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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE N.445
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NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
Direttore Responsabile Enrico Buoni Responsabile di Redazione M.C. Guaschino Comitato Scientifico Marco Buoni, Marcello Collantin, Pierfrancesco Fantoni, Marco Carlo Masoero, Alfredo Sacchi, Madi Sakande, Stefano Sarti, Marino Bassi Redazione e Amministrazione Centro Studi Galileo srl via Alessandria, 26 15033 Casale Monferrato AL tel. 0142/452403 fax 0142/909841 Pubblicità tel. 0142/452403 E-mail: info@industriaeformazione.it www.industriaeformazione.it www.centrogalileo.it continuamente aggiornati www.EUenergycentre.org per l’attività in U.K. e India www.associazioneATF.org per l’attività dell’Associazione dei Tecnici del Freddo (ATF) La rivista viene inviata a: 1) installatori, manutentori, riparatori, produttori e progettisti di: A) impianti frigoriferi industriali, commerciali e domestici; B) impianti di condizionamento e pompe di calore. 2) Utilizzatori, produttori e rivenditori di componenti per la refrigerazione. 3) Produttori e concessionari di gelati e surgelati.
N. 445 – Periodico mensile Autorizzazione del Tribunale di Casale Monferrato n. 123 del 13.6.1977 Spedizione in a. p. - 70% Filiale di Alessandria Stampa Tipolito Europa - Cuneo Abbonamento annuo (10 numeri) € 36,00 da versare sul ccp 10763159 intestato a Industria & Formazione Estero € 91,00 - una copia € 3,60 arretrati € 5,00
Sommario
6 L’anno della rinascita, anche grazie alla refrigerazione.
M. Buoni - Presidente AREA Air Conditioning and Refrigeration European Association, Segretario Generale ATF, Direttore Centro Studi Galileo
8 Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini 17 Fluidi a basso GWP per pompe di calore ad alta temperatura C. Zilio - Università degli Studi di Padova G. Righetti - Università degli Studi di Padova
20 Refrigerazione magnetica a temperatura ambiente: 60 anni di ricerca e di sviluppo tecnologico L. A. Tagliafico DIME/TEC - Università di Genova F. Scarpa DIME/TEC - Università di Genova
23 Come sta cambiando negli anni il mercato italiano dei chiller M. Collantin - Docente Centro Studi Galileo
26 Principi di base del condizionamento dell’aria
Impianti di condizionamento ad aria a bassa ed alta velocità P. Fantoni - 219° Lezione
centrifugo del vapore (CVC) con tecnologia oil-free 28 Compressore M. Creamer - Managing Director Business Edge ltd.
37 Guida ai condizionatori d’aria split a R290 L. Becker - GIZ Proklima P. Munzinger - GIZ Proklima D. De Graaf - Umweltbundesamt
41 Concetti di base sulle tecniche frigorifere
Sostituzione dell’R404A alle basse temperature: l’opzione R452A P. Fantoni - 239° Lezione
44 Ultime Notizie dall’Europa:
LEGISLAZIONE: Revisione del Regolamento sui gas fluorurati - Direttiva sulla prestazione energetica degli edifici (SRI) - AMBIENTE: Sostanze per- e polifluoroalchiliche - (PFAS) - REFRIGERANTI: Commercio illegale di HFC
45 Ultime Notizie:
La Marina Militare raggiunge la Capitale del Freddo per esportare competenze e certificazioni in Qatar -“Doveri dell’operatore di Anidride Carbonica, CO2 o R-744”, online la guida di AFCE - Lutto nel mondo del freddo: addio a Carlo De Bona, patron di EVCO e fondatore di ELIWELL - Monitorare attivamente il mercato dei refrigeranti: la Commissione Europea, tramite ATF, vuole ascoltare la voce delle aziende italiane - AREA, disponibile l’analisi del report della Commissione Europea sulla disponibilità di HFC in Europa - Graeme Fox, Ex Presidente di AREA, vincitore ai Rac Cooling Industry Awards 2020 - Taglio quote F-Gas: una guida per fare chiarezza - Phase -Down degli HFC in Europa: calano finalmente le emissioni - La BBC parta dell’importanza del nostro settore per combattere Covid-19 - Incontra gli eroi: EFCTC dà voce a chi lotta contro i refrigeranti illegali - California, svolta green: nuove limitazioni ai refrigeranti ad alto GWP per uso commerciale e industriale - U-3ARC, salgono a 31 gli stati dell’associazione Internazionale Africana del freddo: dentro anche Ghana e Algeria
dei termini della refrigerazione e del condizionamento 48 Glossario (Parte duecentotreesima ) - A cura di P. Fantoni
INDUSTRIA & formazione /5
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
EDITORIALE
L’anno della rinascita, anche grazie alla refrigerazione.
Marco BUONI Presidente AREA Air Conditioning and Refrigeration European Association, 26 Associazioni europee 22 Stati 110.000 frigoristi Direttore Centro Studi Galileo Segretario generale ATF Associazione dei Tecnici italiani del Freddo
6/ INDUSTRIA & formazione
I tecnici sono il collegamento essenziale tra gli utenti finali e i produttori. Progettano, installano e mantengono in funzione le apparecchiature RACHP, utilizzando ogni soluzione disponibile con completa neutralità verso apparecchiature e refrigeranti, al solo scopo di garantire il massimo livello di affidabilità, efficienza energetica ed economicità. Quest’anno più che mai, abbiamo visto come i tecnici HVAC/R svolgano un ruolo chiave nella vita di tutti: grazie al loro lavoro, strutture come supermercati, ospedali e aziende hanno potuto restare operativi e fornire a tutti noi i loro servizi essenziali. AREA (l’associazione europea dei Tecnici di refrigerazione, che dal 1989 tutela gli interessi di 25 associazioni nazionali provenienti da 22 paesi, in rappresentanza di oltre 13.000 imprese con 110.000 dipendenti e con un fatturato annuo di circa 23 miliardi di euro) è quindi orgogliosa di annunciare l’impegno a fare la nostra parte nella lotta contro i gas HFC illegali. Lavoriamo costantemente all’interno della nostra rete per promuovere l’acquisto dei gas solo da fonti affidabili e legali. Ogni anno, grandi quantità di gas refrigerante vengono contrabbandate nei paesi europei. Direttamente rilevanti per AREA, gli idrofluorocarburi HFC vengono utilizzati negli impianti di refrigerazione e condizionamento dell’aria: se questa attività illegale continuerà, le imprese legittime continueranno ad essere ingiustamente colpite e l’Europa non potrà raggiungere i suoi ambiziosi e necessari obiettivi climatici. Per questa ragione, AREA ha deciso di sottoscrivere l’impegno pubblico lanciato a fine anno da EFCTC, e invita anche tutti gli altri operatori
del settore a fare lo stesso, per aumentare finalmente la consapevolezza di tutte le parti coinvolte e iniziare a risolvere, una volta per tutte, il problema. Nonostante le numerose difficoltà e i momenti difficili, il 2020 sarà ricordato come un anno fondamentale per la refrigerazione e il condizionamento dell’aria a livello globale: siamo stati infatti lieti di dare il benvenuto alla neonata unione panafricana delle Associazioni di refrigerazione e condizionamento dell’aria (U-3ARC): costituita da 31 paesi e creata seguendo le orme di AREA e la sua esperienza con le associazioni continentali per i Tecnici. Ci congratuliamo con Madi Sakandé, primo Presidente di U-3ARC e soprattutto nostro carissimo partner, collaboratore e docente: questo ambizioso progetto garantirà prospettive future importanti per la crescita del settore RAC nel continente africano, con conseguenze positive sulla salute e sul tenore di vita dei suoi cittadini e di conseguenza per tutto il pianeta che potrà conoscere meglio questo grande continente. Sono orgoglioso del grande lavoro che abbiamo realizzato insieme nel corso di quest’anno, come le AREA Vision 2025, le guide per affrontare COVID-19, la formazione e la certificazione, Real Alternatives 4 LIFE e la grande cooperazione internazionale, siglando accordi con Thailandia, India, Africa. Non vedo l’ora di raggiungere obiettivi ancora maggiori con il neoeletto Consiglio, che ha accettato con entusiasmo il mandato e le prossime sfide, composto da: Marco Buoni (ATF, Italy) Presidente, Coen van der Sande (NVKL, Netherlands) Vice-Presidente, Seamus Kerr (IRI, Ireland) Tesoriere, Grzegorz Michalski (KFCh, Poland) Direttore, Thanos Biris (HUFGAS,
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Air conditioning and Refrigeration European Association
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Le ultime tecnologie nell’industria della refrigerazione e del condizionamento
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Greece) Direttore, Mika Kapanen (FREA, Finland) Direttore. In cima all’agenda del lavoro dei prossimi mesi spiccano lo European Green Deal, che porterà con se varie misure di risparmio energetico e conservazione e rispetto dell’ambiente; la revisione del regolamento F-gas, con la predetta certificazione per i refrigeranti alternativi che presto dovrebbe diventare obbligatoria, seguendo gli ottimi risultati ottenuti dal progetto Real Alternatives 4 Life; la conservazione e distribuzione di vaccini refrigerati contro il covid-19, ora in corso e più importante che mai per l’intera umanità. Ognuno degli elementi citati lascia ben sperare per l’anno appena iniziato: la refrigerazione, come abbiamo detto e ribadito più volte negli ultimi mesi, sarà assolutamente fondamentale per garantire una corretta distribuzione dei vaccini, e diventerà quindi l’anello fondamentale della catena di eventi che ci condurranno finalmente fuori dalla pandemia. La revisione della regolamentazione F-Gas non potrà non tenere conto del ruolo sempre più centrale che il settore rappresenta in Europa e nel mondo: se l’ultimo anno ci ha insegnato qualcosa, è che gli obiettivi climatici e le misure finalizzate alla salvaguardia della salute pubblica possono avere grandissimi e inaspettati impatti diretti sulla nostra vita e sulle abitudini quotidiane. Il 2020, infine, è stato l’anno degli eventi virtuali: abbiamo collaborato a molte conferenze virtuali, seminari e persino mostre in tutto il mondo. Il nostro desiderio più profondo è quello di collaborare nuovamente a eventi fisici o misti nel 2021, come il 19th European Conference, che si terrà in forma mista, fisica e online, dal 10 all’11 giugno, trasmesso dalla sala De Donato del Politecnico di Milano in Piazza Leonardo da Vinci, in collaborazione tra AREA, CSG Centro Studi Galileo, UNEP (United Nations Environment Programme) e l’IIR International Institute of Refrigeration. Vogliamo finalmente tornare a incontrarci di persona, e celebrare le grandi conquiste che tutto il settore HVACR raggiunge ogni giorno: insieme, a livello globale.
CON PARTICOLARE RIFERIMENTO A NUOVI REFRIGERANTI E NUOVI REGOLAMENTI EUROPEI ED INTERNAZIONALI
Milano, 10-11 giugno 2021
IL 190 CONVEGNO EUROPEO UNEP-IIR-AREA-CSG, IL PIÙ GRANDE DI SEMPRE! in modalità mista: sia in presenza al Politecnico di Milano che da remoto In associazione con i maggiori ricercatori ed esperti mondiali da: United Nations Environment (UNEP) | United Nations Industrial Development Organization (UNIDO) | European Commission DG Clima | International Institute of Refrigeration (IIR) | Association Française du Froid (AFF) | AREA | ASERCOM | ASHRAE | AHRI | EPEE | Politecnico di Milano, Torino | Università di Ancona, Genova, Padova TRADUZIONE SIMULTANEA ITALIANO - INGLESE
PER ISCRIVERSI AL CONVEGNO: http://bit.ly/19EUconfRAC
INTRODUZIONE GENERALE REGOLAMENTO F-GAS 517/2014 E REFRIGERANTI ALTERNATIVI. OTTIMIZZAZIONE ENERGETICA ED AMBIENTALE DEI NUOVI IMPIANTI - SITUAZIONE MONDIALE J. Curlin United Nations – UNEP M. Buoni Air Conditioniing Refrigeration Assciation – AREA D. Coulomb International Institute of Refrigeration - IIR 1a sessione NUOVI REFRIGERANTI E PROSPETTIVE FUTURE IN RIFERIMENTO AL REGOLAMENTO 517/2014, REGOLAMENTO FGAS E RISPARMIO ENERGETICO Presidenti: A. Cavallini University of Padua - J. Curlin United Nations Environment – UNEP - D. Coulomb International Institute of Refrigeration – IIR - A. Voigt EPEE - C. Zilio (tba), D. Del Col University of Padua 2a sessione
NUOVI COMPONENTI E IMPIANTI IN RELAZIONE AI NUOVI FLUIDI E ALLE NUOVE PROBLEMATICHE ENERGETICHE E AMBIENTALI RISULTATI E AGGIORNAMENTI NELL’IMPIANTISTICA Presidenti: E. Macchi, G. Lozza Politecnico di Milano - S. Yurek AHRI - F. Polonara TEAP A. Voigt EPEE - M. Masoero Politecnico Torino 3a sessione
LA REGOLAMENTAZIONE F-GAS 517/2014, CERTIFICAZIONI, PHASE DOWN EUROPEO E INTERNAZIONALE, PATENTINI EUROPEI E MONDIALI Presidenti: A. Cavallini IIR - J. Curlin UNEP - (tba) EU Commission DG Clima - S. Yurek AHRI - A. Voigt EPEE - W. Zaremski ASERCOM - F. Scuderi Eurovent 4a sessione NUOVE TECNOLOGIE DI CONTROLLO, CATENA DEL FREDDO, MAGAZZINI E TRASPORTI REFRIGERATI, LA CONSERVAZIONE DEGLI ALIMENTI Presidenti: A. Cavallini, D. Coulomb IIR - (tba) UNIDO - (tba) FAO - (tba) EU Commission Climate Action - G. Cavalier AFF - M. Masoero ATF & Politecnico di Torino 5a sessione EFFICIENZA ENERGETICA E RAFFREDDAMENTO CON ENERGIE RINNOVABILI Presidenti: M. Masoero ATF & Politecnico di Torino - J. Curlin UNEP - D. Coulomb IIR (tba) UNIDO - F. Musazzi (tba) Assoclima - L. Tagliafico Università di Genova Orario: Registrazione partecipanti: 8.15 Orario: 9.00 - 13.00 / 14.00 - 18.30 Networking Break: 11.00 / 16.00
Verranno consegnati: Kit congressuale, atti del convegno, traduzione simultanea e attestati di partecipazione
INDUSTRIA & formazione /7
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
Tecnici di 3 generazioni in 45 anni di corsi con una media di oltre 3.000 allievi all’anno si sono specializzati al CSG
DAL NUMERO PRECEDENTE CONTINUA L’ELENCO DEI TECNICI SPECIALIZZATI NEGLI ULTIMI CORSI NELLE VARIE REGIONI ITALIANE
Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini del Centro Studi Galileo
Gli attestati dei corsi, i più richiesti dalle aziende, sono altresì utili per la formazione dei dipendenti prevista dal DLGS 81/2008 (Ex Legge 626) e dalla certificazione di qualità. Video su www.youtube.com ricerca “Centro Studi Galileo” Foto su www.centrogalileo.it e www.facebook.com/centrogalileo TECNICI CHE HANNO SEGUITO IL CORSO TECNICHE FRIGORIFERE BASE TRAMITE FAD AMBROSIANA PRONTO INTERVENTO SRL Girondini Alessandro Milano ARGIOLAS FABIO Vigevano CAEM SRL Campisi Roberto Almese
L’elenco in continuo aggiornamento di tutti i nominativi, divisi per provincia, dei tecnici specializzati negli ultimi anni nei corsi del Centro Studi Galileo si può trovare su www.centrogalileo.it (alla voce Corsi > organizzazione)
GIORGESSI UMBERTO SAS Martinez Perez Danny Daniel Busto Arsizio
INTESA GRANDI IMPIANTI SRL Perri Davide Arieta Angelo Sanremo
IFI SPA Brunetti Andrea Tavullia
ISTITUTO NAZIONALE ASTROFISICA Boccaccini Angelo Biondi David Roma
IFOM FONDAZIONE ISTITUTO FIRC Pianu Fabio Milano IL PARADISO DELLE BONTA’ SRL Ortolani Andrea Cannara
NUTRISERVICE SRL Mitu Andrea Alexandru San Paolo POJUM ANTON Moncalieri
SCHWEITZER PROJECT SPA Unterholzner Simon Naturno SIRAM SPA Gallelli Luigi Milano STP TRASPORTI SRL Marchingiglio Paolo San Donato M.Se UNICAL AG SPA Vida Luigi Casteldario ZANOTTI SPA Losi Jessica Pegognaga
CESARE FIORUCCI SPA Volpi Severino Montanera Marco S.Palomba Pomezia CLIMACENTO SRL Garbetta Nicolo’ Russo Fabio Cormano CPL CONCORDIA SCARL Lonardi Mirko Fenuta Donato Concordia S/S EREDI DI UMBERTO VIGANO’ SDF Silva Alberto Giussano ERMATECH SRL Munaro Simone Bellini Flavio Mirandola GGTEC SRL De Tursi Mattia Mentana 8/ INDUSTRIA & formazione
In oltre quarantacinque anni, il laboratorio di Casale Monferrato del Centro Studi Galileo ha formato e certificato decine di migliaia di Tecnici del Freddo, insegnando a ognuno di essi come operare al meglio sugli impianti: nella foto, un Tecnico si accinge a effettuare le operazioni di carica e vuoto, sempre seguito dal docente. Il CSG mette a disposizione strumenti di misurazione all’avanguardia e sempre perfettamente tarati, fondamentali per garantire un percorso formativo efficace e puntuale.
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TECNICI CHE HANNO SEGUITO IL CORSO SU R32 E REFRIGERANTI A2L TRAMITE FAD AIR BONAITA SPA Bonaita Attilio Vanzaghello ARNOCANALI SPA Vaccaro Claudio Rignano Arno BEREVA SRL Pasqualin Andrea Ora
RM IMPIANTI SAS Podda Jenni Seveso
TECNICI CHE HANNO SEGUITO IL CORSO IMPIANTI AD AMMONIACA TRAMITE FAD CEFLA GEST SRL Battista Pino Calenda Guido Colaneri Giuseppe Iannarelli Giuseppe
Oertel Kevin Mancini Vincenzo Rotello GUERRA SPA Piffer Alessandr Spadoni Marco Pomezia PIZZOLI SPA Reatti Alberto Galletti Fabio Giacometti Alessandro Zangirolami Massimo Bonetti Matteo Budrio SORI TRONIC SRL Tamburello Giuseppe Previati Maurizio Uboldo
TECNICI CHE HANNO SEGUITO IL CORSO MANUTENZIONE AVANZATA A MILANO BB HOTELS SRL Ouhilal Mohammed Milano
BERENATO ANTONIO Messina CERRATO MARCO Pero
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Non solo Aziende e Tecnici: da anni anche le autorità civili e militari si affidano al Centro Studi Galileo per la formazione dei propri Tecnici, come in questo caso la Marina Militare. Il corso è stato svolto nell’ambito di un progetto internazionale che culminerà con l’acquisto in Italia da parte dell’emiro del Qatar di una flotta di sette navi. Il Centro Studi Galileo ha curato la formazione dei Tecnici che prenderanno servizio a bordo: ognuno di essi ha infatti conseguito con successo il Patentino Italiano Frigoristi (PIF).
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10/ INDUSTRIA & formazione
Esame superato con successo! Concluse le prove pratiche e teoriche, i Tecnici della Marina Militare di La Spezia, in divisa, mostrano con soddisfazione i certificati che attestano il superamento del PIF – Patentino Italiano Frigoristi, nella sede storica di Palazzo Anna d’Alençon, edificio del 1500, dove sono gli uffici centrali del Centro Studi Galileo, nella “Capitale del Freddo” Casale Monferrato. Insieme a loro, il fondatore del CSG, il dottor Enrico Buoni, e il direttore tecnico, Marco Buoni, anche presidente dell’Associazione Europea AREA.
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Terminata la lezione e le dimostrazioni, ora il Tecnico del Freddo si cimenta con la prova pratica di brasatura: il docente seguirà attentamente ogni singolo passaggio della prova, consigliando come muoversi e correggendo mano a mano eventuali errori. Una volta superato il corso, il Tecnico sarà perfettamente in grado di operare su un impianto in modo efficiente e professionale, controllando sia in vuoto sia a pressione che la giunzione appena creata non abbia perdite.
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L’attrezzatura è fondamentale per l’attività dei Tecnici del Freddo, questa deve essere maneggevole, leggera, trasportabile, piccola, precisa e sicura. Tra le altre apparecchiature annoveriamo la disponibilità di un recuperatore, pure compatibile con il refrigerante infiammabile R32, una bilancia elettronica, un manometro digitale e la pompa del vuoto con il vacuometro. Oggi sempre più digitali, remoti, connessi in wifi e collegati in rete pure in cloud. Questo è il futuro.
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021 PUNTO ARIA SRL Laterza Vito Giuseppe Milano TEKNOSERVICE SAS Vitali Claudiano Asso VEGATEC SERVICE SRL Guglielmo Massimo Leini’
TECNICI CHE HANNO SEGUITO IL CORSO FORMAZIONE PERSONALE ADDETTO AL RECUPERO GAS FLUORURATI VEICOLI A MOTORE TRAMITE FAD ANGELINO MOTORS Baldino Angelo Davide Alghero AUTODEMOLIZIONI VAL PELLICE SAS Michelin Salomon Roberto Bricherasio AUTORIPARAZIONI RISIO SNC Tavella Daniele Buccella Fabio Tortona
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TECNICI CHE HANNO SEGUITO IL CORSO DI BRASATURA A CASALE MONFERRATO AMBROSIANA PRONTO INTERVENTO SRL Girondini Alessandro Milano ARGIOLAS FABIO Vigevano CAEM SRL Campisi Roberto Almese METELLI GIANLUIGI Merigo Dario Roccafranca TERRANEO IMPIANTI SRL Amodeo Massimiliano Cantu’
CSG organizza, per gli enti che ne fanno richiesta, corsi ad hoc, oltre 50 ogni anno. Nella foto un Tecnico del Freddo, seguito dal docente, esegue su un modernissimo impianto didattico del Centro Studi Galileo una serie di misurazioni, indispensabili per garantire che gli interventi successivi si basino su parametri precisi e dettagliati. In tutte le 15 sedi sparse sul territorio nazionale i Tecnici hanno la garanzia di formarsi su apparecchiature all’avanguardia, sempre perfettamente tarate e funzionali, messe a disposizione dalle più importanti aziende del settore.
Nella sede del Centro Studi Galileo di Bologna, un Tecnico si accinge a operare sull’impianto didattico, con verifiche e misurazioni. Il docente CSG, Madi Sakandé, dall’anno scorso anche presidente dell’associazione del Freddo panafricana U-3ARC, illustra al Tecnico le fasi da seguire e le azioni da compiere per garantire che sia poi sul campo perfettamente in grado di intervenire in autonomia. INDUSTRIA & formazione /13
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
TECNICI CHE HANNO SEGUITO IL CORSO DI SANIFICAZIONE E IGIENIZZAZIONE IMPIANTI HVAC CON QUALIFICA TRAMITE FAD DAMASCHIN MARIUS IONUT Modena DF ELETTRICA DI D’ALTERIO D’Alterio Francesco Campagnano Di Roma IANNIELLO FERNANDO Alessandria LF IDROTERM DI F. LANCELLOTTI Lancellotti Fabio Oppido Lucano MAS DI SADRIEH MOHAMMADALI Sadrieh Mohammadali Ferrara MDA INNOVATIVE SYSTEM SRL Barale Diego Torino MG CLIMA DI GELLI Gelli Mirko Massa E Cozzile MULTITECH SRLS Alborghetti Mauro Martinengo PARTEMI IGOR Segrate RISPOLI IMPIANTI SNC Rispoli Fabio S. Agata De’ Goti
Operare su un impianto refrigerante richiede attenzione, precisione e una perfetta conoscenza dei componenti e dei gas che ne garantiscono il funzionamento: il Centro Studi Galileo da decenni insegna ai Tecnici del Freddo una metodologia di lavoro completa ed efficiente, che permette a chi si affida al Centro per la sua formazione professionale di operare sugli impianti in modo sicuro, preciso ed efficace. Nella foto, un Tecnico effettua una serie di misurazioni, che annoterà meticolosamente, prima di andare a operare direttamente sull’impianto didattico. SEA SAS DI CAMPATELLI STEFANO Pistoia Andrea Cecina SPAGNOLO GINO GAETANO Surbo TECHPA SERVICE SRL Stratan Andrei San Dono Di Massanzago TECHPA SRL Bulgac Eduard San Dono Di Massanzago
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Prima di passare alle prove pratiche sugli impianti, i Tecnici devono assimilarne perfettamente i concetti teorici, indispensabili per poter lavorare in sicurezza, affrontare eventuali imprevisti e operare con piena consapevolezza. Nella foto, il docente CSG Simone Portalupi illustra nel dettaglio il funzionamento del macchinario spiegando al Tecnico quali valori di pressione, temperatura e assorbimento di corrente dovrebbe avere un sistema perfettamente operativo. 14/ INDUSTRIA & formazione
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
Il docente del Centro Studi Galileo Roberto Ferraris illustra passo dopo passo a un futuro Tecnico del Freddo come effettuare una perfetta brasatura (efficacissima tenuta alle perdite di refrigerante, primario obiettivo della regolamentazione Fgas), presso il laboratorio di Casale Monferrato, principale delle quindici sedi nazionali del Centro Studi Galileo. ELECTRICAL SOLUTIONS Carpinito Concetta Carpi GREEN TECH 22 SRLS Tomasi Mirco Solarussa
KLIMATECH 2 SRL Rapetti Andrea Alessandro Castelletto Sopra Ticino
LURASCHI F.LLI SNC Luraschi Claudio Verolengo
KYEN SRLS Virzi Tiziana Sasso Marconi
MDA INNOVATIVE SYSTEM SRL Barale Diego Torino
LUPI F.LLI SNC Lupi Fabio Buti
MONOLIT WEB Boi Paolo Elmas
Come si può essere certi che una brasatura sia stata effettuata nel modo corretto? Esistono diversi modi per verificare la tenuta di una brasatura, affinché non ci siano perdite, ma è importante che il Tecnico sia consapevole di cosa accade all’interno del tubo di rame su cui ha operato. Nella foto, scattata a Bologna nel corso di una prova pratica di Brasatura, il docente CSG Madi Sakande mostra l’interno di una tubazione in rame, illustrandone le caratteristiche ai Tecnici con la penetrazione lineare e circonferenziale della lega saldante e la giunzione che ne è venuta.
SATE SERVICE DI IENGO Iengo Ruben Pozzuoli TOTUS SRLS Tollot Marco Genova
Nella sede di Roma del Centro Studi Galileo, un Tecnico del Freddo esegue con perizia una perfetta brasatura. Il Centro Studi Galileo, da 45 anni leader per la formazione sul freddo, dispone di 15 sedi perfettamente attrezzate capillarmente diffuse su tutto il territorio nazionale. Anche in lockdown con le dovute precauzioni di sicurezza è possibile effettuare le prove pratiche in laboratorio INDUSTRIA & formazione /15
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
Fluidi a basso GWP per pompe di calore ad alta temperatura Introduzione
Claudio Zilio
Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali Università degli Studi di Padova
Giulia Righetti
Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali Università degli Studi di Padova
Le pompe di calore ad alta temperatura (HTHP) offrono interessanti opzioni per il miglioramento dell’efficienza energetica di diversi sistemi industriali nei settori della lavorazione degli alimenti, del tessile, della carta, del legno e nell’industria automobilistica. Un lavoro della IEA (IEA 2014) dimostra, con riferimento a diversi casi di studio, che le HTHP potrebbero fornire circa il 16% dell’intero consumo di energia delle industrie in Germania, ma la loro diffusione è ancora molto limitata. È quindi da attendersi una progressiva diffusione nei prossimi anni ed è di conseguenza fondamentale ottenere alti livelli di efficienza energetica e di compatibilità ambientale delle HTHP di nuova generazione. In tal senso, la scelta del fluido refrigerante gioca un ruolo chiave. Attualmente il fluido più utilizzato è HFC-245fa che presenta un GWP circa di 1000 ed è considerato tossico ma non infiammabile (classificazione B1 secondo ASHRAE). Nell’ottica della individuazione di soluzioni ecologicamente compatibili, occorre individuare fluidi a bassissimo GWP, non tossici e non (o blandamente) infiammabili. Una delle prime proprietà termodinamiche che vengono analizzate per l’individuazione di nuovi refrigeranti sostitutivi è la pressione di saturazione: il nuovo fluido deve presentare una curva pressione-
temperatura nel cambiamento di fase liquido-vapore il più possibile simile a quella del fluido da sostituire. Tra i fluidi apparsi nel mercato negli ultimi mesi, HCFO-1233zd(E) e HCFO-1224yd(Z) hanno pressioni di saturazione molto vicine a R245fa (Tab. 1). Entrambi sono molecole idrofluoroolefiniche contenenti cloro. Inoltre, fin dal 2009, alla comparsa degli HFO come refrigeranti sullo scenario internazionale, Brown et al. hanno proposto HFO-1234ze(Z) come possibile alternativa al tradizionale CFC-114 nelle HTHP. Dal momento che R245fa è un sostituto di R114, R1234ze(Z) può essere considerato un valido candidato alla sostituzione di R245fa. In Tabella 1 sono riassunte le principali caratteristiche di tali fluidi. Con riferimento alla figura 1, tra i diversi fluidi, R1224yd(Z) è quello che ha pressioni di saturazione più vicine a R245fa, specie per temperature superiori ai 90 °C. La figura 2 riporta il calore latente di condensazione a diverse temperature. In questo caso, R1224yd(Z) ha il calore latente più basso e di conseguenza anche l’effetto termico volumetrico più basso. R1234ze(Z) ha invece un effetto termico volumetrico (figura 3) del tutto simile a quello di R245fa e si candida quindi ad essere un potenziale sostituto di drop-in di R245fa, qualora si avesse come obiettivo l’ottenimento della stessa potenza termica scaldante, senza dover sostituire il compressore.
Tabella 1. Principali proprietà termodinamiche e caratteristiche ambientali Fluido R245fa
16/ INDUSTRIA & formazione
GWP
ODP
P.E.N. (°C)
1030
0
15.0
Pcrit (MPa) 36.51
Tcrit (°C)
153.86
Class. ASHRAE B1
R1234ze(Z)
<1
0
9.7
35.31
150.12
A2L (atteso)
R1233zd(E)
<5
0.00034
18.3
36.24
166.45
A1
R1224yd(Z)
<1
0.00033
14.6
3.34
155.54
A1
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
Figura 1. Pressione di saturazione dei diversi fluidi secondo RefProp v.10.0
Caso di studio Nello studio di IEA (IEA, 2014) vengono analizzati diversi casi con riferimento ad impianti reali in Europa. Ai fini della presente trattazione si considera, tra i casi analizzati in IEA (2014), il seguente: pompa di calore monostadio operante a R245fa che recupera un cascame termico. La condensazione del fluido avviene a 92 °C con sottoraffreddamento di 5°C. L’evaporazione avviene a 38 °C (lato aspirazione) con surriscaldamento di 5°C, mentre il compressore ha un rendimento globale di compressione pari a 0.7 (ipotizzato per comodità costante per tutti i fluidi). La tabella 2 riporta i principali parametri relativi ai quattro fluidi allo studio in condensazione. Come si evince dalla tabella 2, i valori di COP dei diversi fluidi sono molto vicini, indicando che le prestazioni energetiche saranno tra loro molto simili. Si osserva che tali valori sono riferiti all’ipotesi di temperature di condensazione e di evaporazione imposte. Un confronto più omogeneo dovrebbe tenere conto delle prestazioni di scambio termico. A parità di scambiatori di calore e di condizioni dei fluidi secondari, una migliore efficienza di scambio termico porterebbe ad un minor approccio di temperatura tra fluido refrigerante e fluido secondario, ovvero ad un possibile aumento di temperatura di evaporazione e/o riduzione della temperatura di condensazione, con la conseguente diminuzione del lavoro di compressione e aumento della efficienza termodinamica del ciclo. Dalla Tabella 2 si osserva che
Figura 2. Calore latente di condensazione
Figura 3. Capacità termica volumetrica
Tabella 2. Principali parametri secondo Refprop v. 10.0 (temp. saturazione 92 °C) Fluido
p
[bar]
p.rid [-]
COP [-]
VHC
λL
cp,L
[kJ/m3] [mW/m K] [J/kgK]
ρL
ρV
μL
[kg/m3]
[kg/m3]
μPa s]
R245fa
10.54 0.289 2.48
2554
66.88
1546.3
1126.0
59.27
172.69
R1234ze(Z)
11.33 0.321 2.40
2982
67.99
1551.2
1012.9
56.89
119.34
R1233zd(E)
8.72
0.241 2.47
2260
63.88
1378.0
1076.9
46.56
148.94
R1224yd(Z)
9.74
0.292 2.45
2410
57.98
1320.8
1143.8
61.24
136.94
R1234ze(Z) ha conduttività termica del liquido (λL), calore specifico (cp,L) e pressione ridotta più alti rispetto agli altri fluidi. Queste proprietà sono favorevoli dal punto di vista del coefficiente di scambio termico. La bassa viscosità del liquido di R1234ze(Z) rispetto agli altri fluidi, assieme alla maggiore pressione ridotta, favorisce poi una riduzione delle perdite di carico per attrito. A titolo di esempio, in figura 4 sono rappresentati i coefficienti di scambio termico alla temperatura di condensazione di 92°C e titolo di vapore 0.5, stimati con la correlazione di Cavallini et al. (2006) in un tubo liscio da 10 mm interni, mentre in figu-
ra 5 sono riportate le perdite di carico per attrito nelle stesse condizioni, secondo il modello di Friedel (1979). Si osserva che R1234ze(Z) ha coefficiente di scambio termico in condensazione superiore agli altri fluidi e perdite di carico inferiori rispetto a R245fa. Tale fluido si candida quindi ad avere una efficienza di scambio termico in condensazione superiore a R245fa. R1224yd(Z) ha coefficienti di scambio inferiori agli altri fluidi, ma anche perdite di carico più basse in confronto a R245fa e R1233zd(E). Questo secondo aspetto potrebbe almeno in parte compensare, rispetto a R245fa, l’effetto dei coefficienti di scambio termico più bassi grazie
INDUSTRIA & formazione /17
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
Figura 4. Coefficiente di scambio termico in condensazione a 92°C, x=0.5, secondo Cavallini et al. (2006)
Figura 5. Perdite di carico per attrito in condensazione a 92°C, x=0.5, secondo Friedel (1979)
alla minore caduta di temperatura di saturazione conseguente alle minori perdite di carico. Occorre osservare che tali considerazioni sono da considerarsi come preliminari, anche considerando che per R1224yd(Z) le proprietà termodinamiche e termofisiche non sono ancora del tutto definite e gli autori della presente memoria sono coinvolti in una collaborazione internazionale per lo sviluppo di correlazioni affidabili per la predi-
zione delle proprietà termodinamiche e termofisiche (Fedele et al., 2019). Cavallini et al. (2010) hanno proposto un approccio denominato Penalty Factor approach (PF) per comparare termodinamicamente le prestazioni in scambio termico di refrigeranti diversi. Un confronto tra il PF dei diversi fluidi è riportato in figura 6 nelle stesse condizioni delle figure 4 e 5: tanto minore il PF, tanto migliore è la prestazione di scambio termico. R1224yf(Z)
TECN
ATF
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membro
Air conditioning and Refrigeration European Association
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Figura 6. Penalty Factor (Cavallini et al. 2006)
sembra offrire le migliori prestazioni, mentre R1234ze(Z) è in linea con R245fa. Conclusioni Sulla base dell’analisi termodinamica proposta, i nuovi fluidi a bassissimo effetto serra, HFO1234ze(Z), HCFO1224yd(Z), HCFO1233zd(E) possono essere considerati validi candidati alla sostituzione di HFC245fa.
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NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
Refrigerazione magnetica a temperatura ambiente: 60 anni di ricerca e di sviluppo tecnologico SOMMARIO
Luca A. Tagliafico
DIME/TEC – Università di Genova
Federico Scarpa
DIME/TEC - Università di Genova
TECN
IC
La refrigerazione magnetica sfrutta l’effetto magnetocalorico (MCE), cioè il cambiamento di entropia che alcuni materiali manifestano quando viene loro applicato un campo magnetico, con conseguente allineamento dei dipoli magnetici ed il riassestamento degli atomi al loro interno. In condizioni isoterme l’effetto MCE si traduce in un cambiamento (isotermo) di entropia, ΔST, evidenziato sperimentalmente da uno scambio termico. In condizio-
I
DD
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membro
Air conditioning and Refrigeration European Association
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ATF
DISCUSSIONE
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Il lavoro presenta brevemente lo stato dell’arte sulla refrigerazione magnetica a temperatura ambiente e porta in discussione i limiti che ancora ne ostacolano la diffusione sul mercato della refrigerazione come valida alternativa ai sistemi tradizionali a compressione di vapore.
ni adiabatiche l’applicazione di un campo magnetico determina invece una variazione di temperatura, sostanzialmente isoentropica, ΔTS. Questo fenomeno fisico può essere utilizzato per progettare un refrigeratore magnetico (MR). Il principio di funzionamento di un MR, che diventa RTMR (Room Temperature Magnetic Refrigerator) quando opera nell’intorno della temperatura ambiente, è illustrato nella Figura 1, confrontandolo con le fasi corrispondenti di un ciclo inverso a gas a compressione. I componenti principali di un RTMR vanno progettati per sviluppare, con una perfetta sincronizzazione, tutti i processi schematizzati in Figura 1: 1) Gli scambiatori di calore alle temperature superiori ed inferiori del ciclo refrigerante; 2) Il cuore del MCM, normalmente realizzato nella forma di un letto poroso di gadolinio con funzioni anche di rigeneratore (AMR). Il rigenera-
A
Articolo tratto dal 18° Convegno Europeo Richiedere atti e video
Figura 1. Principio di funzionamento di un refrigeratore magnetico e confronto con un ciclo base inverso a gas. Con l’avvento dei materiali aventi MCE a temperatura ambiente (gadolinio o materiali simili alle terre rare) il refrigeratore magnetico può operare anche a temperatura ambiente (RTMR). INDUSTRIA & formazione /19
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
Figura 2. Numero di pubblicazioni sulla refrigerazione magnetica dal 1989 (fonte: Scopus) e numero di brevetti all’anno per refrigeratori magnetici ed a pompa di calore in grado di operare nell’intorno della temperatura ambiente (periodo: 1976–2009).
tore deve essere ciclicamente magnetizzato e smagnetizzato, mentre scambia contemporaneamente calore alternativamente con il fluido (generalmente acqua) freddo e caldo della macchina; 3) Il magnete, che deve essere realizzato con magneti permanenti Neodimio-Ferro-Boro (NdFeb) e produrre campi magnetici molto elevati (circa 1 Tesla) 4) Il sistema di misura e controllo, in grado di guidare correttamente, mediante l’uso di valvole a tre vie, il flusso di fluido attraverso ciascun componente attivo della macchina. Nell’ultima decade c’è stato un grande rifiorire di attività di ricerca e sviluppo per i RTMR, prevalentemente mirati alla costruzione di macchine competitive per applicazioni di condizionamento dell’aria. Tuttavia alcune difficoltà sui materiali e di tipo economico ancora ostacolano l’ingresso sul mercato degli impianti basati su questa tecnologia, il cui potenziale in termini di prestazioni e di riduzione dell’impatto ambientale è molto alto [1]. Le prestazioni attese da sistemi basati su rigeneratori in gadolinio o materiali simili sono state molto incoraggianti, e numerosi sono i lavori scientifici, i brevetti ed i prototipi sviluppati dai primi anni 2000, come mostrato in Figura 2. Ad oggi si possono contare più di 100 prototipi realizzati in tutto il mondo, inclusi alcuni in Italia [2, 3]. Una panoramica di prototipi RTMR è disponibile in Fig. [4], mentre le interessanti prospettive nel settore della 20/ INDUSTRIA & formazione
criogenia sono illustrate in Fig. [5]. Per capire quali sono i parametri prestazionali della refrigerazione magnetica ed i relativi limiti per sostituire la refrigerazione tradizionale a compressione di vapore, si può far riferimento alla Figura 3, dove le due tecnologie vengono messe a confronto. Nonostante queste prestazioni mol-
to interessanti, il salto di qualità dei prototipi esistenti verso la commercializzazione non è ancora avvenuto, principalmente a causa di necessità di ulteriore ricerca sui materiali ad effetto MCE e di ulteriore riduzione dei costi. Il rallentamento dello sviluppo dei sistemi RTMR può anche essere capito osservando con attenzione gli
In occasione del 32° MOP - Meeting of the Parties to the Montreal Protocol, il Centro Studi Galileo ha organizzato e coordinato il side event “REAL Alternatives the Next Generation of Training and Certification”, evento che si è svolto in diretta streaming e che ha fatto il punto sull’attuale evoluzione del sistema di certificazione e formazione sui refrigeranti alternativi. All’evento sono intervenuti i rappresentanti delle maggiori associazioni europee del Freddo, tutte a loro volta aderenti ad AREA, punto di riferimento dei Tecnici del Freddo europei.
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
andamenti di Figura 2 e la statistica di Figura 4, che offrono i seguenti spunti di discussione: a) Il maggior sviluppo dei RTMR si è avuto nei primi anni 2000, dopo la diffusione del gadolinio come materiale MCE e l’ingegnerizzazione dei rigeneratori a letto poroso. Con tali sviluppi è stato possibile ottenere la refrigerazione magnetica a temperatura ambiente con potenze ragionevolmente elevate (qualche kW) e salti di temperatura significativi (20-30°C). Questa crescita di interesse, dimostrata dal notevole incremento di lavori scientifici e brevetti, si è mantenuta fino agli anni 2013-2014. b) In tempi recenti sono sorte diverse difficoltà, che hanno smorzato gli entusiasmi iniziali. Questa tendenza è dimostrata da una flessione delle curve di figura 2 e dal fatto che ad oggi la percentuale di lavori nel settore ingegneristico (quello che prelude all’arrivo sul mercato delle nuove tecnologie) è ancora dell’ordine del 25%, mentre la maggior parte degli studi sono ancora dedicati allo sviluppo di nuovi materiali ed alla ricerca fisica di base.
Figura 3. Confronto tra cicli refrigeranti RTMR e compressione di vapore. I gradienti che inducono l’effetto refrigerante sono da un lato il campo magnetico (Tesla), dall’altro la pressione (bar). La principale differenza tra i due sistemi è il salto di temperatura (specifica) tra sorgente calda e fredda, che per l’uno è solo 2°C/Tesla (in assenza di rigenerazione) e per l’altro arriva tranquillamente a 9°C/ bar. L’efficienza termodinamica dei sistemi RTMR è tuttavia quasi il doppio di quelli a compressione di vapore.
CONCLUSIONI La refrigerazione magnetica è una interessante alternativa ai sistemi tradizionali a compressione di vapore, offrendo prestazioni termodinamiche migliori, minor impatto ambientale, riduzione della rumorosità e maggiore affidabilità. La sua applicazione nei sistemi alle basse temperature per criogenia ha una lunga tradizione e può essere considerata una realtà. Per quanto riguarda la sua applicazione ai sistemi refrigeranti nell’intorno della temperatura ambiente (RTMR) per applicazioni di condizionamento dell’aria e simili si può dire che gli sviluppi tecnologici ed ingegneristici necessari alla sua realizzazione sono stati fatti e sono disponibili, ma ci sono ancora alcune difficoltà che ostacolano l’ingresso dei RTMR sul mercato, prevalentemente legati alla necessità di ulteriore ricerca sui materiali MCE ed alla riduzione dei costi di costruzione.
Figura 4. Analisi dei documenti pubblicati per settore scientifico (sinistra) e per sede di pubblicazione (destra) INDUSTRIA & formazione /21
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
Come sta cambiando negli anni il mercato italiano dei chiller SCENARIO ECONOMICO
Marcello Collantin
Docente Centro Studi Galileo
Tendenza del PIL Italiano. Dopo tre anni di crescita il PIL Italiano ha iniziato a diminuire ed è diventato fortemente negativo nel primo trimestre 2020 a causa della pandemia Covid 19. Lo stesso fenomeno si è verificato in Europa ed in genere a livello mondiale. In particolar modo, se nel 2018 e nel 2019 il dato era stato blandamente positivo (con una crescita, rispettivamente, dello 0,8% e dello 0,3%), lockdown e restrizioni, per quanto necessari alla salvaguardia della salute pubblica, hanno comportato un crollo dell’8,3%. Le previsioni ANCE vedono il 2021 in crescita del 4,6%, ma la differenza tra i due numeri è comunque elevata. Le conseguenze economiche si sono fatte pesantemente sentire in particolare negli investimenti im-
Fonte: Previsioni ANCE Giugno 2020*
Mappatura degli investimenti 22/ INDUSTRIA & formazione
mobiliari. Una mappatura permette di mettere in evidenza alcuni dati interessanti: il 14% sono relativi a nuovi ambienti residenziali, il 17,8% si concentra su edifici pubblici non residenziali, mentre invece il 32,2% degli investimenti risulta concentrato in ambienti privati non residenziali. La percentuale più elevata, tuttavia, pari al 36% del totale, riguarda le ristrutturazioni. Come si può notare sembra che l’ ANCE abbia una visione ottimistica del prossimo futuro. La ragione può essere trovata nel grande programma di investimenti che il Governo Italiano, insieme a tutti quelli Europei, ha deciso di attuare prima della fine del corrente anno. Realisticamente, a breve vedremo investimenti più elevati per quanto concerne gli edifici pubblici non a scopo residenziale (come scuole, uffici, ambulatori e affini, con una
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
variazione intorno al 4%), seguiti poi da quelli relativi agli edifici privati residenziali di nuova costruzione (la previsione è del 3%). Dati più bassi invece per quanto riguarda le ristrutturazioni (variazione ferma al 2%) e soprattutto per gli edifici privati non adibiti a scopo residenziale (sotto l’1%) In ogni caso, specialmente in Italia, la burocrazia causerà un rallentamento dei programmi, ed una seconda ondata di Covid 19, introduce in questi programmi un ulteriore elemento di incertezza. E’ anche doveroso considerare che vi è un rinnovato e diffuso interesse nel risparmio energetico e nelle energie pulite; la conseguenza è un forte incentivo alle energie rinnovabili, alle pompe di calore, ai pannelli fotovoltaici e termici ed alle riduzioni delle dispersioni energetiche negli edifici, in una parola il famoso Superbonus del 110%. Questo programma di incentivi è sicuramente un fattore trainante per la ristrutturazione degli edifici, degli impianti di climatizzazione ed in genere di tutti i suoi componenti. Mercato del Condizionamento e Climatizzazione A) Condizionatori trasportabili e da finestra E’ fin troppo evidente l’influenza del Covid 19 sul fatturato 2020.
Fonte: Previsioni ANCE Giugno 2020*
Se nel primo trimestre del 2020 la vendita di condizionatori trasportabili e da finestra era aumentata, rispetto allo stesso periodo nel 2019, del 3,6% (unità vendute) e del 5,5% (fatturato), il primo semestre ha registrato un tracollo: le unità vendute hanno rasentato lo 0, con un fatturato del -8,2%, un dato estremamente simbolico del pesantissimo impatto del virus, e delle conseguenti misure di sicurezza adottate per contrastarlo. B) Split, Multisplit e VRF Oltre alla ovvia considerazione sul Covid 19 si nota che il decremento sul prezzo è maggiore del decremento sul numero dei pezzi, indice che si è applicata la leva dello sconto per aiutare le vendite. C) Packaged e Roof Top Queste unità sono usate generalmente in ambito commerciale, aree pubbliche e supermercati.
Si nota che non ci sono stati investimenti in questo settore ma che vi è stato un minore decremento dei prezzi medi di vendita rispetto alle unità vendute. D) Chiller condensati ad aria Dai diagrammi riportati si possono notare alcuni fenomeni: a) Nel primo semestre le perdite sono state generalmente più severe che nel primo trimestre b) Le pompe di calore ed i Chiller di media potenza (da 300 a 700 kW) sono i soli che mostrano un incremento, anche se minore nel semestre. Una spiegazione di questo andamento potrebbe essere trovata nel fatto che normalmente l’acquisto di queste unità è programmato con 4-6 mesi di anticipo sulla consegna. La influenza del Covid 19 inizia ad essere evidente a livello di semestre.
A) Condizionatori trasportabili e da finestra 2020 Vs 2019
C) Packaged e Roof Top 2020 Vs 2019
B) Split, Multi e VRF 2020 Vs 2019 INDUSTRIA & formazione /23
% unità prodotto
% unità prodotto
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Solo freddo
Solo freddo
Pompe di calore solo caldo
Pompe di calore solo caldo
Raffreddamento e riscaldamento
Raffreddamento e riscaldamento
Chiller: prima metà anno 2020 Vs 2019
% unità prodotto
% unità prodotto
Chiller: primo trimestre 2020 Vs 2019
Solo freddo
Solo freddo
Pompe di calore
Pompe di calore
Solo caldo
Solo caldo
Chiller raffreddato ad acqua: primo trimestre 2020 Vs 2019
c) Solo pochi modelli di pompa di calore mostrano un andamento positivo. d) Lo strumento degli sconti non è stato generalmente utilizzato come aiuto alle vendite E) Chiller condensati ad acqua Si nota una sola nicchia di mercato positiva sia a livello di trimestre sia a livello di semestre; l’andamento globale può essere definito un disastro. Anche in questo caso non è stata
Chiller raffreddato ad acqua: prima metà anno 2020 Vs 2019
usata la leva dello sconto come aiuto alle vendite. F) Fan Coil Anche in questo caso si può parlare solo di disastro. I prezzi medi delle unità mostrano tuttavia una buona tenuta sia a livello di trimestre che di semestre. G) Considerazioni sui dati Le conseguenze del Covid 19 sono la ragione principale degli andamenti esaminati.
Altri argomenti come l’efficienza energetica, l’arrivo di nuovi limiti per i refrigeranti A2L e A3 al momento non sembrano avere un impatto sul mercato. Probabilmente diventeranno importanti elementi di guida del mercato nel prossimo futuro quando l’influenza del Covid 19 con costituirà più un pericolo immediato.
Ormai da decenni, il Centro Studi Galileo svolge i suoi corsi non solo in Italia, ma anche all’estero, esportando esperienze e competenze in tutto il mondo a fianco delle Nazioni Unite, in particolar modo UNEP e UNIDO. Grazie agli strumenti di formazione a distanza, che hanno garantito al CSG di restare perfettamente operativo anche nel corso della pandemia, a fine 2020 è stato organizzato un workshop dedicato ai nuovi schemi di certificazione per aziende e tecnici. 24/ INDUSTRIA & formazione
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LEZIONE 219 > PRINCIPI DI BASE DEL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA
Impianti di condizionamento ad aria a bassa ed alta velocità INTRODUZIONE
Pierfrancesco FANTONI
Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni di base semplificate per gli associati sul condizionamento dell’aria, così come da 20 anni sulla nostra stessa rivista il prof. Ing. Pierfrancesco Fantoni tiene le lezioni di base sulle tecniche frigorifere. Vedi www.centrogalileo.it. Il prof. Ing. Fantoni è inoltre coordinatore didattico e docente del Centro Studi Galileo presso le sedi dei corsi CSG in cui periodicamente vengono svolte decine di incontri su condizionamento, refrigerazione e energie alternative. In particolare sia nelle lezioni in aula sia nelle lezioni sulla rivista vengono spiegati in modo semplice e completo gli aspetti teorico-pratici degli impianti e dei loro componenti.
È DISPONIBILE LA RACCOLTA COMPLETA DEGLI ARTICOLI DEL PROF. FANTONi Per informazioni: 0142.452403 corsi@centrogalileo.it È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.
All’interno dei canali che convogliano l’aria dalla centrale di trattamento fino agli ambienti da condizionare l’aria può essere movimentata con modalità diverse. Una di queste riguarda la sua velocità. Per tale ragione gli impianti di condizionamento a tutta aria oppure quelli misti ad aria-acqua possono essere diversamente classificati in base a tale caratteristica. IMPIANTI A TUTTA ARIA E AD ARIA-ACQUA Come visto sul precedente numero, quelli a tutta aria sono una delle tipologie di impianti di condizionamento che si possono adottare per il raffrescamento degli ambienti. Sostanzialmente essi si compongono di una grossa centrale di trattamento dell’aria, composta da più sezioni, e da una serie di condotti che veicolano l’aria dalla centrale verso le singole utenze. Nella centrale avvengono tutti i trattamenti necessari per portare l’aria alle caratteristiche desiderate: ogni sezione della centrale è incaricata di compiere sull’aria un determinato trattamento in modo tale che uno specifico parametro caratteristico dell’aria venga portato al valore desiderato. Negli impianti ad aria-acqua, invece, i due fluidi si suddividono i compiti: all’aria, che viene sempre trattata dalla centrale con le modalità sopra riportate, viene affidato il compito di far raggiungere all’ambiente trattato il grado di umidità e di purezza desiderato assieme ad una regolazione piuttosto grossolana della temperatura mentre all’acqua è demandato il
compito, attraverso le unità terminali presenti nei singoli ambienti, di procedere al raggiungimento puntuale della temperatura che viene richiesta dall’utenza, ambiente per ambiente. Proseguendo in questa spiegazione semplificata, si può pensare di essere in presenza di un lavoro sinergico, insomma, dove all’aria viene affidato un compito più grossolano e generalizzato mentre all’acqua un compito più fine, specifico e di precisione. A ciò si deve sommare il fatto che l’intervento dell’acqua nel compito di condizionare l’ambiente permette di ridurre i volumi di fluido in gioco. Infatti l’acqua ha una capacità termica ben maggiore dell’aria, ossia è in grado di trasferire quantità di calore maggiori a parità di massa trattata. Inoltre l’acqua ha un volume specifico ben inferiore a quello dell’aria, sicché, alla resa dei conti, permette di veicolare quantità di calore maggiori mettendo in gioco volumi più piccoli: questo significa risparmio di spazio, rispetto all’aria, nelle volumetrie dei condotti che permettono la circolazione del fluido all’interno di un edificio. ULTERIORE CLASSIFICAZIONE DEGLI IMPIANTI Gli impianti sopra descritti possono essere ulteriormente categorizzati sulla base di alcuni parametri che caratterizzano l’aria che viene inviata agli ambienti da condizionare. Infatti, una volta che l’aria ha subito i trattamenti necessari per portarla alle condizioni volute, dalla centrale essa deve essere inviata alle utenze attraverso una serie di canalizzazioni. Essa può percorrere queste canalizzazioni secondo varie modalità, INDUSTRIA & formazione /25
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Figura 1 – Esempio di materassino fonoassorbente per condotte di ventilazione
imposte dalle caratteristiche proprie dei canali stessi oppure scelte in maniera opportuna dal progettista dell’impianto per ottenere determinati risultati. In particolare risultano discriminanti, a seconda della tipologia di impianti, la velocità con cui l’aria percorre le canalizzazioni ed il valore della pressione che essa mantiene al loro interno. IMPIANTI A BASSA VELOCITà ED ALTA VELOCITà Uno dei problemi principali cui si deve far fronte quando si installa un impianto di condizionamento ad aria o misto aria-acqua è quello relativo agli ingombri. Come già detto in precedenza, l’uso dell’acqua permette, tra le altre cose, di ridurre la quantità di aria da trattare e quindi di pensare a canalizzazioni di ingombro minore. In alcuni casi, però, si può pensare a ridurre tali ingombri attraverso la scelta di velocità dell’aria elevate all’interno dei condotti. Tale scelta permette di avere portate d’aria maggiori a parità di sezione dei canali o, come nel caso in esame, di avere le medesime portate d’aria ma con sezioni più piccole. Diminuendo le sezioni dei canali si riescono ad avere ingombri minori e ciò risulta essere particolarmente vantaggioso dal punto di vista delle volumetrie. Soprattutto in quei casi in cui l’impianto di condizionamento viene installato su edifici pre-esistenti in fase di ristrutturazione. In questi casi possono esistere dei vincoli architettonici che limitano la disponibilità di spazi e non permettono il ricorso 26/ INDUSTRIA & formazione
Figura 2 – Coibentazione di un canale d’aria per ottenere isolamento acustico e termico
all’uso di canali di grandi dimensioni. In linea di massima si parla di alta velocità quando l’aria mantiene all’interno delle canalizzazioni un valore superiore mediamente a 1011 m/s. Tale valore è variabile, anche in funzione della tipologia di impianto (ad esempio se impianto di tipo civile o di tipo industriale). Infatti negli impianti ad uso civile o commerciale normalmente il limite che contraddistingue la bassa velocità dall’alta velocità è di 10 m/s, mentre negli impianti industriale tale valore si attesta sui 12 m/s. Nella maggioranza dei casi, nelle condotte degli impianti residenziali a bassa velocità ci si attesta ad un valore compreso tra i 5 e gli 8 m/s mentre gli impianti di tipo industriale presentano un valore tra i 7 e i 12 m/s. Un’ulteriore distinzione in merito andrebbe anche fatta relativamente alla tipologia di condotto: dato un impianto ad alta velocità o a bassa velocità, infatti, l’aria della condotta di mandata risulta avere sempre normalmente una velocità superiore a quella che si ha nelle condotte di ripresa, espulsione e aspirazione. La scelta di avere un’alta velocità dell’aria ha, però, dei risvolti negativi. Generalmente alla maggiore velocità, infatti, è associata una rumorosità maggiore generata sia dalle caratteristiche intriseche dei ventilatori stessi sia dal tipo di moto dell’aria all’interno dei canali.
Per tale ragione gli impianti ad alta velocità richiedono un grado di insonorizzazione maggiore dei canali, insonorizzazione che non deve riguardare solo il tratto iniziale di condotta, come generalmente avviene negli impianti a bassa velocità, ma tratti ben più lunghi. A ciò si aggiunga che anche al momento dell’uscita dal diffusore posto in ambiente l’aria risulta avere una velocità elevata, per cui risulta generare una rumorosità maggiore. Per tale ragione, anche in corrispondenza dei terminali vanno previste idonee protezioni fonoassorbenti (vedi figure 1 e 2). Un’ulteriore attenzione che si deve porre quando si mantiene un’elevata velocità dell’aria è quella della tenuta delle canalizzazioni che, ovviamente, deve risultare migliore che negli impianti a bassa velocità per evitare di avere grosse perdite di volumi d’aria durante il trasporto.
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Compressore centrifugo del vapore (CVC) con tecnologia oil-free IL REFRIGERATORE-RISCALDATORE
Mike Creamer
Managing Director Business Edge ltd.
Nel 2010 ho intrapreso lo sviluppo di un nuovo sistema finalizzato alla produzione simultanea di acqua refrigerata a 6 °C e acqua calda a bassa pressione a 82 °C per servire edifici commerciali, eliminando, così, dalle caldaie la necessità dell’uso del gas o della nafta, riducendo notevolmente il consumo di energia e le emissioni di CO2. Il sistema può funzionare anche come una pompa di calore ad aria quando non vi è richiesta di raffreddamento. Questa tecnologia richiede un compressore con un rapporto di compressione di circa 19,5: 1 che è stato fin dall’inizio concepito per funzionare impiegando come refrigerante l’R245fa. Ho stabilito che un tale compressore avrebbe dovuto godere delle seguenti caratteristiche e capacità: • Capacità continuamente variabile • Elevata efficienza a carico parziale (IPLV) • Economizzatore del circuito di refrigerazione • Funzionamento oil-free • Basso livello di rumorosità • Basso livello di vibrazioni • Design semiermetico per garantire facilità di montaggio e manutenzione • Basso costo di produzione Una ricerca compiuta nel 2010 sul mercato dei compressori confermò che tale compressore non era disponibile per il refrigeratore-riscaldatore cui stavo pensando. Di conseguenza, ho deciso che avremmo progettato e costruito ex-novo il nostro compressore e successivamente sono arrivato ai seguenti criteri di progettazione per la nuova macchina: • Design a doppia girante centrifuga ad alta velocità • Alette di guida a ingresso variabile
singole o doppie (VIGV) • Motore a induzione o a magneti permanenti • Cuscinetti ibridi oil-free e senza contatto • Controllo della capacità a variazione continua PROGETTAZIONE SENZA OLIO La mia lunga esperienza maturata nel settore della refrigerazione, condizionamento dell’aria e delle pompe di calore mi ha fortemente motivato nell’intento di eliminare l’olio dal nuovo compressore CVC e dal sistema che è destinato a servire. Ci sono molti buoni motivi per eliminare l’olio come, ad esempio: • Il costo degli oli sintetici e dei componenti del sistema dell’olio, cioè a dire: Separatore olio / serbatoio / pressostato differenziale o interruttore di livello / vetro spia / filtro / riscaldatore del carter • Scambio di calore migliorato all’interno dell’evaporatore, del condensatore e dell’economizzatore [2,3] • Eliminazione di tutti i costosi guasti ai compressori e tempi di fermo dell’impianto dovuti a difetti del sistema di lubrificazione • Eliminazione di oli igroscopici suscettibili di assorbimento dell’umidità e conseguente contaminazione acida agli avvolgimenti del motore • Completa destinazione del compressore al compito di spostamento della portata massica del solo vapore refrigerante, piuttosto che alla portata massica della miscela formata dal refrigerante e dall’olio, con conseguente maggiore efficienza del compressore e miglioramento del COP del sistema • Ampia libertà nella progettazione delle linee del refrigerante del sistema nonchè delle lunghezze / distanze delle linee frigorifere. Ciò significa INDUSTRIA & formazione /27
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non avere più la necessità di ricorrere all’utilizzo di tubazioni di piccolo diametro che comportano un’alta caduta di pressione che invece altrimenti risultano essere indispensabili per garantire un adeguato ritorno dell’olio. In tale modo sono possibili linee frigorifere a sviluppo orizzontale e verticale molto più lunghe, con minore caduta di pressione e ridotta potenza assorbita dal compressore. • Nessuna necessità di predisporre una linea di equalizzazione dell’olio su sistemi che prevedono l’impiego di più compressori.
dall’alloggiamento dello statore del motore per simulare con fedeltà il corretto gioco tra rotore e statore, in modo tale da replicare veramente l’alta velocità di spostamento d’aria e le perdite per attrito. Un disco circolare è stato posizionato ad un’estremità dell’albero motore ed è stato racchiuso in una camera che permetteva al gas pressurizzato di esercitare una spinta laterale sul cuscinetto di spinta radiale, in modo da simulare l’effetto della spinta late-
Figura 1: giranti dello stadio 1 e dello stadio 2 del compressore da 400 kW
Fase 1: progettazione del compressore CVC da 400 kW Il sistema refrigeratore-riscaldatore richiedeva un compressore con capacità di raffreddamento di 400 kW. Il motore di azionamento è stato dimensionato per una potenza nominale di 250kW: in questo modo il calore totale da rigettare all’acqua calda risulta essere di 650 kW. La prima fase di progettazione ha riguardato: • La progettazione accurata delle ruote della girante centrifuga del 1° e 2° stadio in modo da ottenere la massima efficienza possibile, ottenuta per una velocità nominale di progetto di 21.000 giri/min • Progettazione di cuscinetti ibridi oilfree • Progettazione del motore e dell’albero motore ad alta velocità Una volta completata questa prima fase del lavoro, è stato quindi necessario testare la tecnologia dei cuscinetti ibridi procedendo con la progettazione completa del compressore, per confermare con certezza che questo avrebbe funzionato in modo coerente e affidabile. Di conseguenza, abbiamo progettato e costruito il banco prova cuscinetti. Il gruppo dell’albero motore comprendeva un solido albero in acciaio con cuscinetti da banco e relativi gusci a ciascuna estremità, tutti lavorati opportunamente e composti da materiali speciali. Le dimensioni e la massa del rotore del motore sono state considerate come parte integrante dell’azionamento dell’albero. Il peso dell’albero era di 32 kg e il rotore del motore era circondato 28/ INDUSTRIA & formazione
Figura 2: banco di prova per i cuscinetti ibridi del compressore CVC da 400 kW
Figura 3: banco di prova per i cuscinetti ibridi del compressore CVC da 400 kW
rale che si sarebbe creata a causa delle ruote della girante centrifuga che era stata pensata di essere posizionata a ciascuna estremità dell’albero motore. La velocità di progetto di 21.000 giri/ min è stata raggiunta da un motore a trasmissione diretta da 15 kW controllato da inverter. I cuscinetti oilfree del compressore CVC 400 sono
stati ampiamente testati in ambienti con R245fa, aria e azoto. Il banco prova cuscinetti si è rivelato un successo strepitoso, con i seguenti risultati: • Funzionamento regolare e silenzioso, con vibrazioni costantemente basse e funzionamento stabile con l’utilizzo di tutti i gas • Perdite per attrito dei cuscinetti
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ibridi eccezionalmente basse, con il motore da 15 kW che consuma solo 900 Watt per superare le perdite dei cuscinetti, l’attrito generato dal movimento dell’aria e le perdite interne del motore e dell’inverter • Quando l’alimentazione elettrica è stata interrotta, l’albero ha impiegato fino a 16 minuti per fermarsi Fase 2 - Applicazioni convenzionali per compressori In questo frangente, ho capito l’importanza del nostro successo. Il concetto che supportava la progettazione dei nostri cuscinetti ibridi aveva eliminato la necessità di olio lubrificante, oltre a costosi e complessi cuscinetti elettromagnetici, con una reale possibilità di poter cambiare il futuro dei compressori per la refrigerazione, il condizionamento dell’aria e le pompe di calore. Mi è anche venuto in mente che il concetto di refrigeratore-riscaldatore potrebbe non costituire più la strada migliore da seguire, soprattutto per il mercato mondiale ove si fa un uso convenzionale dei compressori che funzionano con refrigeranti tradizionali e rapporti di compressione molto più bassi, poichè le diversità esistenti rispetto al più piccolo mercato che si sarebbe creato con il refrigeratoreriscaldatore erano colossali. Di conseguenza, la Fase 2 è nata con l’obiettivo di progettare la seguente gamma di applicazioni del compressore CVC: • Capacità di raffreddamento: 125, 250, 350, 450 e 650 kW • Temperatura di evaporazione: 0 °C • Temperatura di condensazione A: 42,5 ° C (39.000 giri/min per compressore CVC 125) • Temperatura di condensazione B: 60,0 °C (49.000 giri/min per compressore CVC 125) • Fluidi refrigeranti: R134a e HFO1234ze Più piccola è una girante centrifuga, più velocemente deve ruotare. Più piccolo è il compressore, più rigorose devono essere le tolleranze di fabbricazione. Di conseguenza, ho deciso che la macchina con compressore CVC da 125 kW dovesse essere il primo prototipo di prova da testare prima della produzione.
Figura 4: Prototipo di compressore CVC da 125 kW, che mostra il tubo di collegamento interstadio e l’ingresso dell’economizzatore
Costruzione del compressore Il compressore CVC 125 ha un design dell’albero e del cuscinetto completamente diversi da quello utilizzato sul compressore CVC 400 della Fase 1. Esso è costituito da un pezzo unico, con albero cavo costituito da materiale speciale con idonee caratteristiche meccaniche e fisiche. I cuscinetti ibridi sono realizzati con materiali alternativi, con rettifica di precisione per ottenere il corretto grado di rotondità, diametro e finitura superficiale. Anche i mezzi per posizionare e fissare la girante centrifuga in alluminio all’albero motore sono interamente diversi da quelli utilizzati nel progetto del compressore di Fase I. Queste modifiche sono state apportate per migliorare la futura efficienza di produzione e per dimostrare la resilienza del progetto. Il corpo del compressore è costituito da poche parti principali, principalmente in alluminio per la leggerezza e resistenza alla corrosione, con l’intenzione di rendere la produzione di massa un processo efficiente. Le volute che circondano ciascuna ruota della girante sono state accuratamente progettate e lavorate per la massima efficienza del flusso di vapore del refrigerante. È stato realizzato un passaggio graduale tra l’uscita della girante 1 e l’ingresso della girante 2 mediante uno speciale tubo di transizione interstadio, che incorpora anche il flusso di ingresso dell’economizzatore. Il gruppo VIGV delle palette di gui-
Figura 5: Gruppo paletta di guida a ingresso variabile
da ad ingresso variabile convoglia il flusso di vapore in ciascuna girante. L’angolo di inclinazione delle 13 alette di guida è variabile, in funzione della velocità di rotazione del compressore, in modo da ottenere il controllo più efficiente possibile della capacità del compressore variando la portata massica del refrigerante (VRF), raggiungendo il rapporto di compressione richiesto e contemporaneamente evitando un aumento dei fenomeni di ingolfamento. La funzione del VIGV viene ulteriormente descritta nel seguito di questo documento. I motori di azionamento delle palette di guida in ingresso incorporano ciascuno un riduttore a 6 stadi in miniatura per facilitare la precisione di controllo dell’angolo delle palette e per fornire un vantaggio meccanico molto consistente. Il progetto del gruppo VIGV si basa su una coppia di azionamento delle palette di guida costante. INDUSTRIA & formazione /29
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R134a e HFO1234ze. Tale verifica includeva i motori di azionamento del gruppo VIGV, gli O-ring, le plastiche, i cavi, ecc. Direttiva sulle apparecchiature a pressione (2014/68/UE) e norma europea EN378
Figura 6: Palette di guida a ingresso variabile all’entrata delle giranti centrifughe del 1 ° e 2 ° stadio
Motore per l’azionamento compressore
del
Per il prototipo di compressore CVC 125 è stato selezionato un motore di azionamento a induzione, anziché a magnete permanente (PM), poiché a quel tempo il costo dei motori PM era molto variabile e molto più alto. Siamo giunti alla conclusione che nonostante il compressore CVC 125 fornisse prestazioni efficienti e affidabili utilizzando un motore a induzione, per i motori del futuro potrebbe essere presa la decisione di passare alla tecnologia a magnete permanente in base alle circostanze del momento. È emerso che tale tipo di motori risultano essere ora una soluzione conveniente. Un esperto di progettazione di motori è stato incaricato di lavorare a stretto contatto con il progettista dei cuscinetti e con il produttore del motore per garantire un corretto equilibrio tra le forze di sbilanciamento del motore e la contro resistenza dei cuscinetti radiali ibridi per tutta la gamma di velocità operative. Azionamento inverter Inizialmente avevo previsto che l’inverter sarebbe stato parte integrante del compressore CVC, ma ho deciso che questo non sarebbe stato il caso del prototipo CVC125. Alla fine questa si è rivelata una buona decisione e prevedo che l’inverter del compressore CVC rimarrà molto probabilmente come componente esterno per i seguenti motivi: • Un inverter integrato e incassato 30/ INDUSTRIA & formazione
emette calore di scarto, forse fino al 5% della potenza assorbita. Di conseguenza, una parte della portata massica del liquido del sistema di refrigerazione deve essere utilizzata per il raffreddamento dell’inverter. Un inverter esterno raffreddato ad aria non necessita dell’utilizzo di alcuna parte della capacità del sistema di raffreddamento del sistema di refrigerazione. • Un inverter esterno può essere facilmente sottoposto a manutenzione, riparazione o sostituzione, senza la necessità di rimuovere il compressore dal circuito frigorifero. • È possibile prendere in considerazione due o più fornitori di inverter, eliminando problemi di catena di fornitura o costi. • È possibile applicare un inverter di potenza nominale inferiore o superiore, se il compressore CVC deve funzionare con un fluido refrigerante diverso e/o con parametri operativi, rapporti di compressione o velocità differenti. • L’inverter CVC può funzionare con alimentazioni comprese tra 380V e 460V. Se sono necessarie una tensione speciale/potenza di alimentazione diverse, è possibile applicare uno speciale inverter alternativo, come ad esempio nel caso delle applicazioni militari. Test sui materiali Lo sviluppo del banco prova cuscinetti e del compressore CVC 125 ci ha richiesto di eseguire test sui vari materiali componenti per garantire la loro compatibilità con R245fa,
Ogni aspetto del compressore CVC 125 è stato accuratamente progettato per resistere in sicurezza ai requisiti di pressione come specificato dalla Direttiva per le Apparecchiature in Pressione. Tuttavia, il lavoro di progettazione doveva tener conto anche dell’alta velocità di rotazione (fino a 49.000 giri/min) e dei requisiti di contenimento in caso di guasto ad un cuscinetto e della conseguente possibilità di rottura e disintegrazione dei componenti rotanti, come nel caso dei motori a reazione degli aerei. Inoltre, anche il banco di prova del compressore CVC e i supporti del compressore CVC 125 sono stati progettati con una resistenza sufficiente per contenere il compressore in caso di grippaggio dei cuscinetti. Errori! Si dice che l’uomo che non ha mai sbagliato, non ha mai fatto niente! Abbiamo riscontrato un errore nell’intero progetto. Nel costruire il nucleo del motore CVC 125 e la predisposizione per la camicia di raffreddamento, poichè lo schema di progetto delle connessioni elettriche del motore trifase non era chiaro, il motore è stato erroneamente cablato per funzionare nella direzione sbagliata. Al momento della prima prova di funzionamento, il produttore dell’inverter ha controllato attentamente il cablaggio di alimentazione e le impostazioni dell’inverter per garantire un avvio ottimale del compressore e un funzionamento fino alla velocità iniziale di progetto. Tuttavia, erroneamente sono state invertite due delle fasi sui collegamenti del cablaggio di potenza. Questi due errori si sono annullati a vicenda, e il compressore si è avviato con il motore in funzione nel corretto senso di rotazione. Dopo diverse settimane di test, abbiamo notato che il cablaggio di
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alimentazione dell’inverter non era corretto e per questo lo abbiamo corretto per le sucessive prove da eseguire, pensando che il motore ora avrebbe girato nella giusta direzione e che i cuscinetti non si erano comunque deteriorati nonostante il verso di rotazione all’incontrario. Ma, non essendo ancora consapevoli che il cablaggio interno del motore era errato, tale modifica fece sì che ora davvero il compressore funzionasse all’indietro durante i test che venivano eseguiti. A questa conclusione arrivammo ben presto, poiché le prestazioni in termini di velocità dei cuscinetti ibridi non risultavano essere come quelle previste. Abbiamo smontato il compressore per individuare la causa di ciò e trovammo l’errore di cablaggio del motore. Con nostro sollievo, tale esperienza ci ha reso consapevoli che il compressore aveva resistito anche al senso di rotazione inversa e che il cambiamento delle specifiche di potenza/velocità erano il segnale che permetteva di identificare il senso di rotazione inversa. Questo fatto ci ha permesso di riporre grande fiducia in merito alla resilienza dei cuscinetti ibridi.
verranni testati su un banco di prova a solo gas.
Banco di prova del compressore CVC 125
Motore a portata massica
Il banco di prova del compressore CVC125 è stato costruito sulla falsariga di un refrigeratore d’acqua, utilizzando scambiatori di calore a piastre per l’evaporatore, per il condensatore e l’economizzatore. Le valvole di espansione elettroniche controllano con precisione la portata massica del refrigerante ed i valori di surriscaldamento. Il compressore è protetto dall’allagamento di liquido tramite un grande accumulatore in aspirazione e un filtro con bassa caduta di pressione ed a maglie dell’ordine dei micron protegge il compressore da qualsiasi ingresso di particolato. Il banco di prova si basa su un principio in base al quale il calore di rigetto viene suddiviso in modo tale da ricircolare fino a 125 kW di energia termica che torna all’evaporatore, e con un dry cooler che rigetta solo la potenza di picco del motore di 25kW. A livello di produzione i compressori
Banco di prova compressore CVC - Sistema di controllo e protezione È stato specificamente progettato un sistema di controllo e protezione per ottenere quanto segue: • Controlli preliminari all’avvio del sistema • Controllo avviamento e spegnimento compressore CVC • Sicurezza e protezione del compressore • Controllo della capacità del compressore • Controllo e protezione del sistema di refrigerazione Per il progetto è stato selezionato un potente controller PLC a microprocessore centrale, con I/O espandibile. Lo sviluppo è iniziato dal sistema di controllo utilizzando lo standard IEC 61131-3, in quanto questo garantisce che la strategia di controllo del compressore CVC risulti essere multipiattaforma compatibile con apparecchiature alternative di altri produttori di PLC, soggetto a minori alterazioni.
Al centro della strategia di controllo del compressore CVC c’è il motore a portata massica. Lo studio e la realizzazione di tale progetto si basa sulle equazioni di Helmholtz che consentono di calcolare dinamicamente la portata massica del refrigerante che scorre attraverso i
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due stadi del compressore. I flussi di massa così calcolati vengono quindi utilizzati come parametro di confronto con predeterminati dati caratteristici del compressore. Tali dati si riferiscono sia a valori di progetto che a valori misurati sperimentalmente per definire il grafico di funzionamento del compressore, evitando così i limiti di sovratensioni e strozzature. Lo sviluppo del motore a portata massica è avvenuto secondo un approccio iterativo, in base al quale i dati di flusso di massa teorici calcolati sono stati confrontati con quelli ottenuti attraverso dei misuratori di portata costantemente funzionanti, dimostrando così la precisione dei valori calcolati. Durante il test del compressore CVC, il motore a flusso di massa è stato utilizzato per ottenere dati relativi a varie velocità del compressore e a vari angoli delle palette di guida all’ingresso, per consentire così la creazione di una mappa dei limiti di sovratensione e strozzatura. Mediante una serie di Fourier si sono elaborati i dati vibrazionali in modo da determinare il raggiungimento del valore di picco od il punto di strozzatura. Questi dati riguardanti il flusso di massa ed i dati vibrazionali sono stati quindi correlati con la pressione misurata all’ingresso e all’uscita di ogni stadio del compressore per formare una mappatura completa delle caratteristiche del compressore. La mappatura ottenuta sperimentalmente per il compressore è stata quindi confrontata con la mappatura calcolata del compressore in modo
L’evoluzione delle tecnologie chimiche per il trattamento acque L’evoluzione delle tec dei circuiti di raffreddamento con torri evaporative o condensatori evaporativi
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tale da consentire il perfezionamento delle fasi di progettazione, completando così un’iterazione del ciclo di sviluppo. La generazione delle mappature per i compressori CVC è complicata, poiché ci sono due serie di palette guida in ingresso, una in corrispondenza di ciascuna entrata della ruota centrifuga. Per ciascuna impostazione della velocità del compressore, è stato raccolto un set di letture per ogni gruppo di possibili angoli della paletta guida in ingresso. Se le letture vengono effettuate per ogni incremento di velocità di 500 giri/min, considerando che le velocità vanno da 10000 giri/min a 50000 giri/min, combinando tali valori con tutti quelli degli angoli consentiti per le palette guida in ingresso risulta un totale di 72.000 set di dati. Ogni set di dati contiene una serie di parametri, tra cui le misure di portata massica, temperatura e pressione, potenza assorbita, efficienza e dati sulle vibrazioni, oltre a molti altri valori calcolati. L’obiettivo della raccolta di tutta questa mole di dati era quello di poter costruire una chiara rappresentazione delle prestazioni complessive del compressore. Nel banco di prova è stato incorporato anche un analizzatore di prestazioni a funzionamento indipendente, in grado di misurare e calcolare numerosi parametri come, ad esempio: • Capacità di raffreddamento • Ingresso alimentazione • Calore di rigetto • Efficienza isoentropica del compressore • COP • Indice di efficienza del sistema (SEI) I risultati calcolati dall’analizzatore delle prestazioni sono risultati essere strettamente congruenti a quelli trovati mediante l‘utilizzo del banco di prova motore a flusso di massa CVC, avvalorando così i risultati delle prestazioni del compressore CVC 125. Pacchetti di lavoro per la progettazione dei compressori Il progetto del compressore CVC 125 richiedeva conoscenze in molti settori. Per questo il progetto è stato 32/ INDUSTRIA & formazione
Figura 7: Vista reticolare di un passaggio della pala della girante (sinistra). Esempio di gradiente di pressione in corrispondenza di un passaggio della girante (a destra)
suddiviso in pacchetti di lavoro discreti che riguardavano solo specifici componenti come, ad esempio, gusci dei cuscinetti, albero, motore, raffreddamento motore, involucro, volute, VIGV, sensori, morsettiera, espansione e tolleranze, materiali, lavorazioni meccaniche e processi di assemblaggio, ecc. Di seguito viene fornita una panoramica del pacchetto di lavoro dedicato alla progettazione delle pale della girante: Nuova progettazione e ottimizzazione delle pale della girante Il progetto della pala della girante è uno degli aspetti più complessi della progettazione di un sistema di compressione. Nel passato uno dei modi più diffusi di progettare una pala della girante richiedeva un certo grado di intuizione e si basava sulle conoscenze pregresse del progettista. Negli ultimi anni la ricerca ha abbandonato questo tipo di approccio a favore di metodi alternativi che possono essere categorizzati in senso ampio, come segue: • Progettazione fondata sulla geometria • Progettazione basata su formule • Progettazione sulla base dell’analisi di dati raccolti in un database La progettazione basata sulla geometria si concentra sull’analisi delle prestazioni del sistema variando le caratteristiche geometriche specifiche come, ad esempio, il numero delle pale [4] o l’angolo di inclinazione delle pale [5]. La progettazione basata su formule utilizza modelli matematici per mettere in relazione gli aspetti prestazionali di una pala con la progetta-
zione geometrica[6,7]. La progettazione basata sull’analisi di dati contenuti in un database si fonda su un database di progettazione che contiene i dati, relativi a diversi tipi di pale della girante, che vengono impiegati in specifici metodi di analisi per identificare il progetto ottimale [8]. Sebbene vi siano frequenti sovrapposizioni tra questi diversi metodi di progettazione, si ritiene che solo pochi progettisti sono propensi a prendere in considerazione tutti i parametri che influiscono sulle prestazioni delle pale della girante. Il metodo qui impiegato utilizza la parametrizzazione delle dimensioni che definiscono la geometria della girante e il ricorso all’uso di un diagramma di flusso del processo per trattare ed analizzare tutti i dati contenuti nel database di progettazione per giungere all’individuazione della soluzione progettuale ottimale. Per facilitare il processo, vengono utilizzate le seguenti risorse del computer: • ANSYS CFX v17.1 • Optislang v5.2.0 • HPC Cluster “SCIAMA” con sede presso il Dipartimento di Cosmologia dell’Università di Portsmouth Il software di fluidodinamica computazionale (CFD), Ansys CFX, è stato utilizzato per simulare le prestazioni di ogni progetto. Il modello CFD utilizza un approccio a rotore congelato e simula il funzionamento di una pala per ridurre il tempo di calcolo e per migliorare la precisione dei risultati. Ogni progetto comprende sia le dimensioni specifiche della girante che la velocità di rotazione richiesta per ottenere il rapporto desiderato delle pressioni. Il modello è stato convalidato at-
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Parametri geometrici
Rapporto parametri in scala
Selezione dei parametri principali
“p”
Condizioni di funzionamento (RPM)
“m”
Analisi degli aggiustamenti
“n”
Database della progettazione
Registrazione dei valori in uscita
Figura 8: Esempio di dimensioni assegnate per la girante
traverso la sperimentazione su un progetto di compressore reale in Finlandia [9]. Tra le misurazioni sperimentali realizzate e le simulazioni CFD è stata trovata concordanza di risultati, confermando l’accuratezza dei calcoli provenienti dalla modellizzazione e dalla definizione degli elementi finiti che sono stati poi applicati e che sono stati definiti prima del lavoro di progettazione qui descritto. La figura 7 mostra la vista discretizzata di un passaggio della pala della girante e una tipica distribuzione della pressione ottenuta. Per arricchire in modo congruo il database, la rappresentazione della pala della girante è stata parametrizzata lungo il piano di contorno meridionale all’interno di ANSYS. Ogni parametro geometrico significativo richiesto per definire la lama della girante è mostrato nella Figura 8. Utilizzando questa funzione di Ansys CFX, è possibile inserire nuovi valori per ogni parametro mostrato nella Figura 8 all’interno di una tabella contenente tutti i punti definiti durante la progettazione in modo tale da avere un continuo aggiornamento e regolazione automatica della geometria così da poter ottenere, in un secondo momento, un miglioramento continuo dei tempi di calcolo nel momento in cui si prendono in considerazione più progetti per la simulazione mediante un supercomputer universitario. Questo metodo di parametrizzazione è uno strumento fondamentale per creare il database di progettazione utilizzando il diagramma di flusso del processo mostrato nella Figura 9. Per arricchire inizialmente il database di progettazione, è stata creata una selezione di modelli di giranti a partire dalla teoria esistente sulle
Database della progettazione
Avvio Software
Verifica tramite software controllo fluidodinamica CFX
Progettazione finale
“o”
Figura 9: diagramma di flusso del processo impiegato nella progettazione
relazioni geometriche e le dimensioni. Sono stati creati rapporti tra i parametri geometrici, basati su un parametro geometrico “di riferimento” opportunamente selezionato, al fine di rendere in una scala diversa il progetto. È stato scelto un valore iniziale per il parametro di riferimento in modo da creare una geometria specifica ed è stata eseguita una simulazione per determinare le prestazioni del progetto corrispondenti ad una determinata portata massica e ad numero di giri/minuto specifico. Il ciclo di iterazione “n” viene utilizzato per regolare il numero di giri/ minuto in modo da poter ottenere il rapporto di pressioni desiderato. Se ciò non risulta essere possibile allora la geometria presa in esame non viene considerata oltre all’interno del processo di sviluppo. Il ciclo di iterazione “m” regola il va lore specifico del parametro di riferimento in modo tale da produrre una gamma di progetti con output ben definiti. Il ciclo di iterazione “p” ripete il processo iterativo per ciascuno dei parametri geometrici mostrato nella Figura 7. Man mano che il database di progettazione si arricchisce di più campioni, un’analisi di sensibilità, eseguita in OptiSlang, permette di definire i rapporti dei parametri geometrici ed i valori da assegnare in futuro. Per la fase successiva del processo di progettazione, viene utilizzato OptiSlang per stabilire una relazione tra i parametri di input e quelli di output. Un modello statistico multivariato tenta di prevedere e generare
una selezione di geometrie ottimali della pala della girante con le relative uscite. I progetti generati sono guidati da funzioni obiettivo, specificando i criteri che il progetto deve seguire, ad es. raggiungimento del rapporto di pressioni richiesto. Inoltre, viene specificata una serie di vincoli specifici per garantire che tutti i progetti generati possano essere effettivamente realizzati. Ad esempio, il parametro geometrico per la lunghezza del diffusore (x7_r) non può essere inferiore al parametro geometrico del raggio della girante (x8_r). La Figura 10 mostra tutti i punti ottenuti, mettendo in relazione la potenza e l’efficienza del progetto. I punti grigi corrispondono a simulazioni che hanno infranto uno dei vincoli e quindi non sono state prese in considerazione ulteriormente. I punti colorati rappresentano soluzioni ottimali possibili, a seconda di come i requisiti di efficienza e di potenza vengono soddisfatti. Per verificare che i progetti elaborati dal software possano essere realizzati, è stata condotta una simulazione con la geometria generata ed i parametri di input per convalidare gli output previsti. Questi nuovi dati di design “ottimali” sono stati ulteriormente aggiunti al database di progettazione esistente attraverso il ciclo di iterazione “o”, aumentando così la dimensione dei dati disponibili e consentendo di migliorare successivamente la convergenza dell’algoritmo di ottimizzazione. Una volta che è stato ottenuto un risultato ottimale per la prima ruota del primo INDUSTRIA & formazione /33
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
Palette di guida a ingresso variabile Un sistema alternativo per regolare la velocità della girante, in modo da tenere conto di qualsiasi richiesta di variazione della capacità di raffreddamento, è costituito dall’adozione di palette di guida a ingresso variabile (VIGV). Le palette di guida dell’ingresso sono spesso installate all’interno del sistema di compressione a monte della pala della girante per controllare la portata massica 34/ INDUSTRIA & formazione
No limiti violati Limiti violati Palette frontali
Potenza oggettiva
stadio, il diagramma di flusso del processo viene ripetuto con gli output del primo stadio utilizzati come input per il secondo stadio, al fine di produrre una “coppia” di ruote compatibili per la compressione a 2 stadi. Il compressore centrifugo CVC è un sistema a due stadi. Le condizioni di flusso, in termini di pressione e portata massica, risultano essere diverse nei due compressori e quindi, in generale, è richiesto un design diverso per ogni set di giranti. L’approccio sopra descritto è stato applicato separatamente a entrambe le giranti del compressore per determinare un insieme di giranti in grado di fornire risultati ottimali. Sono state quindi eseguite ulteriori simulazioni per trovare l’ottimale combinazione con il vincolo costituito dal fatto che entrambe le ruote debbano funzionare alla stessa velocità e che il flusso attraverso il secondo stadio debba essere tarato in modo tale da tenere conto della portata massica di vapore aggiuntivo dell’economizzatore. Oltre a considerare le prestazioni della girante secondo i parametri definiti dalle condizioni di progetto, sono state ricercate soluzioni ottimali anche per una gamma di velocità operative “fuori progetto”. Le prestazioni di un compressore non vengono solo espresse dalla sua efficienza termodinamica per un dato rapporto delle pressioni in corrispondenza di una specifica capacità di raffreddamento, ma anche dalla sua capacità di regolare questa capacità di raffreddamento in base alle variazioni del carico termico richiesto e della temperatura dell’ambiente circostante.
Palette frontali (tutte le geometrie)
Efficienza oggettiva Figura 10: Grafico della potenza in funzione dell’efficienza per tutti i punti dati
del fluido. Le palette di guida creano all’ingresso un certo grado di prevortice nel flusso del fluido prima dell’ingresso nella girante. Questa pre-turbolenza viene utilizzata per rendere più veloce in maniera controllata il flusso del fluido in modo da influenzare la pressione all’ingresso della girante. Diminuendo la pressione, la densità diminuisce e la conseguente portata massica generata dalla girante diminuisce. L’ampiezza e la direzione del pre-vortice rispetto alla velocità angolare delle giranti cambia l’effetto complessivo che i gruppi VIGV hanno sulle prestazioni del compressore [10]. Indurre la preturbolenza nella stessa direzione della rotazione delle giranti, fenomeno noto come pre-turbolenza positiva, può ridurre il lavoro richiesto alla girante, migliorando così l’efficienza. Inoltre, si è riscontrato che il preturbinio positivo tende a spostare la curva di prestazione dei compressori in direzione delle portate inferiori [11,12]. La tecnologia VIGV ha la capacità di migliorare le prestazioni di un compressore a portate massiche inferiori, influenzando positivamente le prestazioni dei compressori “fuori progetto” e migliorandone il campo operativo. Se i VIGV devono essere utilizzati per controllare la portata massica attraverso il compressore, è importante essere in grado di valutare le prestazioni dei VIGV e l’effetto che
essi hanno sul flusso del fluido. Per indagare su questo aspetto, è stato predisposto un modello CFD e sono state condotte delle simulazioni per diverse angolazioni delle palette di guida. Il risultato di queste simulazioni viene mostrato nelle Figure 11, 12 e 13 per angoli di 0°, 20° e 45° dove vengono evidenziate le linee di flusso. Da esse si può notare che non viene aggiunto alcun pre-vortice evidente come si vede nella Figura 11 per l’esempio 0⁰. Quando l’angolo delle palette viene aumentato a 20°, viene a crearsi un vortice evidente ed a 45° il vortice è ulteriormente aumentato. Queste simulazioni consentono una piena comprensione di come si sviluppa il pre-vortice e di come esso modifichi le dinamiche del flusso in ingresso alla girante del compressore. Fornisce inoltre i dati essenziali per l’input delle simulazioni delle giranti del compressore e per il software di controllo dell’angolo delle VIGV. Verifica indipendente del compressore CVC 1) I test di rumorosità e vibrazioni sono stati condotti da tecnici indipendenti. Quanto segue riassume i risultati del rapporto delle prove eseguite: • Livello di rumore del compressore CVC125 : 22% rispetto a un compressore scroll più piccolo
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
Figura 11: visualizzazione semplificata delle palette di guida all’ingresso per un angolo di 0 °
• Livello di vibrazione del compressore CVC125: 150 volte inferiore rispetto a un piccolo compressore scroll (0,66%) 2) Un istituto di ricerca indipendente e un’università sono stati incaricati di eseguire un lavoro di ricerca in relazione al progetto CVC 125, avente come oggetto i seguenti aspetti: • Ciclo termodinamico, compreso l’economizzatore • Ingegneria meccanica (materiali, guarnizioni, tolleranze, assemblaggio, resistenza dei bulloni, fattori di sicurezza, ecc.) • Dinamica del rotore (rigidità e coefficienti di smorzamento, frequenza del vortice, ecc.) • Cuscinetti (modellizzazione, flusso laminare e turbolento, costruzione, materiali, ecc.) • Aerodinamica (ruote della girante centrifuga, prestazioni, costruzione, carico di stress, ecc.) • Ciclo pressione-entalpia (ciclo R134a, incluso economizzatore) I risultati contenuti nel rapporto finale convalidano la valenza del lavoro tecnico eseguito per la progettazione del compressore CVC 125 kW. Brevetti
Figura 12: visualizzazione semplificata delle palette di guida all’ingresso per un angolo di 20°
Figura 13: visualizzazione semplificata delle palette di guida all’ingresso per un angolo di 45°
Il compressore centrifugo di vapore CVC da 125 kW
elettrica e la motoristica, la fluidodinamica, la matematica e le abilità computazionali. Ogni fase del lavoro di sviluppo è stata analizzata a fondo e concordata con i membri del team prima dell’inizio del lavoro di sviluppo e prima di compiere le spese per i componenti dei compressori e le attrezzature. La ricerca approfondita riguardante i fornitori dei componenti più delicati ha portato con successo alla produzione di parti di alta precisione, alcune all’estero, ma la maggior parte nel Regno Unito. Anche un attento controllo della spesa unito alla tenuta di registri di spesa è stato importante per ottenere l’obiettivo di rimanere all’interno dell’ammontare della
spesa preventivata. Credo che questo sia stato il più impegnativo di tutti i progetti su cui abbia mai lavorato e il risultato ottenuto sia il più significativo. Mi ha aiutato personalmente a lavorare come team leader e per questo ora ringrazio per il contributo dato tutti i tecnici coinvolti nello sviluppo di questa tecnologia. Contributi e riconoscimenti Peter James Talman: sistema di controllo e protezione/motore a portata massica James Bull: design e ottimizzazione della pala della girante/palette di guida ad ingresso variabile
Sono stati effettuati investimenti ingenti per lo sviluppo e per il mantenimento continuo dei brevetti che proteggono lo sviluppo e la tecnologia del compressore CVC. Finora sono stati concessi brevetti per le seguenti regioni: Europa, USA, Canada, Cina e Corea del Sud. Conclusioni Lo sviluppo della nuova tecnologia del compressore è stato reso possibile solo selezionando i migliori tecnici professionisti nei rispettivi campi attinenti la termodinamica, l‘ingegneria meccanica, l‘ingegneria INDUSTRIA & formazione /35
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
Guida ai condizionatori d’aria split a R290 Peculiarità tecniche dei Condizionatori d’aria split R290 e loro caratteristiche di sicurezza
Leon Becker
GIZ Proklima
Philipp Munzinger GIZ Proklima
Per iniziare ad adottare un nuovo refrigerante per condizionatori d’aria, i produttori devono trovare un equilibrio tra i diversi criteri dei refrigeranti, tra cui prestazioni termodinamiche (ad es. potenza, temperatura ed efficienza), condizioni di sicurezza (ad esempio pressione, tossicità e infiammabilità) e compatibilità con i materiali del sistema, disponibilità, costo e impatto ambientale (Park et al., 2019) e la durata commerciale, che è influenzata dalle normative (internazionali) e dalle implicazioni sui costi. L’uso di R290 come refrigerante per un sistema single-split AC implica alcune particolarità per la progettazione del sistema. L’infiammabilità del propano rappresenta la sfida principale e ciò deve essere tenuto in considerazione durante lo sviluppo del sistema per garantirne la sicurezza. Refrigerante R290
Daniel De Graaf Umweltbundesamt
La prima parte di questo articolo si può trovare sulla rivista 10-2020
36/ INDUSTRIA & formazione
L’idrocarburo propano (C₃H₈) è un gas presente in natura. Per lungo tempo questa varietà di idrocarburi si è trovata nelle profondità della terra, durante tutto il periodo di decomposizione e reazione della materia organica. Il propano può essere separato da altri prodotti petrolchimici e raffinati per uso commerciale. In quanto gas di petrolio liquefatto (GPL), il propano può essere convertito in liquido a pressioni relativamente basse. Grazie alle sue proprietà termodinamiche, il propano può essere utilizzato come refrigerante ad alta efficienza energetica a cui è stata assegnata la designazione di refri-
gerante “R290”. La Tabella 4 elenca diverse proprietà termofisiche di alcuni refrigeranti utili per confrontare il loro potenziale con lo scopo di ottenere risultati elevati di efficienza. In generale l’efficienza del ciclo è influenzata dalle proprietà, che aiutano a ridurre le perdite di carico e migliorare il trasferimento di calore. In particolare, questi includono: • Bassa viscosità del liquido e del vapore • Elevato calore specifico del liquido • Elevata conducibilità termica di liquidi e vapori • Elevato calore latente. Come si può notare dalla Tabella 4 riguardante comuni refrigeranti, l’R290 mostra le proprietà più allettanti. Un alto grado di purezza e un basso contenuto di acqua devono essere garantiti affinché sia idoneo all’uso come refrigerante commerciale. I rispettivi requisiti vengono riepilogati nella Tabella 5. Con una classificazione di sicurezza “A3” secondo ISO 817, R290 è generalmente a bassa tossicità ma è infiammabile. R290 diventa infiammabile solamente entro un certo range di concentrazione nell’aria. L’intervallo è illustrato nella Figura 7. Per motivi di sicurezza, una frazione del limite di infiammabilità inferiore (LFL) non deve essere superato in ambienti chiusi o camere. In precedenza, nella EN378- Parte 1, veniva utilizzato un valore corrispondente a un quinto dell’LFL (o “limite pratico”), ma ora che la concezione di sicurezza sta avanzando, il valore è diverso a seconda della modalità adottata. Compreso in questi concetti di sicurezza è il riconoscimento che R290 è più pesante dell’aria, il che significa che in caso di perdite si accumulerà verso il suolo.
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
Tabella 4 REFRIGERANTE
Temperatura Critica (°C)
Viscosità del liquido (Pa s x 10⁶)
Viscosità del vapore (Pa s x 10⁶)
Calore specifico Conducibilità termica del liquido del liquido (W/m K) (kJ/Kg K)
R22
96.1
216
11.4
1.17
0.095
205
R407C
86.0
211
11.3
1.42
0.096
210
R410A
71.4
161
12.2
1.52
0.103
221
R290
96.7
126
7.4
2.49
0.106
375
Calore latente kJ/kg
Tabella 4: Confronto tra varie proprietà termo-fisiche dei refrigeranti selezionati Tabella 5 Proprietà standard
Valore limite
Composizione: Propano
Idrocarburi saturi C3 e C4 Isobutano
AHRI700
DIN8960
≥ 99.5% Peso ≤ 2% Peso
≥ 99.5% Volume ≤ 0.44% Volume ≤ 0.15% Volume ≤ 0.01% Volume
n-butano Composto C4 insaturo Odore
≤ 10 ppm Peso
Contenuto d’acqua
Nessuno
≤ 12 ppm Peso
Tabella 5: Specifiche commerciali del refrigerante secondo gli standard AHRI 700 e DIN 8960
Figura 7 : intervallo di infiammabilità di R290
Essendo inoltre inodore non può essere rilevato dall’olfatto. Ciò deve essere preso in considerazione quando si determina la quantità di R290 consentita; approcci specifici per l’individuazione di tali limiti saranno trattati nei prossimi numeri della rivista. Una miscela infiammabile si accende solo in presenza di una sufficiente fonte di energia tale ad avviare la reazione, come una scintilla, una fiamma libera o una superficie calda. La combustione di R290 risulterà in vari prodotti di combustione, principalmente monossido di carbonio (CO), anidride carbonica (CO₂) e ac-
qua (H₂O). Un incendio con L’R290 deve essere combattuto solo con CO₂ o polvere secca degli estintori. Le linee guida sulla sicurezza non sono da applicare solo durante la fase di progettazione (descritta in questo articolo) e la fase di produzione (nel prossimo numero della rivista) di un condizionatore split, ma anche durante lo stoccaggio, il trasporto e nell’area di installazione dell’attrezzatura. Gestione sicura delle bombole di refrigerante Per maneggiare e trasportare bom-
bole R290 devono essere seguite le normative locali per il gas propano liquido (GPL). Se non sono presenti normative locali, devono essere adottate almeno le seguenti misure per prevenire eventuali incidenti: • Denominazione corretta e marcatura “infiammabile” distinta su bombole e mezzi di trasporto • Conservare e utilizzare in aree ventilate lontano da fonti infiammabili (evitare l’esposizione al calore, non fumare) • Trasporto sicuro in posizione verticale, chiusa e fissata (con tappo di protezione) INDUSTRIA & formazione /37
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
• Uso di occhiali e guanti durante la gestione del R290 per ridurre al minimo la possibilità di congelamento da contatto con il liquido come per la manipolazione di qualsiasi altro refrigerante. Tecniche specifiche di funzionalità per AC split R290 Per via delle analisi sulla sicurezza, le modifiche di progettazione si occupano principalmente di ridurre al minimo le dimensioni della carica pur mantenendo alta l’efficienza energetica. L’utilizzo di R290 come refrigerante richiede ai produttori di ottimizzare i sistemi di aria condizionata cambiando compressori e olio compressore, scambiatori di calore (da abbinare alle proprietà del refrigerante) e dispositivo di espansione (Park et al., 2019). La combinazione tra proprietà termodinamiche favorevoli dell’R290 e design dello scambiatore di calore migliorato consente la minimizzazione della carica di refrigerante rispetto ai refrigeranti convenzionali. La progettazione dal lato sicurezza consiste in una migliore tenuta, eliminazione di sorgenti di ignizione, misure per aumentare la dispersione di perdite di refrigerante e misure di mitigazione del rischio. La Figura 8 illustra le principali considerazioni per la protezione contro le esplosioni quando si usano refrigeranti infiammabili. In particolare, le caratteristiche tecniche, riportate in Tabella 6, dovrebbero essere incluse in un condizionatore split R290 per ottimizzare la sicurezza in funzionamento. Garantire una buona tenuta del sistema Progettare e produrre il circuito del refrigerante con quante più funzioni possibili per ridurre al minimo la possibilità di perdita all’interno dello spazio occupato. Per esempio: • Nessun giunto smontabile (in particolare per l’unità interna) • Connessioni brasate (ad esempio invece dei giunti svasati) • Proteggere da danni meccanici esterni • Ridurre al minimo la trasmissione delle vibrazioni dal compressore, 38/ INDUSTRIA & formazione
Figura 8: Principale approccio progettuale per la protezione dalle esplosioni (GIZ Proklima & TÜV Süd, 2010)
ventole, ecc. • Evitare possibilità di corrosione • Utilizzare componenti del circuito approvati • Produzione rigorosa e controllo di qualità • Test di rilevamento delle perdite che dimostri la tenuta di componenti, tubazioni e connessioni. Evitare potenziali fonti di accensione associate al dispositivo Progettare e costruire il condizionatore per garantire che se si dovesse verificare una perdita, il refrigerante non sarebbe esposto ad alcuna potenziale fonte di accensione associata all’unità. Per esempio: • Sostituire i componenti con parti senza scintilla o di tipo antiesplosivo Ex • Utilizzare la plastica invece del metallo per le pale del ventilatore e un motore elettrico senza spazzole per evitare scintille da contatto con i pannelli della carenatura • Mettere i contattori principali in pannelli separati o utilizzare contattori allo stato solido • Incapsulare i relè • Ogni componente caldo o che produca scintille deve essere posizionato lontano da qualsiasi punto in cui si possa verificare una perdita o un ac-
cumulo di refrigerante, di solito tramite un test di simulazione delle perdite. Aggiunta rilevatore delle perdite Una qualche forma di sistema di rilevamento delle perdite di gas può essere integrata nel prodotto in modo che le misure di mitigazione dell’infiammabilità possano essere attivate. Per esempio: • Rilevatore di gas • Ricevitore ad ultrasuoni che rileva il suono prodotto quando si verifica una perdita con flusso sonoro • Monitorare i parametri del sistema (pressione, temperatura, corrente del compressore, ecc.) che possono indicare un deficit di carica. Quando viene rilevata una perdita, avviare misure protettive, come interruzione del funzionamento del compressore e accensione degli aspiratori dell’unità interna e dell’unità esterna e / o chiusura delle elettrovalvole di sicurezza per impedire del tutto il rilascio del refrigerante. Migliorare la dispersione del refrigerante fuoriuscito • Garantire una portata d’aria sufficiente per diluire l’R290 in caso di perdite • Ottimizzare il design dell’alloggiamento dell’unità in modo da ridurre al minimo la concentrazione in uscita.
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Tabella 6: Caratteristiche tecniche di sicurezza per unità AC split R290; (da GIZ Proklima (2010) & Caravatti (2018))
Ridurre al minimo la carica di refrigerante • Ridurre al minimo la quantità di carica di refrigerante infiammabile mantenendo un’elevata efficienza energetica, ad es. ridurre al minimo le curve dello scambiatore batteria ad aria e utilizzare tubi di diametro inferiore per gli scambiatori di calore. Utilizzo di elettrovalvole di intercettazione • In caso di perdita, una valvola di intercettazione nella linea del liquido o di mandata e, se necessario nella linea di aspirazione, può chiudersi al fine di impedire il flusso di refrigeran-
Figura 9: Esempio di etichetta su unità interna
te dall’unità esterna al possibile foro di perdita nell’unità interna. • Durante la modalità off le valvole potrebbero essere normalmente chiuse in modo che al refrigerante venga automaticamente impedito di fluire verso la perdita. Informare sul refrigerante infiammabile Assicurarsi che chiunque inizi a lavorare sul sistema sia informato della presenza di refrigerante infiammabile all’interno e sia il più possibile a conoscenza delle precauzioni che si dovrebbero prendere. • Segnaletica di refrigerante infiammabile visibile sull’unità interna ed
Figura 10: Esempio di etichetta su unità esterna
esterna • Simbolo della fiamma e simbolo del manuale di istruzioni sulle parti soggette a manutenzione o riparazione • Etichetta di avvertenza per locale tecnico • Manuale di installazione / assistenza / funzionamento • Segnaletica e istruzioni per il trasporto sull’imballaggio di apparecchiature precaricate. Come indicato in precedenza, il sistema condizionatore split deve essere specificatamente progettato per garantire il minimo rischio dovuto all’infiammabilità di R290. L’utilizzo di R290 come refrigerante drop-in per sistemi R22 esistenti o per qualsiasi altro sistema pone un grandissimo rischio per la sicurezza in quanto le caratteristiche tecniche appropriate non sono necessariamente implementate. Inoltre, i drop-in potrebbero influire sull’efficienza e la durata dei componenti del sistema come i compressori, che sono progettati per refrigeranti particolari con particolari proprietà. Perciò, ricaricare semplicemente gli apparecchi a base di refrigerante HFC o HCFC con R290 è fortemente sconsigliato. Inoltre, qualsiasi condizionatore split deve avere una targhetta delle specifiche sia sull’unità interna che su quella esterna. Queste etichette forniscono importanti informazioni tecniche a qualsiasi tecnico che stia lavorando sul sistema. La Figura 9 e la Figura 10 mostrano esempi di informazioni richieste sulle etichette.
INDUSTRIA & formazione /39
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LEZIONE 239 > CONCETTI DI BASE SULLE TECNICHE FRIGORIFERE
Sostituzione dell’R404A alle basse temperature: l’opzione R452A INTRODUZIONE
Pierfrancesco FANTONI Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni semplificate per i soci ATF del corso teorico-pratico di tecniche frigorifere curato dal prof. ing. Pierfrancesco Fantoni. In particolare con questo ciclo di lezioni di base abbiamo voluto, in questi 20 anni, presentare la didattica del prof. ing. Fantoni, che ha tenuto, su questa stessa linea, lezioni sulle tecniche della refrigerazione ed in particolare di specializzazione sulla termodinamica del circuito frigorifero. Visionare su www.centrogalileo.it ulteriori informazioni tecniche alle voci “articoli” e “organizzazione corsi”: 1) calendario corsi 2020, 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. 40/ INDUSTRIA & formazione
Prosegue la disamina delle miscele che si candidano a sostituire l’R404A nel campo delle basse temperature di funzionamento. Lo scopo di tale conoscenza è quella di individuare i punti di forza e quelli di debolezza dei vari fluidi, in modo da giungere ad individuare in quale settore e per quali tipologie di circuiti essi risultano essere la soluzione migliore al caso. Uno dei parametri che incide maggiormente nella scelta di un nuovo fluido frigorifero è l’orizzonte temporale che si può prevedere per quanto riguardo il suo possibile utilizzo. La nuova miscela presa in esame è l’R452A. UN LAVORO DI CALIBRATURA Nel precedente numero della rivista abbiamo terminato di analizzare quali sono le condizioni per poter sostituire nei circuiti frigoriferi della refrigerazione commerciale l’R404A con l’R449A. Questa analisi ci ha portato anche ad evidenziare che quando si sostituisce un refrigerante con un altro occorre sempre apportare degli “aggiustamenti”, grandi o piccoli che siano, ad alcuni componenti del circuito frigorifero e che, anche dopo aver eseguito questi aggiustamenti, comunque il funzionamento del circuito frigorifero avviene con dei parametri di lavoro (pressioni, temperature, ecc.) che non sono esattamente coincidenti con quelli che si avevano con il fluido frigorifero originale. Insomma, si tratta di trovare un giusto compromesso: è come eseguire una calibratura sempre più
fine, cercare di approssimarsi il più vicino possibile, per quanto possibile, alle condizioni di lavoro primitive. MOLTEPLICITà DI SOSTITUTI Per tale ragione non è possibile determinare in maniera univoca un refrigerante sostitutivo del vecchio fluido: ciascun potenziale candidato presenta aspetti favorevoli ma anche problematiche applicative specifiche. In ragione di ciò non è possibile designare un sostituto unico, anche in ragione del fatto che un certo sostituto può risultare la scelta migliore per una determinata applicazione (ad esempio, a bassa temperatura) ma non per altre (ad esempio le medie temperature). Tale distinguo può essere generato anche dalla tipologia di componenti del circuito frigorifero: ad esempio un sostituto può dare buoni risultati in quei circuiti dotati di valvola d’espansione ma non in altri che invece adottano come dispositivo d’espansione il capillare, pur essendo le temperature di lavoro dei due diversi circuiti le medesime. Queste considerazioni dovrebbero dare l’idea del motivo per cui è importante, quindi, prendere in considerazione tutti i possibili candidati alla sostituzione di un certo fluido, analizzarne le loro caratteristiche, evidenziando i punti di forza e di debolezza, per poi giungere a determinare quali sono i casi in cui essi offrono i migliori risultati dopo l’operazione di retrofit. Attraverso questa caratterizzazione si giunge, così, a realizzare anche che tale retrofit comporta una moltiplicazione del numero dei fluidi frigoriferi in esercizio, se già non ce ne fossero abbastanza in uso.
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
CONSEGUENZE SUL PIANO LAVORATIVO Non è da poco questa considerazione, perché comporta, se declinata sul piano pratico, ad un aggravio delle condizioni di lavoro di chi opera in questo settore. Significa dover gestire un numero di bombole di refrigerante maggiore, sia di refrigerante vergine sia di eventuale refrigerante recuperato, dover eseguire più frequentemente la pulizia delle attrezzature utilizzate (gruppo manometrico, flessibili di collegamento al circuito, recuperatore di refrigerante) che, dovendo essere impiegati per più tipi di fluidi, necessitano di tale operazione, non potendo più essere dedicati all’utilizzo con un solo fluido frigorifero. Inoltre, per chi è abituato a lavorare con le temperature invece che con le pressioni, se non utilizza manometri digitali (dove è possibile aggiornare il software con le tipologie di refrigeranti che interessano, mantenendo sempre lo stesso strumento), significa dover disporre di una molteplicità di strumenti di tipo analogico, ciascuno riportante la scala delle temperature del refrigerante di interesse. Oltre alla complessità gestionale di questo numero maggiore di attrezzature c’è anche l’aspetto economico da non sottovalutare, considerato che alcune di tali attrezzature vanno obbligatoriamente tarate periodicamente, così come contemplato dalla certificazione sugli F-gas.
La miscela R452A Tra i potenziali sostituti dell’R404A si annovera anche l’R452A. La tabella 1 riporta alcuni dei diversi tipi di refrigeranti che sono idonei alla sostituzione dell’R404A. All’interno dell’elenco troviamo anche l’R452A. Come altri fluidi, esso risulta essere una miscela di refrigeranti idrofluorocarburi (HFC) e idrofluoroolefine (HFO). Entrambi le tipologie di fluidi sono normate dal regolamento sugli F-gas, per cui anche l’R452A lo è. Nello specifico, esso risulta essere composto da R32, R125 e R1234yf nelle percentuali dell’ 11, 59 e 30% rispettivamente. I primi due sono degli HFC mentre il secondo è un HFO. Nella tabella 2 sono riportate alcune delle caratteristiche dei singoli componenti e dell’R452A. IL GRANDE INQUINATORE Come si può notare dalla tabella 2, nella composizione dell’R452A entra a far parte in maniera preponderante l’R125, il cosiddetto refrigerante
“invisibile”. L’R125 è uno degli HFC d’uso più diffuso, ma pochi lo conoscono. Esso, infatti, non viene mai impiegato in forma pura ma sempre come uno dei componenti delle varie miscele che esistono oggi in circolazione. L’R125 entra a far parte dello stesso R404A (al 44%), ma anche dell’R410A (al 50% con l’R32), della serie dell’R407 (ad esempio per il 15% nell’R407H), nell’R422A e R422D (85 e 65% rispettivamente), nell’R448A (al 26%), nell’R449A (circa il 25%) e nell’ultima miscela nata, l’R466A (all’11% circa). Ma questi sono solo alcune delle miscele in cui esso è presente, perché in realtà il numero è ben maggiore. L’R125 è un fluido nato verso la fine dello scorso millennio ed ha, tra le sue peculiarità favorevoli, quella di essere classificato A1, cioè non tossico e non infiammabile. Inoltre è caratterizzato da una buona efficienza e per questo è molto “ricercato”, dato il contributo positivo all’interno delle miscele in cui è presente. Tuttavia, tra le sue caratteristiche negative presenta un valore di GWP molto elevato, tra i più elevati tra gli
Tabella 1
Denominazione
Tipologia
R407H
Miscela di HFC
R448A
Miscela di HFC e HFO
R449A
Miscela di HFC e HFO
R452A
Miscela di HFC e HFO
R454A
Miscela di HFC e HFO
R454C
Misceladi HFC e HFO
R455A
Miscela di HFC, HFO e refrigeranti naturali
Tabella 2
R32
R125
R1234yf
R452A
Percentuale (%)
11
59
30
100
GWP
675
3500
4
2140
Classificazione
HFC
HFC
HFO
Miscela HFC/HFO
Classificazione sicurezza
Non tossico, leggermente infiammabile
Non tossico, non infiammabile
Non tossico, non infiammabile
Temperatura evaporazione a pressione atmosferica (°C)
Non tossico, leggermente infiammabile
-52,6
-48,5
-29,9
-47
Pressione critica (kpa)
4910
3629
3382
4010
INDUSTRIA & formazione /41
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
La centrale La centrale multifunzione multifunzione Le nuove pompe per la condensa REFCO
Serie BM classico gruppoe per HFC (3500): perIl tale ragione, manometrico svizzero la sua larga diffusione, viene soprannominato anche grande inquiNuovo con luci a UV e LED natore. All’interno dell’R452A esso è presente in percentuale elevata REFCO nuove pompemultifunzionalità. permolto la condensa conLe una maggior per cui contribuisce in maniera conuna maggior multifunzionalità. Uncon prodotto perelevare tutte le applicazioni. siderevole ad il GWP delUn prodotto per tutte le applicazioni. REF-LOCATOR l’R452A nel suo complesso: basti Cercafughe di pensare che il GWP dell’R452 risulta alto livello essere di 2140 e che tale valore si Pompa per condensa raggiunge poiché la quantità di R125 REF-VAC presente contribuisce per un’entità universale Vacuometro elettronico pari a 2065 mentre R32 e R1234yf Connessione USB Modalità silenziosa LED diagnostico Passa in rassegna la storia Connessione USB OCTA-WIRELESS Configura la prestazione Assicura la corretta Modalità silenziosa LED diagnostico solo per un valore pari a 75 nel loro operativa pompa Passa indella rassegna la storia prestazione installazione Assicura lainiziale correttae della Configura pompa in lafunzione Bilancia elettronica complesso. operativa della pompa pompa in funzione assiste installazione iniziale e della della capacità dell’unità nella diagnosi ENVIRO-DUO/-OS: Ora anche Questa presenza elevata di R125 Combi capacità dell’unità assiste nella diagnosi AC della HY-EX-6 applicabile per R32 e R1234yf Combi AC determina, in questo modo, l’orizSet espansore zonte temporale di possibile utilizidraulico completo ENVIRO-DUO/-OS zazione dell’R452A, contribuendo Unità di recupero per tutti i refrigeranti di uso comune in maniera determinante a definire Figura 1- I produttori statunitensi di impianti di refrigerazione per camion frigoriferi la digitale sua caratteristica di universale miscela Fusibile so- dahanno Per la gamma completa di Sensore Applicazione 10A Sensore digitale Applicazione universale Fusibile da 10A optato ormai da tempo per l’R452A come refrigerante per i loro circuiti. Esclusivo sensore digitale Da 6.000 integrato sostituibile stitutiva dell’R404A a Btu/H breve prodotti REFCO Vi preghiamo Esclusivo sensore digitale Da 6.000 Btu/H termine. integrato sostituibile di livello dell’acqua Btu/H Fusibile vetro II diD’altra livello dell’acqua a 120.000 Btu/H FusibileininMa vetro in questo caso l’R125 è anche Gobi II viene di il Gobi Vostro parte ila(da120.000 grande inquinatore L’R452 giàcontattare da qualche anno 1,75kW a 35kW) 5 5x 20 (da 1,75kW a 35kW) x 20mm mmdada10A 10A distributore HVAC/R locale. ha sicuramente contribuito in mafortemente spalleggiato dall’R143a utilizzato come sostituto dell’R404A sostituibile sostituibileinstallato installato in infabbrica niera decisiva nell’eliminazione delpresente per il 52% nella composi- nella refrigerazione dei camion frigofabbrica l’R404A, dovepatent è presente figuraManufacturing 1). zione di questa miscela e avente un riferi (vedi REFCO Manufacturing Ltd. REFCO Ltd. DIGIMON-SE pending nella miREFCO Manufacturing Ltd. sura del 44%. GWP “stratosferico” di 4470. 6285 Hitzkirch Switzerland Gruppo manometrico 6285 Hitzkirch Switzerland 6285 Hitzkirch - Switzerland digitale a 2 e 4 vie www.refco.ch www.refco.ch www.refco.ch
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Pompa per condensa universale
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NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE NOTIZIE DALL’EUROPA █
LEGISLAZIONE
Revisione del Regolamento sui gas fluorurati - Dopo un paio di incontri e cicli di consultazione con i propri membri, AREA, in collaborazione con alcune associazioni industriali europee della refrigerazione, del condizionamento e delle pompe di calore, ha elaborato la propria proposta inerente la consultazione pubblica che l’UE ha promosso relativamente alla revisione del Regolamento sugli F-gas. Il lavoro si basa su alcuni principi che vengono ritenuti fondamentali: 1- Preservare le disposizioni fondamentali del regolamento, e in particolare l’eliminazione graduale e i divieti, che non dovrebbero essere inaspriti 2- Colmare le lacune formative esistenti in terminii di divario di competenze (formazione obbligatoria e certificazione sui refrigeranti alternativi); dare priorità all’aspetto energetico (“efficienza energetica prima di tutto”) ed affrontare il problema legato al commercio illegale di refrigeranti Nel frattempo, la Task Force ad hoc sulla formazione e la certificazione per quanto riguarda i refrigeranti alternativi sta preparando una proposta dettagliata da presentare alla Commissione Europea nel primo trimestre del 2021. Al centro del lavoro ci sono 4 aspetti fondamentali: • Sostenere e perorare la causa • Modifica del Regolamento Fgas • Modifica del Regolamento di esecuzione 2015/2067 • Modifica dell’Allegato I del Regolamento di esecuzione 2015/2067 AREA sta anche elaborando uno studio riguardante i tecnici che lavorano nel settore RACHP che risultano esserte certificati Fgas e formati sui refrigeranti alternativi. I risultati saranno pronti all’inizio del 2021. AREA elaborerà una posizione dettagliata sulla revisione del Regolamento nel primo trimestre del 2021, con l’obiettivo di averlo pronto per la riunione di consultazione che si terrà a febbraio/marzo. Infine, la Commissio-
ne Europea ha pubblicato il proprio rapporto sulla disponibilità di HFC nel mercato UE, che doveva essere consegnato (come da Regolamento F-Gas), entro la fine del 2020. Il rapporto conclude che non mancano HFC nel mercato dell’Unione. Dopo forti aumenti, i prezzi stanno diminuendo in virtù di diversi fattori: transizione riuscita verso alternative in alcuni settori importanti, migliore prevenzione delle perdite e tassi di recupero più elevati, accumulo di stock nel 2017 per prepararsi alla fase di riduzione graduale del 2018 e cambiamento delle catene di approvvigionamento. (Pagina 5 della Newsletter AREA)
Direttiva sulla prestazione energetica degli edifici (SRI) – In ottobre sono stati pubblicati gli atti di delega e di esecuzione che istituiscono un regime comune facoltativo nell’Unione europea per la valutazione della prontezza intelligente degli edifici. L’obiettivo di questo strumento è contribuire a a diffondere la conoscenza sulla disponibilità di servizi intelligenti negli edifici e promuoverne l’adozione. Questi atti danno la possibilità di collegare il sistema SRI con gli schemi nazionali di certificazione riguardanti la prestazione energetica. Inoltre, quando gli Stati membri lo riterranno opportuno, gli esperti accreditati per la certificazione del rendimento energetico degli edifici, o per l’ispezione dei sistemi di riscaldamento, condizionamento d’aria e di riscaldamento o condizionamento d’aria e ventilazione e gli esperti per eseguire audit energetici sull’efficienza energetica dovrebbero essere ritenuti competenti anche per valutare la prontezza intelligente degli edifici o delle unità immobiliari. Gli atti saranno presto pubblicati sul-
la Gazzetta ufficiale dell’UE e poi entreranno in vigore. (Pagina 8 della Newsletter AREA) █
AMBIENTE
Sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) – Germania, Olandia, Svezia, Norvegia e Danimarca hanno invitato a presentare argomentazioni riguardo la proposta di restrizione REACH che vuole limitare i rischi ambientali e nei confronti della salute pubblica derivanti dalla produzione e dall’uso di tutte le sostanze per-e polifluoroalchiliche (PFAS). Questa iniziativa rappresenta un concreto rischio per molti refrigeranti HFC e HFO. Sostanze lesive dell’ozono - La Commissione Europea sta attualmente riesaminando il regolamento ODS sulle sostanza lesive dell’ozono. Lo scorso novembre, in un report valutativo è stato dichiarato che il regolamento in vigore è generalmente adatto allo scopo, sebbene vi siano alcune opportunità di miglioramento, in particolare in termini di efficienza e semplicità. • I contenitori non ricaricabili dovrebbero essere vietati • Nuovi refrigeranti con un ODP molto basso: impostare un valore limite ODP? • Eliminare le ispezioni nazionali e le relazioni annuali • Etichettare contenitori e apparecchiature con l’indicazione dell’ODP e del GWP La proposta di revisione è prevista per la fine del primo semestre 2021. Pagina 6 della Newsletter AREA) █
REFRIGERANTI
Commercio illegale di HFC - AREA ha co-firmato un impegno contro il commercio illegale di HFC. Questa iniziativa dei produttori di refrigeranti mira a dare la più ampia visibilità possibile al problema. È possibile trovare ulteriori informazioni sull’impegno sul sito web “Stop Illegal Cooling” sviluppato dal Comitato tecnico europeo dei fluorocarburi (EFCTC). (Pagina 6 della Newsletter AREA) INDUSTRIA & formazione /43
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > COVID-19, UN CORSO DEL CENTRO STUDI GALILEO FORMA I TECNICI CHE DISTRIBUISCONO I VACCINI
Il Centro Studi Galileo ha organizzato un corso di quattro ore per far luce su dubbi e per approfondire le modalità di trasporto e conservazione dei vaccini, che necessitano di temperature ultra-basse per la conservazione. Con l’arrivo dei vaccini anche in Italia, assicurare che la catena del freddo si faccia trovare pronta e reattiva è stato indispensabile per garantire una corretta e puntale distribuzione su tutto il territorio nazionale: per questa ragione, il Centro Studi Galileo, primo centro per la Formazione sul Freddo, ha organizzato il corso “Tecnico per il controllo della catena del freddo per il trasporto dei VACCINI COVID-19: Gestione e qualifica degli impianti e della logistica”. Su invito della Regione Piemonte, il Centro Studi Galileo ha coordinato, come Casale Capitale del Freddo - progetto portato avanti da oltre quarant’anni e costantemente rafforzato e perfezionato - l’importante progetto di distribuzione dei vaccini ANTI COVID-19, e di conseguenza la formazione specialistica per i tecnici qualificati e certificati che curano ogni singolo passaggio delle fiale nel corso della catena del freddo. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
simo corso COVID19: per il Tecnico Certificato per il controllo della catena del freddo per la distribuzione dei vaccini. Il corso è disponibile sulla piattaforma Galileo Online, consultabile in qualsiasi momento: una volta acquistato, è possibile rivederlo tutte le volte che si vuole, senza alcuna scadenza, ed è comprensivo di slide esaustive e stampabili. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> LA MARINA MILITARE RAGGIUNGE LA CAPITALE DEL FREDDO PER ESPORTARE COMPETENZE E CERTIFICAZIONI IN QATAR
Sei membri di diversi gradi della Marina Militare Italiana, di stanza a La Spezia, hanno raggiunto la Capitale del Freddo, Casale M.to per sostenere l’esame di qualifica e certificazione del Patentino Italiano Frigoristi (PIF), del quale i tecnici della Marina italiana hanno necessità in riferimento alla sforzo del governo italiano (portato avanti dall’allora Ministro Alfano) riguardante la collaborazione con il Qatar. Proprio per il Qatar le Nazioni Unite hanno invitato il Centro Studi Galileo nella persona di Marco Buoni, presidente di tutte le associazioni europee del freddo, a potenziare la formazione della tecnologia del freddo nel loro paese. La Marina Militare avrà a disposizione quindi sette navi, ove questo equipaggio andrà a gestire gli impianti di refrigerazione e condizionamento dell’aria. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> IL NUOVO CORSO È ANCHE ONLINE - “COVID19: LA CATENA DEL FREDDO PER I VACCINI” Il Centro Studi Galileo ha reso noto che è disponibile il video del nuovis44/ INDUSTRIA & formazione
> “DOVERI DELL’OPERATORE DI ANIDRIDE CARBONICA, CO2 O R-744”, ONLINE LA GUIDA DI AFCE AFCE, Alliance Froid Climatisation Environnement, ha recentemente pubblicato sul suo portale la brochu-
re I doveri dell’operatore e del proprietario dell’attrezzatura | Diossido di Carbonio, CO2 o R-744. Descrizione di R-744: La CO2 è un gas incolore e inodore, più pesante dell’aria. È solubile in acqua e molto stabile. Si tratta di un gas naturalmente presente nell’aria, con una percentuale compresa tra lo 0,03 e lo 0,06% ed è ininfiammabile (A1). Storia: nel 1850, un brevetto inglese menziona l’uso della CO2 come elemento utilizzabile in refrigerazione. Nel 1860, si arriva alla costruzione del primo impianto a CO2 e nel 1867 al deposito di un brevetto relativo a una macchina per la produzione di ghiaccio di Löwe. Il picco di utilizzo sarà registrato tra il 1920 e il 1930. Le ultime installazioni risalgono ai pescherecci, nel 1960, dove era considerato meno pericoloso dell’ammoniaca. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> LUTTO NEL MONDO DEL FREDDO: ADDIO A CARLO DE BONA, PATRON DI EVCO E FONDATORE DI ELIWELL Patron di Evco e fondatore di Eliwell alla fine degli anni ’70, Carlo De Bona è stato un pioniere dell’elettronica nel campo della refrigerazione, lavorando sulla conversione dei controllori meccanici in elettronici e dando vita un settore di mercato in costante evoluzione. Oltre a Eliwell, azienda ancora oggi operativa, il lungimirante De Bona, sempre attento alle evoluzioni del mercato, all’inizio degli anni ’90 fondò con i soci Dal Pont, De Salvador e Triches la Evco spa, società con sede a Sedico, oggi tra i leader mondiali nel campo dei controllori di temperatura per i settori della refrigerazione, del catering e del condizionamento dell’aria. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > EUROPEAN ENERGY CENTRE, PARTNER DEL CENTRO STUDI GALILEO, INSIGNITO DEL PRESTIGIOSO EI AWARD, PER IL “TALENT DEVELOPMENT AND LEARNING”!
EEC – European Energy Centre, ora il primo istituto europeo per le energie rinnovabili, è stato selezionato da una giuria di esperti per ricevere il prestigioso EI AWARD nella categoria “Talent Development and Learning”, vincendo la concorrenza di oltre 160 altri istituti europei. Gli Energy Institutes Awards “celebrano i risultati del settore energetico in tutto il mondo, dando riconoscimento a individui e organizzazioni che adottano un approccio innovativo e responsabile per risolvere le sfide del settore di fornire alla società energia pulita, sostenibile, a basso costo e affidabile”. La cerimonia di premiazione si è svolta quest’anno, con ospiti di spicco come il Ministro Britannico Kwasi Kwarteng per l’energia, le imprese e la crescita pulita: a ricevere il premio è stato Paolo Buoni, Direttore del Centro.
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> LA COMMISSIONE EUROPEA HA BISOGNO DI TE! AZIENDE DEL FREDDO ITALIANE PER MONITORARE I REFRIGERANTI. Al fine di continuare a monitorare con precisione l’andamento dei prezzi sul mercato, ATF – Associazione Italiana dei Tecnici del Freddo, è stata incaricata dalla Commissione Europea, tramite Oko Recherche, di trovare nuove aziende intenzionate a partecipare ai sondaggi periodici. Questo permette di avere dati sicuri e omogenei, che vengono forniti in modo confidenziale e valutati in forma anonima. In cambio, le aziende
partecipanti ricevono regolarmente un estratto dal rapporto di monitoraggio che permette loro di avvantaggiarsi nelle scelte strategiche. Come detto dalla Commissione europea, l’indagine di monitoraggio dei prezzi è ora estesa ad altri aspetti, oltre al prezzo del gas refrigerante, alla disponibilità dei refrigeranti divisi per settore e all’attuale uso delle alternative con relativi prezzi. Un focus è dedicato anche ai costi delle autorizzazioni per l’acquisto delle quote. L’obiettivo finale è quello di valutare gli effetti del Regolamento F-Gas e di aumentare la trasparenza del mercato. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
te). Lo scopo di tale sistema di certificazione è quello di stabilire requisiti minimi e un livello standard di competenza per le persone fisiche (cioè i tecnici) che gestiscono, installano, mantengono, riparano o acquistano apparecchiature stazionarie di refrigerazione, condizionamento dell’aria e pompe di calore, unità di refrigerazione di camion e rimorchi refrigerati, contenenti gas fluorurati ad effetto serra, e inoltre per le aziende che installano, riparano e mantengono apparecchiature di refrigerazione stazionaria, condizionamento dell’aria e pompe di calore, contenenti gas fluorurati ad effetto serra. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> “2021, WHAT FUTURE FOR THE HVAC/R SECTOR?”: GRANDISSIMO SUCCESSO PER IL SUPERWEBINAR DI FINE ANNO DEL CENTRO STUDI GALILEO > ATF, UN SUCCESSO IL WORKSHOP IN QATAR CON LE NAZIONI UNITE: AL CENTRO, I NUOVI SCHEMI DI CERTIFICAZIONE
L’ Associazione Italiana dei Tecnici del Freddo, in qualità di consulente internazionale, sta supportando il governo del Qatar nell’istituzione di uno schema di certificazione obbligatorio per tecnici e aziende RAC, nell’ambito della legislazione per il controllo e la gestione dei refrigeranti e dei sistemi contenenti ODS o HFC e altre sostanze regolamentate. Realizzato nell’ambito del Protocollo di Montreal e dell’emendamento di Kigali sulla riduzione delle sostanze che riducono lo strato di ozono (ODS); il progetto fa parte del Programma delle Nazioni Unite per la conformità al programma ambientale (UNEP CAP) nell’ambito del piano di gestione phase out degli HCFC per il Qatar, realizzato dal National Ozone Unit Team – NOU (parte del Ministero della Municipalità e dell’Ambien-
Quasi duecento partecipanti per il super webinar internazionale di fine anno organizzato dal Centro Studi Galileo con i suoi partner Platinum, ampia panoramica sul futuro del settore: già disponibile online la registrazione! L’evento ha visto la partecipazione di Marco Buoni, direttore del CSG, di recente confermato per il secondo mandato consecutivo come Presidente di AREA. Il webinar ha spaziato sugli argomenti più caldi del momento: certificazione per la sanificazione e la disinfezione dei sistemi HVACR, distribuzione vaccini, dello sviluppo di nuove tecnologie (attrezzature, componenti, utensili), di sicurezza (controlli delle perdite, valutazione dei rischi), ma anche efficienza energetica ed energie rinnovabili, con attenzione particolare ai refrigeranti alternativi e naturali, phase-out e phase-down; retrofit, rigenerazione, bonifica. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
INDUSTRIA & formazione /45
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > AREA, DISPONIBILE L’ANALISI DEL REPORT DELLA COMMISSIONE EUROPEA SULLA DISPONIBILITà DI HFC IN EUROPA
La Commissione Europea ha pubblicato il Report on the availability of HFCs on the EU market, basato sull’attuale Regolamentazione FGas. Tra i punti fondamentali possiamo evidenziare: - F-gas - Alternative agli HFC ad alto GWP - Struttura del Mercato - Commercio illegale La relazione afferma che non ci sia una carenza di HFC sul mercato dell’Unione. I prezzi sono in calo a causa di diversi fattori: transizione riuscita verso le alternative in alcuni settori importanti, migliore prevenzione delle perdite e tassi di recupero più elevati, stock building nel 2017 per prepararsi alla fase di graduale riduzione del 2018, e il cambiamento delle catene di approvvigionamento tradizionali. Le azioni avviate per affrontare le importazioni illegali dovrebbero sortire buoni effetti (in particolare lo spazio unico doganale dell’UE). La situazione dovrà continuare a essere monitorata, in quanto è prevista una nuova fase di graduale riduzione per il 2021.
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> GRAEME FOX, EX PRESIDENTE DI AREA, VINCITORE AI RAC COOLING INDUSTRY AWARDS 2020 L’ex Presidente di AREA è stato proclamato vincitore dei RAC COOLING INDUSTRY AWARDS 2020, un premio che quest’anno celebra 46/ INDUSTRIA & formazione
gli eroi del freddo rimasti in prima linea a combattere la pandemia. “Quest’anno è stato un anno eccezionale, un anno di eroi forse non celebrati a sufficienza, nel settore RACHP con molti contributi eccezionali da parte di individui che hanno saputo far fronte alle tantissime sfide affrontate“: con queste parole, Stephen Gill ha introdotto l’assegnazione del prestigioso riconoscimento a Grame Fox (BESA), ex Presidente di AREA. Anche l’attuale (e appena rieletto) Presidente di AREA, Marco Buoni, ha voluto fare i complimenti a Graeme Fox: “Congratulazioni al Past president di AREA, che è a capo del working group refrigerants e sta definendo la posizione di AREA per la prossima revisione della regolamentazione FGas tanto importante per i membri Tecnici del Freddo di AREA e di ATF”. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
nuovo scenario normativo. La descrizione ufficiale della guida recita: GeneralGas ha il piacere di condividere un’analisi sulle implicazioni di questo ulteriore step di applicazione del Regolamento Europeo 517/2014. La guida affronta queste tematiche: a) analisi situazione attuale b) impatto delle importazioni illegali nel 2018-2020 c) azioni di controllo in essere da parte delle autorità competenti d) disponibilità quota 2021 in rapporto alla domanda del mercato e) azioni da mettere in atto (conversione da vecchi HFC a nuovi gas a basso GWP) f) gamma nuovi prodotti disponibili, suddivisi per tipologia di applicazione Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> PHASE-DOWN DEGLI HFC IN EUROPA: CALANO FINALMENTE LE EMISSIONI
> TAGLIO QUOTE F-GAS: UNA GUIDA PER FARE CHIAREZZA
Il prossimo taglio alle quote F-Gas che possono essere immesse all’interno dell’Unione Europea è ormai imminente, ha decorrenza dal 1° Gennaio 2021 e si applicherà fino al 31 dicembre 2023: una utilissima guida cui fare riferimento. La guida, Taglio Quota CO2 Equivalente nel 2021- Implicazioni e Suggerimenti, fornisce una serie di chiarimenti e suggerimenti assolutamente fondamentali per fare chiarezza e rendere più semplice muoversi all’interno del
Dopo 13 anni di aumenti costanti, nel 2015 le emissioni europee di gas fluorurati a effetto serra sono diminuite per la prima volta, e nel 2018 sono inoltre calate del 5% rispetto al 2017. I dati provengono dall’EEA Report ‘Fluorinated greenhouse gases 2020’. Ciò può essere in parte attribuito al graduale phase degli (HFC) a livello dell’UE, stabilito dal regolamento F-Gas, che mira a ridurre le emissioni e a mitigare il riscaldamento globale. Gli HFC rappresentano la maggior parte delle emissioni di gas e l’UE è sulla buona strada per raggiungere gli obiettivi e ridurne gradualmente l’uso entro il 2030. È inoltre sulla buona strada per rispettare l’obbligo internazionale di ridurre il consumo di HFC, in vigore dal 2019, ai sensi del protocollo di Montreal. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > EUROVENT, ONLINE LA NUOVA RECOMMENDATION FOR COMMERCIAL REFRIGERATION EQUIPMENT
Eurovent ha pubblicato la prima edizione della Eurovent Recommendation 14/6 – Interpretazione del Regolamento (UE) 2019/2018 e del Regolamento (UE) 2019/2024. La raccomandazione fornisce alla Commissione europea il contributo dell’industria per i futuri orientamenti che accompagnano i regolamenti (UE) 2019/2018 e (UE) 2024/2019. L’obiettivo è fornire l’interpretazione del settore in relazione al regolamento (UE) 2019/2018 e al regolamento 2019/2024 e sostenere la Commissione europea nella preparazione dei futuri orientamenti che accompagnano entrambi i regolamenti. Questo documento è stato preparato con uno sforzo congiunto dai partecipanti all’Eurovent Product Group “Commercial Refrigeration Equipment” (PG-RDC), che rappresenta la stragrande maggioranza di tutti i produttori di questi prodotti attivi sul mercato EMEA. Pierluigi Schiesaro, direttore ricerca e sviluppo di Arneg e presidente dell’Eurovent Product Group “Commercial Refrigeration Equipment”, afferma: “Eurovent PG-RDC ha sostenuto la Commissione europea sin dalle prime fasi dello studio preparatorio. Al fine di contribuire attivamente al raggiungimento degli obiettivi di risparmio energetico proposti, Eurovent e i suoi membri ritengono di fondamentale importanza un’interpretazione inequivocabile dei requisiti stabiliti in questi regolamenti. Questo è il nostro obiettivo di fornire questa raccomandazione. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> NOTO, SIMULA INTIMIDAZIONI DURANTE LAVORI DI CLIMATIZZAZIONE IN UN HOTEL, FRIGORISTA NEI GUAI Il Tecnico aveva asserito di aver trovato dei bossoli di proiettile all’interno del furgone, neanche troppo velato invito a interrompere i lavori, ma voleva in realtà evitare di confrontarsi con i clienti. L’uomo, di cui sono note solo le iniziali, Z.A., residente a Prioro Gargallo, ove aveva sporto denuncia al Commissariato di Polizia sostenendo di aver subito intimidazioni per non ultimare i lavori in un albergo della zona. Le verifiche degli agenti hanno però evidenziato una situazione ben diversa: si trattava solo di una elaborata scusa atta a non presentarsi più in zona per evitare il confronto con i clienti, che lamentavano una pessima esecuzione dei lavori a fronte di un cospicuo pagamento, circa 35.000€: nessun vero reato, quindi, ma solo una bufala imbastita per sottrarsi al confronto, non essendo in grado di risolvere i numerosi problemi di malfunzionamento dell’impianto. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> L’INSTALLAZIONE È UN FLOP, IL VIDEO UN SUCCESSO: VIRALE L’INSTALLAZIONE CATASTROFICA DI UN CONDIZIONATORE
Perché è importante fare sempre molta attenzione a chi si sceglie per installare un condizionatore, o una qualsiasi altra apparecchiatura analoga? Per quello che succede nel video. Un condizionatore da installare al primo piano, due operai improvvisati, impalcatura artigianale: questi gli ingredienti di una tragedia annunciata, raccontata da un video diventato virale su TikTok, piattaforma video in
voga soprattutto tra i giovanissimi: senza adeguata formazione, anche un’operazione apparentemente semplice può finire in modo disastroso, oltre che estremamente oneroso per chi l’ha commissionata. Se è sempre bene accertarsi che i Tecnici dispongano di tutte le certificazioni e qualifiche necessarie, è anche vero che pure a un occhio inesperto l’idea di collocare una scala su un’impalcatura traballante dovrebbe apparire quantomeno bizzarra: l’esito, scontato, può essere osservato nel video. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> AGGIORNAMENTO ALLA NUOVA DESIGNAZIONE DEI REFRIGERANTI E LA CLASSIFICAZIONE DI SICUREZZA
Lo scopo del documento è fornire una versione aggiornata degli standard di ASHRAE per quanto concerne i refrigeranti, nonché introdurre i nuovi gas che sono stati classificati come «R» nel corso degli ultimi anni e introdotti all’interno del mercato internazionale. Lo standard ASHRAE 34, Designation and Safety Classification of Refrigerants, stabilisce un semplice mezzo per fare riferimento ai refrigeranti comuni piuttosto che con il loro nome chimico, formula o nome commerciale. ASHRAE assegna numeri e classificazione di sicurezza ai refrigeranti in base ai dati di tossicità e infiammabilità inviati dal produttore del refrigerante. Per i composti puri, i numeri si basano sulla formula chimica. Per le miscele, i numeri vengono assegnati in sequenza in base al completamento di una revisione soddisfacente dei dati forniti dal produttore del refrigerante. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
INDUSTRIA & formazione /47
LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE
NEWS ULTIME NOTIZIE NEWS ULTIME NOTIZIE > LA BBC PARLA DELL’IMPORTANZA DEL NOSTRO SETTORE PER COMBATTERE COVID19
Anche il colosso dell’informazione britannico ha messo al centro l’importanza della qualità dell’aria, intervistando Raefer Wallis, tra i massimi esperti mondiali in materia. A causa della pandemia di coronavirus, Wallis afferma di aver visto le richieste per i suoi servizi da tutto il mondo aumentare esponenzialmente, quest’anno: “il Covid ha dato il via a una corsa per i miglioramenti della qualità dell’aria interna“, ha affermato Wallis: “Prima che il coronavirus ci trasformasse in lavoratori domestici, molti di noi lavoravano in moderni edifici per uffici che non hanno finestre aperte, dove, il flusso di aria fresca è determinato da un sistema di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC) centralizzato”. La sua attività testa e certifica sistemi basati su sensori che consentono alle aziende di monitorare la qualità dell’aria nei loro uffici, sia in termini di virus che di altri inquinanti, ma anche livelli di anidride carbonica. Tutti respiriamo CO2, ma se le quantità vengono anche solo leggermente aumentate, numerosi studi dimostrano che può esserci una ricaduta sulle capacità di elaborazione logica del cervello umano. La maggior parte dei sistemi HVAC sono progettati per sostituire tutta l’aria in un edificio ogni 20-30 minuti, pompando aria usata all’esterno e immettendo quella fresca, ma con Covid-19 in giro la raccomandazione è di effettuare questa operazione ogni 10-15 minuti. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> INCONTRA GLI EROI: EFCTC Dà VOCE A CHI LOTTA CONTRO I REFRIGERANTI ILLEGALI “Ogni giorno, persone straordinarie nella catena del valore HFC combat48/ INDUSTRIA & formazione
tono il commercio illegale. Scopri le loro storie qui sotto”: si apre così la pagina del sito ufficiale che EFCTC ha dedicato a chi ogni giorno lotta contro i traffici illegali di F-Gas. La pagina divide gli eroi in tre gruppi fondamentali: l’applicazione della legge, in mano alla Squadra OLAF “Commercio illegale, salute e ambiente”, il Cittadino, rappresentato da Neil Everitt, redattore di CoolingPost, e infine il Distributore, ossia Krzysztof Grzegorczyk, fondatore e Presidente del Cda, PROZON. Quale che sia il nostro ruolo, tutti possiamo essere eroi e fare la nostra parte per debellare definitivamente i traffici di gas illegali: rifiutare di comprare gas da fornitori sospetti, denunciare i casi conclamati, e soprattutto aderire al Pledge lanciato da EFCTC, un piccolo passo in avanti che tutti possono fare per garantire un futuro più onesto, green e sicuro a tutta Europa. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> CALIFORNIA, SVOLTA GREEN: NUOVE LIMITAZIONI AI REFRIGERANTI AD ALTO GWP PER USO COMMERCIALE E INDUSTRIALE
Quattro anni dopo che il governo della California (USA) ha autorizzato l’Air Resources Board (CARB) a supervisionare la riduzione delle emissioni di HFC, il consiglio il 10 dicembre ha votato all’unanimità per approvare una nuova normativa che mette in atto restrizioni più severe sull’uso dei refrigeranti nelle applicazioni HVAC&R rispetto alle regole attuali. La California è stato lo stato statunitense più proattivo sulle normative degli HFC nel tentativo di ridurre le emissioni del 40% rispetto
ai livelli del 2013 entro il 2030. Nel 2018, la California ha approvato una serie di divieti federali, precedentemente utilizzati sugli HFC ad alto GWP, e ha assegnato finanziamenti per i sistemi refrigeranti naturali. Le nuove normative ampliano notevolmente le restrizioni del refrigerante dello stato. A partire dal 2022, saranno necessarie nuove apparecchiature con oltre 50 libbre (22,7 kg) di refrigerante, tipicamente utilizzate da supermercati e impianti industriali, per utilizzare refrigerante con un GWP inferiore a 150. Questo vale per i nuovi negozi e strutture ristrutturate con nuovi sistemi di refrigerazione: CARB afferma che questo potrebbe tagliare le emissioni del 90%. Sul lato dell’aria condizionata, a partire dal 2023 i nuovi condizionatori e i deumidificatori devono utilizzare un refrigerante con un GWP inferiore a 750. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
> U-3ARC, SALGONO A 31 GLI STATI DELL’ASSOCIAZIONE INTERNAZIONALE AFRICANA DEL FREDDO: DENTRO ANCHE GHANA E ALGERIA! Cresce ancora l’associazione guidata dal Presidente Madi Sakandé, docente del CSG: anche Ghana e Algeria si sono unite alla recentissima realtà panafricana, sempre più radicata nel continente. La mappa di U-3ARC colora di verde altre due nazioni, Ghana e Algeria, a ulteriore conferma del successo del progetto, che aspira a garantire anche al continente africano una cold chain perfettamente operativa, con Tecnici del Freddo debitamente formati e in grado di mantenere perfettamente operativi gli impianti degli ospedali, dei data center e, soprattutto, delle filiere alimentari. In Africa, infatti, lo spreco alimentare dovuto alle scarse possibilità di conservare gli alimenti è nettamente più alto che nelle Americhe e in Europa, elemento che rende impossibile pensare a un concreto miglioramento delle condizioni in cui vivono gli abitanti del continente. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it
NUMERO 1 / FEBBRAIO 2021
GLOSSARIO DEI TERMINI DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO (Parte 203a) Ventesimo anno
A cura dell’ing. Pierfrancesco FANTONI
Armadio refrigerato professionale equivalente: Modello di armadio refrigerato professionale immesso sul mercato con lo stesso volume netto, con le medesime caratteristiche tecniche, di efficienza e di prestazioni, con lo stesso tipo di scomparti e gli stessi volumi di un altro modello di armadio refrigerato professionale immesso sul mercato dallo stesso fabbricante con un codice commerciale diverso. Coefficiente di degradazione: Misura della perdita di efficienza dovuta ad un utilizzo di un chiller di processo ad alta temperatura, di un condizionatore d’aria, di una pompa di calore oppure di un refrigeratore d’ambiente a carico parziale. In mancanza di una misurazione il valore assegnato al coefficiente è 0,25 per un condizionatore d’aria o una pompa di calore oppure 0,9 per un refrigeratore d’ambiente o un chiller di processo ad alta temperatura. Tale coefficiente deve essere preso in considerazione nel caso in cui l’apparecchiatura non è in grado di soddisfare il carico richiesto tramite la modulazione della sua potenza. Per un’unità di condensazione è fissato a 0,25 e rappresenta la misura della perdita di efficienza dovuta all’eventuale ciclicità acceso/spento delle unità, necessaria a soddisfare il carico parziale richiesto, nel caso in cui il controllo della capacità
dell’unità non possa scaricarsi fino al carico parziale richiesto. Dispositivo di controllo della temperatura: Dispositivo di interfaccia con l’utilizzatore finale relativo ai valori e alla tempistica della temperatura interna desiderata, ad esempio di un mobile frigorifero, in grado di comunicare i dati pertinenti, quali la/e temperatura/e interna e/o esterna reale/i, a un’interfaccia del prodotto di riscaldamento dell’aria o di raffreddamento, come un’unità centrale di elaborazione, contribuendo in tal modo alla regolazione della o delle temperature interne. Fattore di controllo: Secondo quanto stabilito dal Regolamento UE n. 1253/2014 della Commissione per le unità di ventilazione si definisce fattore di controllo quel fattore di correzione per il calcolo del Consumo Specifico di Energia (SEC), da determinare in funzione del tipo di controllo inserito nell’unità di ventilazione. HPMP: HCFC Phase-out Management Plan (piano gestionale per la dismissione degli HCFC). È un programma specifico, redatto sulla base di considerazioni tecniche e politiche, che definisce le modalità che devono essere seguite per giungere ad una graduale eliminazione dei refrigeranti HCFC sulla base di quanto è stato predisposto all’interno del Protocollo di Montreal. PAO: Polyalphaolefines oil (oli polialfaolefine). Tipologia di lubrificanti sintetici per compressori frigoriferi ricavati dall’oligomineralizzazione catalitica di alfaolefine lineari. Sono olii di alta qualità, privi di paraffine e resistenti all’idrolisi. Godono di buone proprietà anche alle basse temperature e presentano una buona stabilità termica. Garantiscono una buona protezione contro la formazione di depositi e contro l’usura meccanica dei vari componenti del compressore.
to frigorifero il refrigerante usato e di stoccarlo all’interno di apposite bombole specificamente dedicate allo scopo. Contemporaneamente all’operazione di recupero il refrigerante subisce anche un processo di pulizia non spinta consistente in una filtrazione, una essiccazione, una deacidificazione ed una distillazione dell’olio ad esso mescolato. Il recuperatore è uno dei componenti che il Regolamento Europeo 517 sugli F-gas ritiene dover essere necessariamente presente nella dotazione delle attrezzature dei tecnici che lavorano prendendo in consegna i refrigeranti fluorurati HFC e HFO. Sistema indiretto: Sistema di refrigerazione dove è presente più di un grado di separazione tra il fluido frigorifero e l’ambiente da raffreddare. Ad esempio, è il caso di un evaporatore che raffredda (ma può anche essere il caso di un condensatore che riscalda) un fluido termovettore secondario (come può essere l’acqua oppure la salamoia) che fluisce attraverso un circuito chiuso ove sono presenti, tra gli altri componenti, alcuni scambiatori di calore che si trovano a diretto contatto con la sostanza da raffreddare o da riscaldare (come può essere l’aria presente all’interno di uno spazio occupato, per esempio). In pratica tale fluido termovettore fa da tramite tra il refrigerante e l’aria dell’ambiente permettendo il trasferimento del calore da uno all’altro dei due. Eʼ severamente vietato riprodurre anche parzialmente il presente glossario.
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