere necessariamente riferita anche al salto termico ∆t1 con il quale l’evaporatore sarà messo in condizioni di operare sull’impianto, cioè il suo ∆t1 di lavoro. Per convenzione, le capacità frigorifere degli evaporatori riportate nei cataloghi sono riferite a ∆t1 di lavoro pari a 10 K (differenza di 10 °C); se, per esempio, il valore di umidità in cella deve essere 85%, dalla figura 4 il ∆t1 di lavoro reale è 6 K. Ricordiamo che la quantità di calore scambiata tra refrigerante e aria in cella è praticamente direttamente proporzionale al ∆t1 di lavoro, ne risulta che la reale capacità q del nostro

aeroevaporatore sarà: capacità frigorifera da catalogo /10x6 Chiariamo ora i motivi in base ai quali la capacità degli evaporatori non può essere disgiunta dal ∆t1 di lavoro. La capacità di scambio di un evaporatore q è il prodotto di: S x K x ∆t1 di lavoro x FB dove: S = superficie totale m2 K = coefficiente di scambio termico W x m2 x °C ∆t1 di lavoro = differenza tra la temperatura in cella e quella di evaporazione FB = fattore di brina (coefficiente adimensionale) Risulta quindi evidente che un evaporatore di superficie determinata può, entro certi limiti, scambiare una quantità di calore tanto più grande quanto maggiore è il ∆t1 di lavoro. D’altra parte, il ∆t1 di lavoro non è una variabile che possa essere modificata, in sede di messa a punto dell’impianto, per esempio agendo sulla valvola d’espansione termostatica, ma è sempre esclusivamente il risul-

tato dell’abbinamento di un determinato evaporatore con una determinata unità motocondensante. ●

ULTIME NOTIZIE NOTIZIE DALL’EUROPA (da refripro.eu)

POLITICA & AMBIENTE Stati Uniti: L’agenzia per l’ambiente EPA pubblica nuove misure per ridurre l’uso degli HFC • L’agenzia per l’ambiente americana ha pubblicato due nuove misure volte alla riduzione del consumo di HFC. Appuntamento internazionale del settore della refrigerazione e della climatizzazione a Las Vegas • A fine gennaio, l’industria internazionale della refrigerazione e della climatizzazione si è riunita a Las Vegas, in occasione del congresso ASHRAE e della fiera AHR. Varie associazioni internazionali hanno approfittato dell’occasione per riunirsi, in particolare la Global Refrigerant Initiative (GRMI), la Refrigerant Driving Licence (RDL), il Global Food Cold Chain Council (GFCCC) e la Climate and Clean Air Coalition (CCAC). Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

Speciale trasporto refrigerato

Relazione tecnica sul trasporto merci surgelate

LUCA MONTEFIORI Mo.Bi. Consulting Srl

INTRODUZIONE Il percorso che ogni alimento surgelato compie per arrivare integro al consumatore finale viene definito “catena del freddo”. Ogni fase è programmata per mantenere la temperatura dell’alimento surgelato al di sotto di -18 °C, il produttore quindi pone la sua attenzione affinché ciascun anello della catena sia efficiente. Prima di procedere con gli aspetti tecnici della filiera della catena del freddo, evidenziamo che per alimenti surgelati si intendono i prodotti alimentari: a. Sottoposti ad un processo di congelamento, detto “surgelamento”, che permette di superare con la rapidità necessaria, in funzione della natura del prodotto, la zona di cristallizzazione massima e di mantenere la temperatura del prodotto in tutti i suoi punti, dopo la stabilizzazione termica, ininterrottamente a valori pari o inferiori a -18 °C. b. Commercializzati come tali. LEGISLAZIONE Teniamo a precisare, ancor prima di sottoporre tutto ciò che prevedono le normative, che quest’ultime non tengono conto di svariati e molteplici aspetti che approfondiremo in seguito. Le normative vigenti in merito di controllo e rispetto della catena del freddo, in sintesi, stabiliscono che la merce deve essere mantenuta per

tutta la filiera ad una temperatura pari a -18°C con tolleranza massima di tre gradi centigradi e per brevi periodi. Le normative in questione sono rappresentate da direttive comunitarie n. 89/108/EEC – 92/1/EEC – 92/2/EEC e la n. 178/2002 della Comunità Europea che fissa le procedure nel campo della sicurezza alimentare . Particolare attenzione viene dedicata all’artico 7 – Principio di Precauzione, che recita quanto segue: 1. Qualora, in circostanze specifiche a seguito di una valutazione delle informazioni disponibili, venga individuata la possibilità di effetti dannosi per la salute ma permanga una situazione d’incertezza sul piano scientifico, possono essere adottate le misure provvisorie di gestione del rischio necessarie per garantire il livello elevato di tutela della salute che la Comunità persegue, in attesa di ulteriori informazioni scientifiche per una valutazione più esauriente del rischio. 2. Le misure adottate sulla base del paragrafo 1 sono proporzionate e prevedono le sole restrizioni al commercio che siano necessarie per raggiungere il livello elevato di tutela della salute perseguito nella Comunità, tenendo conto della realizzabilità tecnica ed economica e di altri aspetti, se pertinenti. Tali misure sono riesaminate entro un periodo di tempo ragionevole a seconda della natura del rischio per la vita o per la salute individuato e del tipo di informazioni scientifiche necessarie per risolvere la situazione di incer-

tezza scientifica e per realizzare una valutazione del rischio più esauriente. Di per se l’articolo in questione non fornisce alcuna indicazione precisa in merito alla natura delle “informazioni disponibili” , tanto meno indica che la merce debba essere alienata in caso di “possibilità di effetti dannosi”, ma semplicemente fornisce l’indicazione di procedere con maggiori accertamenti, per escludere qualsiasi rischio alla comunità. Premesso quanto sopra, teniamo a sottolineare che trattandosi di merce surgelata, una variazione delle temperature di conservazione al di sopra dei 3 °C di tolleranza ( ipotizziamo -8°C ) non potrà di certo comportare alterazioni batteriologiche, in quanto la merce rimane comunque in stato di congelazione. Prendiamo spunto da questa prima riflessione e dall’analisi dell’Art. 7 della normativa 178/2002 per ampliare quegli aspetti tecnici che nessuna normativa prende in considerazione ma che in realtà sono di fondamentale importanza per stabilire se un prodotto surgelato abbia realmente subito un’alterazione tale da poter essere considerato rischioso per la Comunità. ASPETTI TECNICI Necessita anche in questo caso una doverosa premessa, ogni singolo alimento e/o prodotto commerciato ha differente pezzatura e concentrazione d’acqua, pertanto in base ad esse

risente delle fluttuazioni termiche in maniera differente. • Pezzatura Ogni singolo alimento ha le sue dimensioni, e come tale è soggetto in differente maniera alle alterazioni termiche, ad esempio a parità di alterazione termica, un tonno intero da 80 Kg. non subirà alcuna “avaria” rispetto a delle Vongole Sgusciate IQF*. Questo per sottolineare che le normative esistono e sono fatte per essere rispettate ma allo stesso tempo esistono delle variabili che non possono avere valori univoci. • Concentrazione d’acqua Gli alimenti per loro natura, o a seguito del procedimento di cottura/lavorazione/tipologia di surgelazione, contengono differenti percentuali d’acqua, che ovviamente in caso di alterazioni termiche comportano differenti “reazioni” sul prodotto. Va da se che questa tipologia di surgelazione rappresenta il più alto rischio di alterazione in caso di interruzione della catena del freddo; fermo restando che le dimensioni e la concentrazione d’acqua sono fattori comunque determinanti. Se prendiamo ad esempio della pasta precotta surgelata IQF, è verosimile che alterazioni termiche di un certo tipo possano provocare quanto meno un “difetto” nella natura del prodotto; infatti il primo sintomo di errata refrigerazione su prodotti di questa categoria è l’impaccamento della merce. Le penne, nel caso specifico, ottenendo un’ innalzamento della temperatura subiscono un processo di sublimazione**, nel momento in cui il prodotto viene riportato in temperatura corretta le particelle gassose di acqua sublimate formano un “collante” fra i vari pezzi, ottenendo quindi il fenomeno dell’impaccamento. Questo tipo di surgelazione quindi permette con molta facilità di indivi-

duare eventuali alterazioni termiche della merce a prescindere da quelli che sono i tracciati termografici dell’aria del vano di carico. Sulla base di quanto sopra emerge quindi il primo vero aspetto interessante, a prescindere dalle normative vigenti, a parità di difformità termiche un prodotto può subire o meno alterazioni di carattere tecnico. Per altro va sottolineato che tutte le normative vigenti indicano come parametro le temperature della merce e non quelle dell’aria delle celle frigorifere o del vano di carico del mezzo di trasporto. In merito ai mezzi di trasporto analizziamo adesso alcuni aspetti di fondamentale importanza, tenendo sempre presente che qualsiasi direttiva, normativa o decreto legge in merito alla catena del freddo, fornisce specifiche comportamentali in merito alle temperature della merce e non dell’aria all’interno del vano di carico. TRASPORTO I prodotti surgelati una volta prodotti vengono immagazzinati in celle frigorifere per essere successivamente spediti alla distribuzione finale. Normalmente ogni magazzino frigo dispone di anti celle a temperatura adeguata per mantenere valori idonei del prodotto. Il vano di carico che accoglierà la merce dovrà essere quindi pre refrigerato in modo tale che il prodotto sia inserito in un ambiente a temperatura corretta. Prese per buone queste operazioni,

durante il viaggio, che differisce ovviamente per durata e temporalità, possono avvenire inconvenienti e/o guasti tecnici al gruppo frigorifero, con possibili difformità sulle temperature dell’aria. Tali difformità possono quindi essere riscontrate al momento della consegna a seguito della stampa del registratore. Suddetto fenomeno però non comporta con certezza l’alterazione del prodotto, ma indica semplicemente che all’interno del rimorchio l’aria non era a temperatura corretta, come da Set Point. Ulteriore fattore determinante risulta essere il tempo, per quanto tempo questa alterazione si è protratta nel tempo? Sulla base di quanto sopra va da se che la sola indicazione del termo registratore non può comportare il rifiuto della merce perché non prova l’interruzione della catena del freddo. I termo registratori infatti danno indicazioni sulla temperatura dell’aria e non della merce, ovviamente strisciate con temperature pessime potrebbero presagire condizioni del carico non ottimali, ma comunque non sufficienti per poter respingere un carico a priori. Durante il viaggio quindi esistono diverse varianti che possono o meno incidere sulla qualità della merce e interruzione o meno della catena del freddo: • Pezzatura. • Durata del Viaggio. • Durata dell’interruzione dell’erogazione del freddo. • Percentuale d’acqua contenuta. Tutti questi elementi sono collegati fra loro e rappresentano i punti critici e

Figura 1. RIMORCHIO

CONTAINER

*IQF – INDIVUADALLY QUICK FROZEN - La merce viene congelata individualmente a bassissime temperature (normalmente azoto a -70°C). ** È la transizione di fase dallo stato solido allo stato aeriforme, senza passare per lo stato liquido. Nel linguaggio corrente, poiché implica il passaggio attraverso una condizione di equilibrio, è usato genericamente per indicare anche il processo opposto, per quanto sarebbe più corretto brinamento o sublimazione inversa.

cardine per poter valutare eventuale interruzione della catena del freddo. Possiamo quindi affermare con certezza che respingere un carico di merce sulla base delle sole strisciate delle temperature del mezzo non è cosa accettabile. Per altro va sottolineato che la circolazione dell’aria all’interno di un rimorchio è differente rispetto a quella di un container, come da immagini (Figura 1). In entrambi i casi però la merce che patisce le maggiori alterazioni termiche è quella posizionata perimetralmente, al contrario di quella al “cuore” che invece usufruisce della “protezione” del resto del carico; di fatto quindi durante lo scarico se si effettuasse una mappatura si individuerebbero situazioni molto differenti. La procedura di scarico corretta per poter stabilire eventuali problematiche a seguito del trasporto risulterebbe come da Figura 2. Nessuna direttiva ne normativa prevede che la sola anomalia delle registrazioni delle temperature dell’aria durante il viaggio sia di per sé esaustiva per poter considerare la merce danneggiata. Infatti la direttiva 92/2/EEC prevede e specifica quali controlli devono essere eseguiti ed in particolare: 1 Controlli non distruttivi. 1.1 Ispezione visiva – utile per determinare serie anomalie immediatamente e senza speciali equipaggiamenti. L’imballaggio può presentare tracce di surriscaldamento (es. tracce di brina). 1.2 Misurazioni della temperatura per contatto. Una approssimazione delle temperature interne dell’alimento può essere ottenuta misurando la temperatura tra due strati di confezioni o scatole. Le misurazioni devono ovviamente essere fatte con termometri tarati e le sonde devono essere pre-raffreddate. Deve esserci un buona superficie di contatto e buona conducibilità termica. La sonda deve essere inserita più profondamente possibile in modo da minimizzare errori da conducibilità termica. Controlli distruttivi Tale tipo di controllo deve essere usato in caso di dubbi. Le sonde non sono fatte per penetrare prodotti congelati e quindi un foro deve essere preventiva-

Figura 2.

mente predisposto. A tale scopo deve essere utilizzato un punteruolo prerefrigerato. Il diametro del foro deve

essere di pari misura della sonda. La profondità della penetrazione dipende dal tipo di prodotto e dalle

dimensioni della confezione. Quando le dimensioni lo consentono inserire la sonda ad almeno 25mm dalla superficie, altrimenti inserire il più possibile ma ad almeno tre o quattro volte il diametro della sonda. Nei casi in cui sia impossibile (per il tipo di prodotto) inserire la sonda, la temperatura interna è determinata inserendo una sonda nel centro della confezione. Le misurazioni andranno effettuate secondo la figura 3.

Figura 3.

CONCLUSIONI

fronte

In conclusione appare evidente come sia normativamente che tecnicamente non possa essere assolutamente condivisibile la scelta di valutare le condizioni degli alimentari solamente sulla base dei tracciati di registrazione delle temperature (anche perché può succedere che le sonde di rilevazione siano starate). Le registrazioni delle temperature dell’aria all’interno del vano di carico sono e devono essere solamente dei fattori di allarme che devono innescare successivi e più profondi controlli. ●

fronte

mezzo

retro

Controlli ufficiali delle temperature per congelamento veloce dei cibi Esempi di punti per un veicolo a compartimento singolo

Raccomandato dalla Direttiva 92/2/EEC Punti addizionali raccomandati dagli esperti

ULTIME NOTIZIE Euroshop 2017 in fiera la refrigerazione commerciale EuroShop è la più grande fiera al mondo dei beni d’investimento per il commercio al dettaglio e si terrà a Düsseldorf dal 5 al 9 Marzo 2017. Dei 18 padiglioni, con una superficie espositiva di 125mila metri quadri, 3 sono interamente dedicati alla refrigerazione commerciale. “La richiesta degli espositori è enorme, tanto che abbiamo avuto necessità di creare delle liste d’attesa. Prevediamo 2.400 espositori da 59 paesi. Questo sottolinea che il concetto dei sette segmenti è stata la mossa giusta, apprezzata dal settore” dichiara Elke Moebius, Global Head Retail e Direttore della EuroShop presso la Messe Düsseldorf. I sette segmenti sensoriali di EuroShop 2017 si suddividono in: POP Marketing, Expo & Event Marketing, Retail Technology, Lighting, Visual Merchandising, Shop Fitting & Store Design e in Food Tech & Energy Management. In tutti i cinque giorni della fiera e direttamente nel cuore della manifestazione l’offerta negli stand degli espositori viene completata da prestigiosi forum, con esempi pratici. Tra questi il forum EuroShop Architecture & Design, il forum della EuroCIS, il forum POPAI e il forum OmniChannel, nonché il forum ECOpark ed il nuovo forum Expo & Event. Tutti i forum vengono simultaneamente tradotti in tedesco ed inglese e possono essere frequentati gratuitamente e senza una prenotazione, dai visitatori specializzati. Continua a leggere su industriaeformazione.

ISH 2017 – A Francoforte la fiera leader mondiale nel mondo delle energie rinnovabili, climatizzazione e tecnica degli edifici A Francoforte sul Meno andrà in scena dal 14 al 18 marzo 2017 la fiera biennale ISH. Ospitata da Messe Frankfurt su una superficie espositiva di 260.000 mq, vedrà la presenza di 2.400 espositori. Circa 200 mila le visite previste per la principale esposizione mondiale per il mondo delle Energie Rinnovabili, Climatizzazione e Tecnica degli Edifici. Efficienza energetica e comfort nell’edilizia. Tema chiave: “Ecodesign nel settore della ventilazione” Le tecnologie per la climatizzazione, la refrigerazione e la ventilazione, riunite sotto il nome di “Aircontec”, rappresentano il nucleo centrale del settore espositivo ISH Energy. Qui l’industria presenta componenti e soluzioni innovative di impianti per il risanamento degli edifici e per i nuovi fabbricati residenziali e non residenziali. Gli espositori di Aircontec saranno ospitati nei padiglioni 11.0/ 11.1 e 10.2. Comfort e comodità in combinazione con tecnologie efficienti sono attualmente al centro dell’interesse del comparto. I moderni sistemi di ventilazione non solo garantiscono un ambiente confortevole dal punto di vista climatico e un ricambio di aria igienico, ma permettono anche di risparmiare tanta energia grazie ai sistemi di recupero del calore, alla regolazione su richiesta e a impianti di ventilazione efficienti. Con la direttiva sull’ecodesign, l’Unione Europea (UE) intende promuovere ulteriormente la diffusione di impianti ad altra efficienza energetica. Diamo uno sguardo all’attuale situazione del mercato. Continua a leggere su www.industriaeformazione .it

Speciale corso di tecniche frigorifere per i soci ATF

Classificazione di sicurezza dei refrigeranti nella nuova EN 378: implicazioni pratiche per i tecnici del freddo 200ª lezione di base PIERFRANCESCO FANTONI ARTICOLO DI PREPARAZIONE AL PATENTINO FRIGORISTI

DUECENTESIMA LEZIONE SUI CONCETTI DI BASE SULLE TECNICHE FRIGORIFERE Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni semplificate per i soci ATF del corso teorico-pratico di tecniche frigorifere curato dal prof. ing. Pierfrancesco Fantoni. In particolare con questo ciclo di lezioni di base abbiamo voluto, in questi 19 anni, presentare la didattica del prof. ing. Fantoni, che ha tenuto, su questa stessa linea, lezioni sulle tecniche della refrigerazione ed in particolare di specializzazione sulla termodinamica del circuito frigorifero. Visionare su www.centrogalileo.it ulteriori informazioni tecniche alle voci “articoli” e “organizzazione corsi”: 1) calendario corsi 2017, 2) programmi, 3) elenco tecnici specializzati negli ultimi anni nei corsi del Centro Studi Galileo divisi per provincia, 4) esempi video-corsi, 5) foto attività didattica.

È DISPONIBILE LA RACCOLTA COMPLETA DEGLI ARTICOLI DEL PROF. FANTONI Per informazioni: 0142.452403 corsi@centrogalileo.it È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.

Introduzione Con la recente revisione della norma europea EN 378 sono state accolte alcune istanze che già il settore del freddo aveva ormai metabolizzato e che le norme internazionali già prevedevano. Una delle novità previste è quella di una nuova classe di sicurezza per i refrigeranti in base alle loro caratteristiche di infiammabilità. Tale nuova classe interessa un certo numero di refrigeranti che si stanno imponendo sul mercato grazie alle loro caratteristiche di eco-compatibilità. In futuro i tecnici del settore avranno sempre più a che fare con tali refrigeranti ed è quindi bene che per tempo adeguino le loro attrezzature e procedure di lavoro. Evoluzione del settore del freddo Il settore del freddo ha avuto uno sviluppo notevole nell’ultimo decennio. Nell’ambito della refrigerazione si è posta sempre più attenzione alla componente energetica, soprattutto nella refrigerazione commerciale dove l’aspetto dei consumi ha assunto grande rilevanza nella progettazione e nell’installazione delle apparecchiature e degli impianti frigoriferi. Nell’ambito del condizionamento dell’aria la tecnologia delle pompe di calore ha avuto sempre più attenzione dato che, anche qui, si ha la necessità di limitare i consumi per il riscaldamento degli ambienti. Trasversalmente ai due settori, abbiamo assistito alla rivoluzione dei refrigeranti: siamo passati dalla novità degli HFC al loro pensionamento per lasciare il posto a nuovi tipi di fluidi frigoriferi. Nel campo della refrigerazione abbia-

mo visto l’R134a, uno dei primi HFC a presentarsi sul mercato in sostituzione dell’R12, a sua volta essere scalzato dalle preferenze nelle apparecchiature domestiche da parte di un idrocarburo, l’R600a. Parallelamente negli impianti di climatizzazione delle automobili ha dovuto abdicare a favore di un HFO, l’R1234yf. Nel campo del condizionamento l’R410A, non uno dei primi HFC ad uscire sul mercato, e con la prospettiva di costituire una soluzione a lunghissima scadenza per i condizionatori split, si è visto in breve tempo surclassare da un altro HFC, l’R32 grazie al fatto che quest’ultimo risulta essere meno impattante sull’ambiente. Altri avvicendamenti si presentano all’orizzonte per molti altri refrigeranti HFC che fino a qualche anno fa erano considerati i fluidi che ci avrebbero accompagnato nel XXI secolo. Contemporaneamente si sono fatti larghi, e avranno sempre più spazio in futuro, refrigeranti che presentano il problema dell’infiammabilità o della leggera infiammabilità. Con tale specificità si dovrà sempre più fare i conti in futuro e parallelamente andranno adattate le procedure operative che i tecnici usano per operare sui circuiti frigoriferi che usano tali refrigeranti. Procedure che non risultano particolarmente complicate ma che richiedono l’adozione di opportuni accorgimenti e attenzioni da seguire scrupolosamente quando si lavora. Nuova EN 378 Anche il settore degli standard normativi si è adeguato a questi sostanziali

mutamenti. Sia per quanto riguarda l’aspetto della progettazione che quello della costruzione, sia per quanto riguarda l’installazione e la manutenzione degli impianti frigoriferi e di condizionamento. La norma EN 378 riguarda nello specifico gli impianti di refrigerazione e le pompe di calore. Essa è uno dei punti di riferimento per chi opera nel settore, sia a livello teorico che pratico. La precedente versione della norma risaliva al 2008. Ora è stata aggiornata, dopo che per parecchio tempo si chiedeva da più parti di adeguare le sue disposizioni, in taluni casi molto restrittive, alle nuove tecnologie presenti sul mercato ed alle nuove esigenze derivanti da quei profondi mutamenti che sono accaduti in questi ultimi 10 anni in questo campo, come si accennava all’inizio. La EN 378 è una norma che riguarda la sicurezza e l’aspetto ambientale collegato alla progettazione e all’esercizio delle apparecchiature frigorifere. Essa è pubblicata dal CEN, il Comitato Europeo degli Standard. Il suo ambito di applicazione è molto vasto, in quanto coinvolge i progettisti, i costruttori, gli installatori ed i manutentori degli impianti a compressione di vapore che vengono impiegati nella refrigerazione, nel condizionamento e nelle pompe di calore. Novità nella classificazione dei refrigeranti Una delle novità più rilevanti che la nuova norma EN 378 introduce è quella relativa alla classificazione di sicurezza dei refrigeranti proprio per quanto riguarda la loro infiammabilità. Mentre per quanto riguarda la tossicità rimangono invariate le due classi A e B

Tabella 1 Classe

Livello di tossicità

A B

tossicità minore tossicità maggiore

Limite di espansione per tempi prolungati < 400 ppm > 400 ppm

Tabella 2 Limite Livello inferiore di Classe di infiammabilità infiammabilità – LFL (kg/m3) 1 2L 2 3

nessuna propagazione di fiamma infiammabilità minore infiammabilità minore infiammabilità maggiore

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Velocità di propagazione di fiamma (cm/s)

–

> 0,10

< 19

< 10

> 0,10

< 19

> 10

< 0,10

> 19

–

già previste (vedi tabella 1 per la classificazione proposta da ASHRAE), per l’infiammabilità è stata introdotta una nuova classe, che potremmo definire intermedia tra due già esistenti nella versione del 2008. Da più parti, infatti, si auspicava già da tempo di modificare le classi di infiammabilità dei refrigeranti per meglio categorizzare i nuovi fluidi che recentemente sono apparsi sul mercato, come l’R32 o l’R1234yf, le cui caratteristiche non potevano essere compiutamente descritte dalla vecchia classificazione della EN 378. Come si vede in tabella 2, la nuova classe introdotta è la 2L, che potremmo definire in modo un po’ semplicistico come intermedia tra la 1 e la 2, e che

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Potere calorifico inferiore (MJ/kg)

raggruppa tutti i refrigeranti a bassa infiammabilità (ossia compresi nella classe 2) ma che presentano una velocità di propagazione della fiamma molto bassa (inferiore a 10 cm/s) che comporta una ridotta probabilità di accensione. Tale novità ha avuto origine in seguito alla volontà di armonizzare per quanto più possibile le disposizioni della EN 378 con la norma internazionale ISO 817 del 2014 che definisce la designazione e la classificazione di sicurezza dei refrigeranti. Sempre per quanto riguarda l’armonizzazione agli standard internazionali, per quanto concerne i requisiti di sicurezza il riferimento è stato la norma ISO 5149 del 2014 riguardante gli impianti di refrigerazione meccanica impiegati per il raffreddamento ed il riscaldamento. Quindi, in definitiva, la versione aggiornata della EN 378 non fa che accogliere in maniera specifica in ambito europeo quanto già predisposto dagli standard internazionali. Refrigeranti interessati I refrigeranti interessati dalla novità sono quelli indicati nella tabella 3. Come si può notare risultano essere “leggermente” infiammabili molti dei refrigeranti puri e delle miscele immessi recentemente sul mercato assieme alla “sorpresa” ammoniaca, che nella precedente versione della EN 378 era in classe 2 di infiammabilità.

Tabella 3 Refrigerante R32 R143a R1234yf R1234ze(E) R717-Ammoniaca R444A R444B R445A R446A R447A R451A R451B

Tipologia HFC HFC HFO HFO Inorganico Miscela zeotropa Miscela zeotropa Miscela zeotropa Miscela zeotropa Miscela zeotropa Miscela quasi azeotropa Miscela quasi azeotropa

Conseguenze per i tecnici del freddo I refrigeranti classificati come “leggermente” infiammabili si stanno progressivamente diffondendo nei nuovi impianti. Con il tempo tutti i tecnici che lavorano nell’installazione e nella manutenzione si troveranno a dover operare con essi. Se da una parte non bisogna allarmarsi di fronte alla “leggera” infiammabilità che possiedono questi refrigeranti, dato che comunque il loro utilizzo non risulta comportare rischi nella stessa misura dei refrigeranti di classe 2. In caso di ignizione, infatti, può anche capitare, in taluni casi, che la fiamma che si innesca possa estinguersi da sola, com cessazione del pericolo. D’altro canto non bisogna nemmeno sottovalutare il fatto che le procedure operative vanno necessariamente adeguate e rimodulate, rispetto a quanto sempre fatto con i refrigeranti tradizionali, in modo tale da poter lavorare sempre in condizioni di sicurezza per sè e per gli altri. In maniera molto sommaria, possiamo dire che occorrerà dotarsi delle opportune attrezzature idonee ai fluidi infiammabili e preoccuparsi di lavorare in aree in cui non sono presenti possibili fonti di accensioni e/o aree in cui venga evitata la presenza di refrigerante libero in ambiente. Per quest’ultima ragione sarà importante impedire che si verifichino fughe importanti di refrigerante dal circuito frigorifero o sfiatare grosse quantità di refrigerante in ambienti piccoli e poco aerati. Una ragione in più per abituarsi al recupero del refrigerante. ●

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GLOSSARIO DEI TERMINI DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO (Parte centosessantatreesima) Sedicesimo anno

A cura dell’ing. PIERFRANCESCO FANTONI

Differenza equivalente di temperatura: Nella fase di stima dei carichi termici per il progetto di un impianto di condizionamento, la differenza equivalente di temperatura indica la differenza di temperatura fittizia che si presuppone esista tra la faccia interna e quella esterna dei muri e dei tetti tale da dar luogo ad una entrata di calore, nel locale da condizionare, equivalente al flusso effettivo di calore che si verifica per conduzione e irraggiamento in seguito alla reale differenza di temperatura esistente. MOPD: Maximum Operating Pressure Differential (differenziale massimo della pressione di lavoro). Caratteristica di alcuni componenti del circuito frigorifero (come, ad esempio, le valvole di espansione elettroniche) che indica la massima differenza tra la pressione di lavoro a monte e quella a valle del componente alla quale esso è in grado di funzionare correttamente. Nebulizzazione: Fenomeno di riduzione dell’acqua in particelle finissime, dalle dimensioni dell’ordine di un millesimo di millimetro. L’acqua nebulizzata viene utilizzata in ambienti secchi per arricchire l’aria di umidità quando le condizioni di conservazione delle derrate alimentari lo richiedono.

OEM: Original Equipment Manufacturers (costruttori di apparecchiature originali). Acronimo inglese con il quale si indicano tute le aziende manufatturiere che producono e immettono sul mercato apparecchiature per la refrigerazione, il condizionamento e pompe di calore. Piastre eutettiche: Dispositivi utilizzati nella refrigerazione di piccole celle, come ad esempio quelle utilizzate per il trasporto delle derrate su furgoni per surgelati. Sono costituite da un parallelepipedo (in acciaio o altro materiale simile) al cui interno è posizionata una serpentina in rame entro cui scorre il refrigerante. Lo spazio compreso tra l’involucro esterno e la serpentina è riempito di una soluzione eutettica (acqua mescolata ad una determinata sostanza, detta soluto) che ha la proprietà di avere un elevato calore latente di fusione. La soluzione viene preventivamente congelata ed in seguito la piastra viene posta all’interno della cella da raffreddare. Durante il periodo di scongelamento della soluzione, la piastra sottrae calore dal luogo in cui è posta e mantiene la sua temperatura costante. A seconda del tipo di soluto la temperatura di fusione della soluzione eutettica è diversa, potendo raggiungere anche il valore di circa –30 °C. QLMV: Quantity Limit with Minimum Ventilation (quantità limite ammissibile con aerazione minima). Acronimo inglese presente nello standard europeo EN 378 che indica la densità di carica di refrigerante che si tradurrebbe in una concentrazione pari all’RCL (Refrigerant Concentration Limit) in un ambiente non ermeticamente sigillato alle infiltrazioni di aria esterna dove si può verificare una fuga di refrigerante di moderata gravità. Il QLMV viene impiegato per il calcolo del rischio collegato agli impianti frigoriferi funzionanti in ambienti non sotterranei, occupati da persone, in cui il livello di aerazione non è sufficiente a disperdere una fuga di refrigerante entro 15 minuti. L’unità di misura del QLMV è kg/m3.

Scorrimento di temperatura: Terminologia che sta ad indicare la variazione di temperatura che si registra, a pressione costante, in un fluido non puro durante il suo processo di evaporazione o di condensazione. Lo scorrimento di temperatura interessa in maniera particolare le miscele zeotrope di refrigeranti che vengono utilizzate nel campo della refrigerazione e del condizionamento. Esso è dato dalla differenza tra la temperatura di rugiada e quella di bolla di un fluido. Il suo valore dipende dal tipo di refrigeranti che compongono la miscela, dalla loro percentuale massica nella composizione e dalla pressione di evaporazione o condensazione. In inglese viene identificato col termine glide. La sua unità di misura è il grado kelvin (K) Temperatura minima ammissibile: Secondo la direttiva PED per temperatura minima ammissibile si intende la temperatura minima per la quale un’attrezzatura è progettata, così come specificato dal fabbricante. ● Eʼ severamente vietato riprodurre anche parzialmente il presente glossario.

RIVISTA DIGITALE Tutte le riviste possono essere pure sfogliate online in formato digitale. Al seguente link: http://bit.ly/rivista1-2017 può prendere visione delle ultime notizie dal mondo della refrigerazione e del condizionamento

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R-513A

R-449A

R-452A

GWP

631

1.397

2.141

CLASSE

SOSTITUISCE

R-134a

R-404A, R-507

APPLICAZIONI

Refrigerazione TN, Chiller

Refrigerazione BT

Trasporti refrigerati

Capacità frigorifera superiore al R-134a e COP simile

Efﬁcienza energetica superiore al R-404A ed R-507

Efﬁcienza energetica e temperature di scarico simili a quelle con R-404A ed R-507

REFRIGERANTE N° ASHRAE

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Il Regolamento Europeo F-Gas n°517/2014 richiede di abbandonare rapidamente l’uso dei gas refrigeranti ad elevato GWP (indice di “Riscaldamento Globale”). I primi gas ad essere eliminati saranno quelli con GWP>2500, come i refrigeranti per le basse temperature R-404A ed R-507. Le alternative sono ora disponibili: i gas DuPont Opteon® sono refrigeranti a base di HFO, a basso GWP, che possono essere utilizzati in sicurezza (classe A1 = non infiammabili e non tossici) negli impianti di refrigerazione tradizionali. Rivoira Refrigerants è a disposizione per qualsiasi informazione sui prodotti e per un supporto tecnico al fine di facilitare la transizione verso i nuovi refrigeranti Opteon®.

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