Industria & formazione refrigerazione e condizionamento 8 2017 by Centro Studi Galileo

N° 412

DI ANNI INTE CONVE RNA GNI ZION ALI

ORGANO UFFICIALE CENTRO STUDI GALILEO

per il tecnico della refrigerazione e climatizzazione

LE NUOVE TECNOLOGIE RAGGIUNGONO I QUATTRO CONTINENTI Formazione sempre più internazionale: America, Asia ed Africa si affidano al Centro Studi Galileo per l'innovazione

Uno degli ultimi progetti svolti per le Nazioni Unite ha visto docenti di Università cinesi presso la sede principale CSG a scuola di refrigeranti naturali. Nella foto presso il Municipio di Casale Monferrato: a sinistra Marco Buoni Direttore CSG, Vicepresidente AREA, Segretario ATF e a destra Silvia Romanò International Affairs Officer CSG, al centro i docenti delle principali Università tecnologiche della Cina ed i rappresentanti del Governo della Repubblica Popolare Cinese. Anno XLI - N. 8 - 2017 - Sped. a. p. - 70% - Fil. Alessandria - Dir. resp. E. Buoni - Via Alessandria, 26 - Tel. 0142.453684 - 15033 Casale Monferrato

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Sommario Direttore Responsabile Enrico Buoni

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Responsabile di Redazione M.C. Guaschino

L’innovazione passa anche dalla refrigerazione: il CSG per il futuro degli alternativi nel mondo S. Romanò – International Affairs Officer Centro Studi Galileo

Comitato Scientifico Marco Buoni, Marcello Collantin, PierFrancesco Fantoni, Enrico Girola, Marco Carlo Masoero, Alfredo Sacchi Redazione e Amministrazione Centro Studi Galileo srl via Alessandria, 26 15033 Casale Monferrato AL tel. 0142/452403 fax 0142/909841 Pubblicità tel. 0142/453684 E-mail: info@industriaeformazione.it www.industriaeformazione.it www.centrogalileo.it continuamente aggiornati www.EUenergycentre.org per l’attività in U.K. e India www.associazioneATF.org per l’attività dell’Associazione dei Tecnici del Freddo (ATF) Corrispondente in Francia: CVC La rivista viene inviata a: 1) Installatori, manutentori, riparatori, produttori e progettisti di: A) impianti frigoriferi industriali, commerciali e domestici; B) impianti di condizionamento e pompe di calore. 2) Utilizzatori, produttori e rivenditori di componenti per la refrigerazione. 3) Produttori e concessionari di gelati e surgelati.

A.A.A. America, Asia, Africa nuove tecnologie cercasi

La formazione continua del tecnico del freddo: dagli istituti superiori al master del freddo F. Riboldi – Responsabile Relazioni Esterne Centro Studi Galileo, Responsabile

Notizie dall’Europa

Impiego dell’anidride carbonica negli impianti frigoriferi Seconda Parte P. Amirante – Professore di Macchine e Impianti di Industrie Alimentari Università di Bari Aspetti specifici sull’uso dell’anidride carbonica come fluido frigorigeno – Caratteristiche tecnologiche di un impianto pilota che utilizza l’anidride carbonica – I principali schemi impiantistici proponibili con efficienza paragonabile agli attuali fluidi – Descrizione dell’impianto pilota realizzato dall’Università di Bari – Conclusioni

Compressori transcritici per CO2 per grandi capacità di raffreddamento A. Muresan – Application Engineer, Officine Mario Dorin

Soluzioni a lungo termine per applicazioni in refrigerazione commerciale e comfort residenziale con refrigeranti a basso GWP B. Bella, H. Arnemann – Emerson Commercial and Residential Solutions

Principi di base del condizionamento dell’aria

Nuovi sistemi intelligenti di sbrinamento U. Merlo, G. Mariani, S. Filippini, E. Macchi – LUVE Spa

Gli obblighi della Certificazione Aziendale M. Boscain – Docente Centro Studi Galileo sulla Certificazione delle Imprese

Valutazione del grado di inquinamento del refrigerante recuperato da un circuito frigorifero: facciamo riferimento a cosa dice la norma EN 378 rivisitata

Ultime notizie

Glossario dei termini della refrigerazione e del condizionamento

della Comunicazione Istituzionale Associazione dei Tecnici del Freddo

(Sintesi a cura del prof. Pierfrancesco Fantoni)

Prefazione – 1. Introduzione – 2. Stato dell’arte – 3. Compressori transcritici per CO2 per grandi capacità di raffreddamento – 4. Conclusioni e ulteriori sviluppi

Prefazione – I cambiamenti sono imposti dalla legislazione – Refrigeranti candidati con GWP inferiore a 150 – Prestazioni compressori scroll in refrigerazione – Prestazioni compressori scroll in riscaldamento – Impatto dell’infiammabilità sul compressore scroll – Conclusioni Cresce la necessità di climatizzare gli ambienti: opportunità e tipi di impianti P.F. Fantoni – 186ª lezione Introduzione – Le opportunità di sviluppo per il settore dell’aria condizionata – Tipologie di impianti

Prefazione – Introduzione – La logica di Nidea – Applicazione di Nidea a un caso reale – Conclusioni

N. 412 - Periodico mensile - Autorizzazione del Tribunale di Casale M. n. 123 del 13.6.1977 - Spedizione in a. p. - 70% Filiale di Alessandria - Abbonamento annuo (10 numeri) € 36,00 da versare sul ccp 10763159 intestato a Industria & Formazione. Estero € 91,00 - una copia € 3,60 arretrati € 5,00.

P.F. Fantoni – 206ª lezione di base Introduzione – Test di umidità – Test degli acidi – Recupero adeguato

(Parte centosessantanovesima) – A cura di P.F. Fantoni Alocarburi – Carica – EPEE – Liquefazione dell’aria – NRE – Premistoppa – SEER Aggiungi agli amici “Centro Studi Galileo” su Facebook

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

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GLI ATTESTATI DEI CORSI, I PIÙ RICHIESTI DALLE AZIENDE, SONO ALTRESÌ UTILI PER LA FORMAZIONE DEI DIPENDENTI PREVISTA DAL DLGS 81/2008 (EX LEGGE 626) E DALLA CERTIFICAZIONE DI QUALITÀ

Corso specialistico sui refrigeranti infiammabili che il Centro Studi Galileo ha tenuto ai Caraibi. Il CSG ha in atto con le agenzie ONU diversi progetti di formazione e certificazione a livello mondiale, tra cui il RDL Refrigerant Driving Licence AHRI-UN-CSG

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

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TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A CASALE MONF. Martino Massimo CASONI IMPIANTI srl Busto Arsizio

Carchen Cristian LIVOLSI GROUP srl Milano

Siciliano Federico LOMBARDI SERVICES srl Vigliano Biellese

Chianese Ernesto NATO JFC HQ NAPLES Napoli

Ferraro Mattia LIVOLSI GROUP srl Milano

Casale Alloa Gianluca MARTINI & ROSSI spa Pessione

Fratti Luigi Antonio SCHENARDI snc Novi Ligure

Scopel Francesco LOMBARDI SERVICES srl Vigliano Biellese

Morera Enrico MORERA & AUGUSTI snc Casale M.to

Schenardi Massimo Piero SCHENARDI srl Novi Ligure

Ferrari Andrea CIE DI FERRARI Genova Clerici Fabio CLERICI IMPIANTI San Mauro T.se Dellerra Simone Gattinara Martignago Manuele IL FRIGONAUTA DI MARTIGNAGO Olbia Gallese Paride LFOUNDRY srl Avezzano Lombardi Alessandro LFOUNDRY srl Avezzano Pasqualone Berardino LFOUNDRY srl Avezzano Perazzone Franco L’IGLOO DI PERAZZONE Zimone

Il docente Franco Speranza posa con gli allievi che hanno ottenuto prima l’Attestato e poi, a seguito del superamento di un esame, la certificazione per maneggiare i gas refrigeranti fluorurati nella sede calabrese dei Corsi a Taurianova.

Pinelli Luca SOLVAY SPECIALTY POLYMERS ITALY spa Spinetta Marengo-Alessandria Spinello Romeo Tognana Piove Di Sacco Tufano Salvatore Genova Palestra Stefano DRINK MATIK sas Locate Triulzi

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A CALDERARA DI RENO Agurida Ovidiu Catalin Padova Beghelli Patrick BASTASPRECHI DI BEGHELLI Casalecchio di Reno Ferrini Roberto CLIMAFER DI FERRINI Signa Pedron Roberto COLD SYSTEM DI PEDRON Mezzocorona Pettazzoni Davide FRIGO SERVICE RPF srl Spilamberto Natali Dante NATALI GINO srl Bentivoglio

A Casale Monferrato posa con gli allievi che hanno ottenuto il Patentino Italiano Frigoristi il Fondatore del Centro Studi Galileo prof. Enrico Buoni. In 40 anni il CSG ha formato 60.000 tecnici in Italia e nel mondo. Sono stati circa 10.000 i tecnici che hanno ottenuto negli ultimi 6 anni la certificazione Fgas-PIF.

Buzzoni Denis OLICAR spa Bra

Neri Massimo SOGEDI srl Mirandola

AEB srl Cera Antonio Crescentino

Corradini Paolo PC ENERGY Reggio Emilia

CORSI A CASALE MONF.

APIGOR srl Pagano Salvatore Bologna

ABC GRANDI CUCINE Campanale Enrico Genova

ATLAS COPCO ITALIA spa Altare Marco Cinisello B.mo

ABED CHOKRI Tortona

BARACCO PAOLO Valenza Po

Presenza Filippo Loreto Torino di Sangro Cocchia Luciano RIEM SERVICE srl Gallicano nel Lazio

Corso ad hoc per l’azienda Hisense sul nuovissimo refrigerante R32 con GWP 675. Tale refrigerante verrà utilizzato su moltissimi impianti di condizionamento aria. Sono centinaia le aziende europee che si rivolgono al Centro Studi Galileo per formare al loro interno i propri dipendenti.

BERTACCINI & GROSSETTI snc Bertaccini Nicolò Grossetti Davide Castel San Giovanni BICLIMA srL Bicchielli Pablo Rosignano Solvay BIOLOGICI ITALIA LABORATORIES srl Colombo Arturo Pietro Lusenti Marco Masate BORMAC GIORGIO srl Vaccari Davide Carpi BUHLER spa Mairo Daniele San Felice Segrate CENTRO SERVIZI srl De Bonis Marco Savigliano CIE DI FERRARI Ferrari Andrea Genova CLERICI IMPIANTI Clerici Fabio San Mauro T.se CONDIZIONATORI FRAMMA srl Guastoni Francesco Locelso Andrea Pezzali Andrea Saranjezi Almarin Milano CONSORZIO ODA Ever Bruno Loria Stefano Casale M.to

Professori universitari cinesi in addestramento presso la sede centrale del Centro Studi Galileo a Casale Monferrato. Nella foto il docente ing. arch. Luca Rollino spiega, su un impianto didattico appositamente costruito, il funzionamento delle ultime tecnologie per gli impianti di refrigerazione e condizionamento.

COOLHEAD EUROPE spa Gauna Raul Cavriago COSTAN srl Catalano Bartolomeo Aurelio Limana CUBETTO DI RIVELLA Serban Florin Torino

DELLERRA SIMONE Gattinara DI ELETTRICA snc Antenucci Livio San Giuliano M.se DRINK MATIK sas Palestra Stefano Locate Triulzi

DUE ESSE IMPIANTI srl Simoncini Paride Bernardo Sonico EUROCLIMA srl Valentini Ermes Carpi FABAR DI BARAGLIA FABRIZIO Frigeri Roberto Gera Lario

L’ing. Marino Bassi, decano dei Docenti CSG, posa al termine del corso su commissione delle Nazioni Unite ai Caraibi con gli allievi e i partecipanti provenienti da 5 diverse isole. La tradizionale consegna degli Attestati a seguito della certificazione Real Alternatives sui refrigeranti infiammabili.

OMARI ABDELKHALEK Torino OPTOTECH srl Marchì Angelo Nerviano PAU FRANCESCHINO & C. snc Pau Giovanni Collinas PERROTTA ROLANDO Genova REM SERVICE Rondanini Giuseppe Busto Garolfo SALUCCI LUCA Genova SAR DI G. PELLEGRINO Pellegrino Giuseppe Novi Ligure SCATTINA OMAR Ceparana Presso la Sanden Vendo Europe di Coniolo Monferrato si lavora su moderni impianti a CO2. I corsi su questi nuovi refrigeranti alternativi naturali (idrocarburi e ammoniaca) oppure sintetici sono molto richiesti dai tecnici del freddo che vogliono specializzarsi.

FAIVELEY TRANSPORT ITALIA spa Lauria Vincenzo Piano Claudio Salandra Vito Piossasco

INOMA srl Franzoso Umberto Gaglianico

FENICE spa Barbera Ilvo Lesca Davide Strada Stefano Teso Maurizio Cascine Vica - Rivoli

LIVOLSI GROUP srl Carchen Cristian Ferraro Mattia Milano

LANFRANCO FABRIZIO S. Maurizio C.se

MANITALIDEA spa De Masi Massimo Ferdusi Enrico Ivrea MDA SERVICE snc Melis Alessandro Ruggiero Domenico Orbassano

SCORPION IMPIANTI Panuccio Agostino Davide Milano SIGITECH IMPIANTI Ligonzo Christian Cassano D’Adda SIRTI spa Di Croce Roberto Iorfino Michele Baudino Luca Camoletto Marco Milano

FIC spa Bianchini Andrea Mese FRIGORIP srl Zamboni Simone Pergine Fr. Serso GD TELECOMUNICAZIONI srl Scozzai Fabrizio Giorgio Savigliano GEICO LENDER spa Di Campli Enrico Gambineri Paolo Montesilvano Spiaggia GIEMME CALOR srl Abello Gianluca Ventimiglia IBM ITALIA spa Gaglione Agostino Recalcati Paolo Segrate IDROTERMO SERVICE DI CIRELLA Cirella Tarquinio Torino

Carica Vuoto dell’impianto. Eseguire l’operazione senza errori è requisito fondamentale per l’ottenimento del Patentino Frigoristi. Nell’immagine il docente Ilario Spinello addestra un allievo nella sede dei corsi CSG di Bologna.

TECNO GENUS DI CALORE sas Calore Francesco Novara TECNOGAS DI COSTANZO Costanzo Roberto Gattinara TOMASELLI IDRAULICA Tomaselli Davide Carugate TRANSFER OIL spa Monari Andrea Colorno TUFANO SALVATORE Genova VIESSMANN srl Antolini Matteo Baldo Luca Sossella Christian Balconi di Pescantina VITRUVIO SOC. COOP. SOCIALE Meriggi Gianluca Taggia

CORSI A MILANO ABS DI SETTI MIRCO snc Setti Mirco Luzzara AMG ENERGIA spa Giambrone Salvatore Luparello Salvatore Morgano Walter Palermo

Nella sede dei Corsi di Roma consegna degli Attestati, molto richiesti dalle Aziende, di un Corso di Tecniche Frigorifere Base e Specializzazione. Tale corso è di premessa al lavoro del Tecnico del Freddo senonché propedeutico a tutti gli altri corsi CSG.

ARINORD srl Ronchi Ermanno Trezzo Sull’Adda

BLUERED srl Kioresko Pavlo Cusano M.no

COSTAN srl Catalano Bartolomeo Aurelio Limana

ARZANI ALESSANDRO San Salvatore M.to

BMB DI BEGARELLI Begarelli Bruno Verolanuova

CRETELLA ANDREA MICHELE Cassina De’ Pecchi

BIEMMEB DI BELLONI Belloni Mauro Giannì Roberto Treviglio

BROGGI ALESSANDRO Figliaro

DE ANGELIS ANIELLO San Giorgio del Sannio DRAGONE GIOVANNI Gesualdo FERRERO spa Stucchi Fabrizio Pozzuolo Martesana FGR ELECTRONIC sas Gervasoni Matteo Vimercate GRAPS VINCENZO Taranto HDI spa Valcarenghi Diego Castelleone IDEALSERVICE soc. coop. Sclabas Andrea Pasian di Prato KYOTO soc. coop. Danci Dan Vignate

Professori universitari cinesi impegnati nelle prove pratiche per l’ottenimento del Patentino. E’ molto importante che tutte le Nazioni mondiali standardizzino i propri livelli di formazione per garantire perdite zero di refrigerante, tutela ambientale e sicurezza per Tecnici del Freddo e utilizzatori finali. Il CSG è stato incaricato dall’ONU per stabilire questi standard comuni di formazione.

MAMMONE srl Cagnani Cesare Geroni Giancarlo Mammone Davide Fr. S. Grato Lodi

MASIN GABRIELE Montegrotto T. MELLINI FRANCESCO Milano MGI srl Faso Gianfranco Bekyarov Krasimir Cernusco S/N MICOR srl Russo Michele Albano Laziale MIOR DANIELE Palazzo Pignano MOIOLI TECNOIDRAULICA Moioli Davide Vigevano MONTALBA INDOOR AIR QUALITY srl Ficarra Fabrizio Lo Curto Massimo Petrone Devis Putelli Emiliano Voghera MT ITALIA srls Facchetti Giovanni Monticelli Daniel Osio Sopra NUTRISERVICE srl Branchi Daniele San Paolo OMARI ABDELKHALEK Torino

L’intervento dell’ing. Marco Buoni, VicePresidente AREA e Direttore Tecnico Centro Studi Galileo inaugura il Master del Freddo nella cornice dell’ITIS Sobrero, storica scuola tecnica di Casale Monferrato, con la quale il Centro Studi Galileo ha stretto una partnership per la formazione degli allievi degli ultimi anni.

P SERVICE srl Mambretti Diego Oggiono

POLETTI IMPIANTI srl Cominetti Alida Settimo M.se

RIVA GIOVANNI Cerro Maggiore SAMIT snc Marchesi Marco Calvenzano TERMOEUROPA srl Teoldi Manuel Corsico TOP IMPIANTI DI TENCONI Tenconi Paolo Domenico Milano VINCI ADAMO Gaggiano

ESAME PER L’OTTENIMENTO DEL PAT. BRASATURA SECONDO LA DIRETTIVA 97/23/CE (PED) E SUCC. PRESSO LFOUNDRY DI AVEZZANO

Sotto lo sguardo attento dell’imprenditore italo burkinabè e docente Centro Studi Galileo, Madi Sakande, un allievo candidato all’ottenimento del Patentino Italiano Frigoristi esegue una brasatura, miglior metodo per evitare perdite di refrigerante ad alta o bassa infiammabilità. Tutti i costruttori hanno eliminato le giunzioni meccaniche (o sono in procinto di).

Colasanti Massimo Fracassi Fabio Gallese Paride Mastrodicasa Lucio Gianluca D’Alò Alessandro Caretta Domenico Pasqualone Berardino

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Patentino Italiano Frigoristi - PIF in tutta Italia

Nella foto si può visionare un momento di una prova pratica durante l’esame PIF (Patentino Italiano Frigoristi) all’interno di una delle 18 sedi in Italia dei corsi del Centro Studi Galileo, presso l’Elettronica Veneta, a Treviso. Iniziando da sinistra il candidato al PIF mentre esamina la lettura delle pressioni e delle temperature dell’impianto didattico, uno dei numerosi docenti CSG Gianfranco Cattabriga ed in abito scuro l’ispettore Kelvin Kelly.

Editoriale

A.A.A. America, Asia, Africa nuove tecnologie cercasi L’innovazione passa anche dalla refrigerazione: il CSG per il futuro degli alternativi nel mondo

SILVIA ROMANÒ International Affairs Officer Centro Studi Galileo

Formazione e certificazione sono indubbiamente le parole chiave per garantire un passaggio sicuro ed efficace in questo delicato momento storico di transizione dai refrigeranti tradizionali a quelli alternativi e naturali. Sono ancora molti gli interrogativi circa l’applicabilità, le normative e, non in ultimo, i processi di ratifica di alcune delle Parti del Protocollo di Montreal. Per questo motivo il Centro Studi Galileo è chiamato più volte dalle massime Autorità Europee, in primis la Commissione Europea così come anche le Agenzie delle Nazioni Unite per l’Ambiente e lo Sviluppo Industriale, a condividere la propria

conoscenza ed esperienza, soprattutto con gli esponenti dei Paesi in via di sviluppo, prossimi all’adozione delle nuove normative. Durante il recente Thematic Meeting svoltosi dal 10 al 12 ottobre a Tirana, Albania, incentrato sulla gestione consapevole delle fasi di eliminazione degli HCFC e riduzione degli HFC in favore dei Paesi balcanici, la rappresentante del Ministero dell’Ambiente albanese ha dichiarato: “La formazione è l’unico mezzo realmente efficace per trasferire conoscenza su installazione, manutenzione e riparazione dei sistemi con refrigeranti alternativi, specialmente se consideriamo le pro-

blematiche relative alla sicurezza legata all’uso dei gas infiammabili o leggermente tossici. Complementare alla formazione è poi la certificazione, che è senz’altro il migliore metodo pratico per verificare il livello di competenza del personale incaricato di svolgere tali operazioni; in questo modo, infatti, la persona responsabile riceve un’approvazione ufficiale ad operare secondo le norme di legge”. In questa cornice il Direttore Tecnico del Centro Studi Galileo Marco Buoni ha illustrato alcune linee guida per gestire in modo ottimale un centro di formazione, svolgendo regolarmente corsi e rilasciando certificazioni

ECA Thematic Meeting a favore dei paesi balcanici per l’eliminazione dei gas HCFC svoltosi a Tirana dal 10 al 12 ottobre 2017. In foto: Marco Buoni e Silvia Romanò (Direttore Tecnico ed Affari Esteri CSG) insieme agli esperti e rappresentanti dei Ministeri dell’Ambiente di Albania, Bosnia ed Erzegovina, Croazia, Macedonia, Montenegro, Romania, Serbia e Turchia

In evidenza sul mappamondo i Paesi finora coinvolti in corsi e sessioni d’esame CSG. In particolare: Piccole Antille, Stati Uniti d’America, Argentina, Colombia, Cina,Tunisia, Algeria, Marocco, Gambia, Ghana, Ruanda, Eritrea,Turchia, Giordania, Iraq, Bahrein, Arabia Saudita, Bielorussia, Ucraina, Tajikistan, Uzbekistan, Paesi Balcanici, Regno Unito, Spagna.

all’esito positivo della sessione d’esame, in collaborazione con un Ente ufficialmente riconosciuto. Nel corso dell’incontro gli otto Paesi presenti (Albania, Bosnia ed Erzegovina, Croazia, Macedonia, Montenegro, Romania, Serbia e Turchia) hanno condiviso tra loro esperienze, sfide superate e problematiche riscontrate nel corso degli ultimi anni, in vista delle scadenze imposte dal Protocollo di Montreal per l’eliminazione dei gas ad alto impatto ambientale. Molte le domande rivolte al CSG a questo proposito, come ad esempio circa i calcoli del GWP (ovvero potenziale di riscaldamento globale) o dell’equivalente di CO2, ma anche le caratteristiche delle miscele e dei refrigeranti naturali. A tal riguardo, il Centro Studi è in prima linea per la formazione dei tecnici sulle alternative eco-friendly attualmente disponibili, ovvero idrocarburi, anidride carbonica ed ammoniaca. Già nel mese di luglio, infatti, è stato svolto presso la sede principale un corso teorico-pratico per 18 rappresentanti di Università e Governo cinese, commissionato dall’Agenzia per l’Ambiente delle Nazioni Unite. La più grande potenza industriale (e seconda per economia) del mondo si è rivolta al CSG per ricevere le ultime nozioni ed esercitarsi su impianti di ultima generazione, così da portare quanto appreso negli istituti di provenienza. La Cina, infatti, è ancora agli inizi della fase di graduale eliminazione degli idrofluorocarburi, e guarda all’Europa per compiere i primi passi verso l’innovazione del futuro. Come sempre le misure di sicurezza sono di prima-

ria importanza durante i training CSG voluti da UNIDO, ed è infatti stato questo l’accento posto durante la settimana di workshop che si è tenuta a St. George’s, Grenada, per un folto team di tecnici ed insegnanti provenienti da tutte le isole delle Piccole Antille. Nella sede pilota del training center locale, in data 25 agosto 2017 è stato installato ed acceso il primo sistema di condizionamento ad idrocarburi (R-290), con la straordinaria inaugurazione da parte del Ministero delle Finanze e dell’Energia di Grenada, presente nella persona di Petra Charles-Joseph (in foto). L’utilizzo di alternative naturali è difatti consigliato da parte di tutti gli Organismi Internazionali per sopperire gradualmente agli HFC e HCFC, che lentamente scompariranno dal mercato. Questi ultimi, infatti, sono dannosi per l’ambiente a causa dell’impatto negativo che hanno sullo strato d’ozono, nonché sul clima (in primis effetto serra e riscaldamento globale). Questo tema caldo è talmente importante da essere stato al centro del dodicesimo Summit sulla sostenibilità di Nuova Delhi, India, fortemente promosso dalla Commissione Europea, che ha invitato il Centro Studi Galileo a dare il proprio contributo ed esprimere un punto di vista rilevante in un momento che non è mai stato tanto critico. Gli effetti devastanti del cambiamento climatico sono infatti sotto gli occhi di tutti: uragani, tornado, tsunami e gravi episodi di siccità sono purtroppo sempre più frequenti, mettendo in serio pericolo alcune popolazioni del nostro pianeta.

Durante il meeting è stato promosso il dialogo tra l’Europa ed i rappresentanti delle più grandi industrie indiane e si è discusso a lungo dell’implementazione di soluzioni alternative e meno inquinanti. In questo ambito di refrigerazione sostenibile e green cooling, il Vice Presidente Affari Internazionali di AREA Marco Buoni ha illustrato quanto è fondamentale aumentare le competenze dei tecnici che maneggiano gli impianti, in vista del risparmio energetico e della salvaguardia ambientale. La protezione dello strato d’ozono è stata celebrata in tutto il mondo duran-

Il simbolico taglio del nastro inaugurale del primo sistema AC ad R-290 dei Caraibi è stato fatto da Mrs. Petra Charles-Joseph, Vicesegretario del Ministero delle Finanze e dell’Energia di Grenada

te il Giorno Internazionale dell’Ambiente il 16 ottobre 2017, in vista del trentesimo anniversario dalla stipula del Protocollo di Montreal. In questa occasione il Centro Studi Galileo è stato invitato dal Governo tunisino a presenziare in un seminario formativo ed informativo sulla eliminazione degli HCFC e di tutte le altre sostanze nocive per l’atmosfera. Il CSG da anni collabora con il Ministero dell’Ambiente tunisino per lo sviluppo del settore tramite corsi, workshop e supporto sia teorico che pratico; nei prossimi mesi infatti lavorerà fianco a fianco del Ministero e del Governo per elaborare uno schema di certificazione nazionale che entrerà presto in vigore, per tutelare sia i tecnici che il benessere dell’intero Paese. È così, infatti, che molti paesi di America, Asia ed Africa si proiettano nel futuro, grazie al sostegno del primo Centro di Formazione per Tecnici del Freddo in Italia. ●

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La formazione continua del Tecnico del Freddo: dagli Istituti Superiori al Master del Freddo

FEDERICO RIBOLDI Responsabile Relazioni Esterne Centro Studi Galileo Responsabile della Comunicazione Istituzionale Associazione dei Tecnici del Freddo

Centro Studi Galileo si è distinto nei suoi primi 40 anni di attività per una presenza costante in tutte le fasi formative della vita professionale dei Tecnici italiani del Freddo. Ora è pronto a nuove frontiere della formazione. In primis il lancio, di grande successo in tutta Italia, del Master del Freddo, corso specialistico di ineguagliato livello. Al Master, in corso la seconda edizione, prendono parte Tecnici da tutte le Regioni Italiane. Tenuto in collaborazione con importanti multinazionali del settore (IARPEPTA, Sanden Vendo...) ha una durata di 100 ore e esplora ogni ambito della termodinamica e della refrigerazione. In seconda istanza, ma non per importanza, gli accordi di collaborazione con gli Istituti Tecnici Superiori, gli ITIS, che oltre ai tradizionali corsi di meccanica, elettronica, chimica hanno inserito nella propria didattica il master, i corsi e i patentini obbligatori per operare nel settore del freddo. Sono moltissimi gli istituti con i quali il Centro Studi Galileo sta collaborando, tra gli altri, solo per nominarne alcuni: Avogadro di Torino, ITIS San Giovanni Bosco di Viadana-Mantova, l’Istituto Padre Piamarta di Milano e l’ITIS Sobrero di Casale Monferrato. In quest’ultimo è stata creata una grande aula di termodinamica in partnership tra l’Istituto, il Centro Studi Galileo e l’azienda locale Rivogas che ha predisposto un moderno laboratorio di brasatura; nell‘Istituto è attivo in queste settimane il Master del freddo. Per l’ITIS di Viadana sono stati rilasciati

Ragazzi dell’Istituto Superiore ITIS S. Giovanni Bosco di Viadana seguono la lezione pratica.

50 Patentini Frigoristi negli ultimi 2 anni, obbligatori per operare sui circuiti. Presso l’Istituto Avogadro di Torino vengono periodicamente organizzati corsi sulle Tecniche Frigorifere. I corsi sono rivolti agli allievi degli istituti e collaborazioni verranno instaurate con altre scuole delle regioni interessate. L’addestramento di base sin dall’età scolare permetterà ai giovani Tecnici di assumere una grande preparazione tecnica e un’importante manualità e alle aziende di assumere, appena terminata la scuola, maestranze già formate. La specializzazione in refrigerazione e aria condizionata è per i nostri istituti un nuovo sviluppo di sicuro successo presso la popolazione studentesca che grazie a questa nuova professionalità avrà la garanzia di inserirsi in tempi brevi. Un grande sostegno anche per le famiglie che non avranno preoccupazioni sul futuro lavorativo dei propri figli! Centro Studi Galileo è stato il primo,

da fine anni ’70 ad unire Tecnici, Industrie, Università e Scuole Superiori per una formazione a 360°. Diversi fattori spingono il settore a migliorarsi con beneficio dei clienti finali, dei tecnici, delle industrie, delle università, delle scuole e ovviamente dell’ambiente: • la richiesta di maggiore professionalità in ogni settore ed in particolare in quelli maggiormente dinamici e inclini ai cambiamenti tecnologici come il nostro della refrigerazione e condizionamento, • la crescente richiesta di impianti di refrigerazione e condizionamento dell’aria per una migliore conservazione degli alimenti e maggior comfort delle persone • stringenti disposizioni normative e legislative che impongono controlli periodici per il miglioramento energetico e il controllo ambientale La sfida dei nuovi refrigeranti impone di continuare, con slancio ancora maggiore, in questa direzione. ●

NOTIZIE DALL’EUROPA

(Sintesi a cura del prof. PIERFRANCESCO FANTONI)

■ LEGISLAZIONE Revisione Direttiva EPBD – Sono 629 gli emendamenti presentati durante la procedura di revisione della Direttiva riguardante le prestazioni energetiche degli edifici. L’AREA insiste sulla necessità di avere delle ispezioni obbligatorie per assicurare un funzionamento efficiente degli impianti e sul fatto che non sussiste mutua esclusività tra le ispezioni periodiche e la presenza di sistemi di controllo automatici dell’edificio. Inoltre l’AREA esprime perplessità sul significativo aumento dei valori-limite al di sotto dei quali non sono necessarie ispezioni periodiche. Di fatto molti impianti di riscaldamento e condizionamento risulteranno esenti dai controlli e questo condurrà a conseguenze negative sulla loro efficienza energetica e sulle prestazioni complessive. (Pagina 4 della Newsletter AREA scaricabile su www.associazioneATF.org) Revisione Direttiva Efficienza Enegetica – Sono 694 gli emendamenti presentati per la revisione della Direttiva sull’Efficienza Energetica. La maggior parte di essi riguarda l’articolo 9 riguardante il riscaldamento, la refrigerazione, il condizionamento e la questione della povertà energetica. (Pagina 5 della Newsletter AREA) Revisione Direttiva Energie Rinnovabili – Sono 1300 gli emendamenti presentati durante la fase di revisione della Direttiva sulle Energie Rinnovabili. Nel contempo si sta cercando di aggiornare i dati riguardanti il possibile impatto dell’entrata in vigore della revisione soprattutto per quanto riguarda i costi delle energie rinnovabili, che attualmente si riferiscono al 2014. In particolare verranno aggiornati i costi di produzione dell’energia solare ed eolica. In questo modo, il raggiungimento dell’obiettivo del 27% per le energie rinnovabili risulterà essere meno costoso. Un aumento del target di efficienza energetica al 30% e oltre è in grado di agevolare il raggiungimento di tale obiettivo. (Pagina 5 della Newsletter AREA) Regolamento Ecodesign – Il Regolamento Ecodesign 2016/2281 riguardante le apparecchiature di riscaldamento, i condizionatori (potenza maggiore di 12 kW), i chiller di processo per alte temperature è stato pubblicato nel dicembre 2016. Tuttavia non sono ancora stati pubblicati gli standard armonizzati di conformità a tale Regolamento. La Commissione Europea, per dare implementazione al Regolamento, ha pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale i metodi di misura transitori (2017/C229/01). Rispetto alla bozza precedente ci sono alcune modifiche: ora, lo standard di riferimento per i chiller destinati al comfort, i condizionatori e le pompe di calore a combustione interna è la EN 16905. La Commissione Europea sta anche predisponendo un documento con le FAQ riguardanti le apparecchiature di riscaldamento, di raffreddamento ed i chiller di processo ad alte temperature. Tra le altre cose, esso contiene le risposte alle domande più comuni, come ad esempio i criteri per stabilire se le apparecchiature ricadono all’interno del Regolamento o meno. Una bozza del documento è reperibile presso la Segreteria dell’AREA. (Pagina 6 della Newsletter AREA)

Revisione Ecodesign per apparecchiature di riscaldamento – La Commissione Europea ha iniziato la revisione delle disposizioni Ecodesign (813/2013) e dell’etichettatura energetica (811/2013) per le caldaie ed i sistemi ibridi di riscaldamento. I risultati definitivi sono attesi per il 2019. Sotto esame risultano i processi di smantellamento, riciclabilità, riparabilità e durata delle apparecchiature. Per quanto riguarda i requisiti di Ecodesign l’obiettivo si concentra sulle emissioni di refrigeranti, le emissioni di monossido di carbonio, l’uso di idrocarburi e di problematiche specifiche connesse, l’efficienza energetica, le emissioni sonore e le emissioni di ossidi di azoto. (Pagina 6 della Newsletter AREA) Ecodesign per i containers refrigerati – La Commissione Europea ritiene prioritario includere nell’Ecodesign i container refrigerati per migliorare la loro efficienza energetica. Il via ai lavori nel primo trimestre 2018. (Pagina 7 della Newsletter AREA) Ecodesign per apparecchiature intelligenti – La fase preparatoria dello studio di fattibilità ha individuato le apparecchiature che offrono un potenziale di alta flessibilità, comfort e prestazioni. Tra i prodotti inclusi risultano esserci i climatizzatori residenziali e non. I prodotti che soddisferanno i requisiti saranno opportunamente etichettati. (Pagina 7 della Newsletter AREA) Revisione Direttiva etichettatura energetica – Il 28 luglio 2017 è stato pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale dell’Unione Europea la revisione del Regolamento 2017/1369/EU sull’etichettatura energetica. Esso è entrato in vigore il 1 agosto 2017 e fornisce indicazioni sul consumo di energia delle apparecchiature durante il loro funzionamento. Uno dei suoi obiettivi è quello di informare i consumatori ed agevolarli nella scelta migliore. La revisione prevede una modifica alla scala di classificazione dei prodotti (che sarà da A a G). Per quanto riguarda le apparecchiature di raffreddamento le nuove etichette entreranno in vigore nei prossimi 6 anni e introdotte nel mercato nel biennio 2024/2025. Per un periodo le nuove etichette accompagneranno le vecchie. (Pagina 7 della Newsletter AREA)

■ BREVI DALL’AREA Nuova APP dell’AREA – L’AREA ha sviluppato una nuova APP per il settore della refrigerazione e del condizionamento che permette ai tecnici del freddo di conformarsi alle disposizioni del Regolamento F-Gas e a quanto previsto nella norma EN 378. L’APP permette di calcolare le concentrazioni ed i limiti di sicurezza di infiammabilità secondo la EN378 e informa se il progetto è confacente ad essi o richiede ulteriori aggiustamenti. Infine, l’app consente di calcolare i valori delle tonnellate di CO2 equivalente per i vati tipi di refrigerante per poter compilare correttamente il registro dell’apparecchiatura F-gas ed etichettare l’apparecchiatura stessa. L’APP è liberamente scaricabile per IOS e Android. (Pagina 3 della Newsletter AREA)

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Speciale refrigeranti naturali

Impiego dell’anidride carbonica negli impianti frigoriferi SECONDA PARTE

PAOLO AMIRANTE Corso del Centro Studi Galileo sulla refrigerazione commerciale a CO2 presso Vendo con impianti didattici Castel e LUVE.

Professore di Macchine e Impianti per le Industrie Alimentari Università di Bari

Aspetti specifici sull'uso dell’anidride carbonica come fluido frigorigeno Allorché si dispone di un fluido di raffreddamento (aria o acqua) a temperatura inferiore a 20 °C, l’anidride carbonica può essere utilizzata come un qualunque altro fluido frigorigeno, operando in ciclo subcritico (cfr. Fig.10). Naturalmente il diverso livello di pressione richiede componenti ed accorgimenti impiantistici adatti. L’utilizzazione dell’anidride carbonica come fluido naturale alternativo è di grande attualità, in quanto, pur richiedendo potenze elevate garantisce sia il rispetto della conservazione dell’ambiente che la possibilità di utilizzo in impianti sia di piccole che di grandi dimensioni, anche in aree geografiche lontane da luoghi ove risulta più facile l'assistenza tecnica. In relazione alle possibili specifiche soluzioni costruttive, sembra che il ciclo trans-critico sia più idoneo per le applicazioni dell’anidride carbonica come fluido frigorigeno. In linea di principio il ciclo transcritico ad anidride carbonica (cfr. Fig.11) è una combinazione del ciclo di Carnot e del ciclo di Joule: l’evaporazione avviene nella regione sub-critica, il rigetto del calore avviene nella regione trans-critica e, di solito, facendo riferimento al diagramma temperatura-entropia, al di sopra del punto critico. Questo comporta una similitudine con il ciclo di Joule, comunque in una regione che presenta una grande diversità con le proprietà del gas ideale.

Figura 10 – Ciclo frigorifero sub-critico a CO2.

Figura 11 – Ciclo frigorifero a CO2 sub-critico (1-2-3-4) e trans-critico (1’-2’-3’-4).

Figura 12 – Diagramma entalpico della CO2 ed immagini di due compressori progettati per pressioni sub-critiche inferiori a 31,06 bar.

Indicativamente quando l’aria esterna o il fluido di raffreddamento dello scambiatore di alta pressione è a temperatura superiore a 20 °C, viene richiesto di utilizzare il ciclo sub-critico rappresentato in Figura 11 conviene proposto il ciclo trans-critico 1’-2’-3’-4’, invece delle trasformazioni 1-2-3-4. Dato che nello scambiatore di alta pressione non si ha più coesistenza di 2 fasi, non è più possibile il controllo dell’alta pressione semplicemente controllando la temperatura dello scambiatore, ma è necessario un controllo indipendente. Pertanto, in fase di progettazione devono essere seguiti particolari accorgimenti, molto diversi rispetto a quelli usati dagli impianti con refrigeranti convenzionali, sia per i sistemi funzionanti in regime subcritico sia per i sistemi funzionanti in regime supercritico. A solo titolo di esempio si citano i seguenti punti, che non esauriscono la totalità delle situazioni in cui un sistema a CO2 è diverso da un sistema convenzionale con refrigeranti sintetici. Infatti, così come accade per i refrigeranti sintetici, anche con l’impiego di anidride carbonica, il ruolo più importante all’interno dell’impianto è ricoperto dal compressore. Tuttavia il progetto e la costruzione di compressori per la refrigerazione che evolvano la CO2 presentano difficoltà non indifferenti, principalmente legate alle pressioni di esercizio elevate e alle conseguenti elevate temperature di fine compressione; pertanto per tali impianti vengono richieste le seguenti soluzioni tecnologiche: • cicli termodinamici con pressioni elevate e quindi con costi di installazione maggiori; inoltre, i compressori di

Figura 13 – Immagine di compressore di grande potenza progettato per operare a pressioni superiori a quella critica (pc = 31,06 bar) ed uno schema funzionale di un compressore progettato per poter essere utilizzato sia per l’anidride carbonica che per l’ammoniaca.

tipo semi-ermetico necessitano di un controllo molto accurato delle temperature del fluido; infatti, è facile raggiungere, anche con i sistemi frigoriferi aventi temperature di evaporazione intorno a -10 °C, temperature di fine compressione prossime a 200 °C, eccessive per il compressore; è necessario, quindi, verificare sia l’idoneità e l’effettiva utilità di eventuali scambiatori rigenerativi sia il controllo del surriscaldamento effettivamente realizzato dai dispositivi di espansione utilizzati; • sollecitazioni meccaniche pari a 5-10 volte superiori a quelle richieste dai refrigeranti sintetici comunemente impiegati al giorno d'oggi; ciò dunque comporta sia volumi spostati inferiori, sia pressioni differenziali da 5 a 10 volte più alte fra monte e valle del pistone; • elevate sollecitazioni termiche legate alle elevate temperature di mandata che si manifestano al crescere del rapporto di compressione; ciò ha portato alla scelta di materiali idonei a tali

applicazioni per la realizzazione dell’assieme piastra-valvole e all’impiego di lubrificanti caratterizzati da temperature di flash superiori ai 200 °C; è comunque necessario che la temperatura di fine compressione non ecceda i 160 °C per i modelli trans-critici e 120 °C per i modelli sub-critici; • elevata solubilità del refrigerante negli oli di tipo poliestere; si precisa che gli oli di tipo poliestere sono estremamente solubili con l'anidride carbonica, con conseguente diminuzione del potere lubrificante della miscela oliorefrigerante che si viene a formare; in relazione a tale aspetto è necessario che la temperatura dell’olio lubrificante sia sempre compresa tra i 30 °C e di 65 °C; qualora si manifestassero temperature del lubrificante superiori ai 65 °C diviene necessario l'impiego di un impianto supplementare di raffreddamento dell'olio, dimensionato in modo tale da smaltire circa il 20% della energia assorbita dal compressore durante il suo funzionamento; • necessità di contenere il livello di

rumorosità e vibrazioni entro livelli accettabili; infatti, i compressori impiegati negli impianti frigoriferi ad anidride carbonica devono assicurare valori di compressione piuttosto elevati rispetto agli impianti tradizionali e questo comporta una maggiore rumorosità e intense vibrazioni; per limitare tale inconveniente è necessario operare un corretto equilibramento dinamico delle componenti meccaniche del compressore. Nella Figura 12 sono raffigurati due compressori per cicli sub-critici che operano a temperature inferiori alla temperatura critica (Tc = 73,84 °C) e a pressioni inferiori alla pressione critica

Figura 14 – Schema di un sistema con R404A.

Figura 15 – Schema di un sistema di media temperatura indiretto.

Figura 16 – Schema di un circuito di media temperatura con CO2 come fluido secondario.

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(Pc = 31,06 bar). Nella Figura 13 è raffigurato un compressore di grande potenza progettato per operare a pressioni superiori a quella critica (Pc = 31,06 bar) ed uno schema funzionale di un compressore progettato per poter essere utilizzato sia per l'anidride carbonica che per l'ammoniaca. Caratteristiche tecnologiche di un impianto pilota che utilizza l’anidride carbonica Per realizzare un impianto pilota che utilizza come fluido frigorifero l’anidride carbonica, in via preliminare è opportuno eseguire un accurato stu-

dio per semplificare le soluzioni costruttive e ridurre i costi di tale applicazione, sia per gli impianti di frigoconservazione (sopra 0 °C) che per quelli di surgelazione (sotto -18 °C). Il progetto di ricerca proposto ha avuto lo scopo di definire le condizioni ottimali d'uso dell'anidride carbonica attraverso lo studio delle sue caratteristiche termodinamiche e dei relativi cicli frigoriferi applicabili a costi di installazione accettabili. Durante gli ultimi anni, numerosi sono stati i tentativi di realizzare compressori per anidride carbonica di tipo aperto capaci di operare nelle condizioni precedentemente menzionate. Tuttavia le alte pressioni in gioco rendono estremamente critico il problema della tenuta sull'albero. Di conseguenza, il design più fruibile sembra essere quello relativo ai compressori di tipo semiermetico ed ermetico, a seconda della taglia di impianto nel quale le macchine debbano essere installate. Anche la progettazione delle altre componenti del sistema frigorifero richiede l'adozione di particolari accorgimenti a causa delle peculiarità fisiche dell'anidride carbonica. Ad esempio, il calcolo dello scambiatore deve essere eseguito con metodologie diverse da quelle usate comunemente per i condensatori. Anche l’equazione fondamentale dello scambio termico: Q = K x S x ∆Tml può essere usata solo localmente, dato che il calore specifico, Cp, è variabile. Il problema può essere risolto anche in questo caso usando strumenti di calcolo appropriati. Nella progettazione degli evaporatori è necessario considerare che il coefficiente di scambio termico convettivo lato CO2 è decisamente più alto rispetto a quello che si ha con i refrigeranti HCFC o HFC. Tale proprietà andrà dunque sfruttata senza però perdere di vista la necessità di realizzare un componente caratterizzato da una resistenza meccanica necessaria a contenere pressioni più elevate. I dispositivi di laminazione devono essere scelti tenendo conto della massima pressione di esercizio, che si verifica in condizioni di massima temperatura ambiente. Nei sistemi a espansione secca possono attual-

Figura 17 – Immagini di due impianti a CO2 realizzati dalla società Enex.

Figura 18 – Immagine della cella di refrigerazione sperimentale con fluido frigorigeno naturale e dei principali componenti dell’impianto frigorifero.

mente essere usate delle valvole di espansione termostatiche di tipo elettronico, dato che possono essere facilmente adattate per tutti i fluidi frigoriferi. Il principale vantaggio della CO2 è di poter essere utilizzata ovunque in espansione diretta, dato che non esistono controindicazioni, né economiche né ambientali, nell'utilizzare cariche elevate, salvo la necessità di prevedere opportune protezioni contro il rischio presentato da concentrazioni molto elevate in ambienti con elevata affluenza di persone. Il metodo di calcolo delle perdite di carico può essere il medesimo che con i refrigeranti sintetici. Alla luce delle sovraesposte caratteristiche dell’anidride carbonica e volendo effettuare un confronto con i sistemi a R404A, gli impianti a CO2 presentano i seguenti vantaggi: • bassa caduta di temperatura di saturazione per una data caduta di pressione nelle tubazioni e nell'evaporatore; • migliori caratteristiche di scambio termico che permettono di: operare a temperatura di aspirazione più alta di circa 2-3 °C a parità di temperatura di mantenimento della cella ed ottenere

incrementi di efficienza molto più elevati a parità di sottoraffreddamento in condizioni subcritiche. Questi aspetti portano a ottenere, negli impianti operanti con CO2, livelli di efficienza interessanti rispetto agli equivalenti impianti che utilizzano refrigeranti di tipo HFC. I principali schemi impiantistici proponibili con efficienza paragonabile agli attuali fluidi Per poter effettuare un confronto tra i rendimenti energetici fra sistemi evolventi R404A e sistemi evolventi CO2 è necessario descrivere brevemente quali siano le principali tipologie impiantistiche relative alle due tecnologie. Di seguito saranno descritti e posti a confronto diversi schemi di sistemi frigoriferi ad espansione diretta. Lo schema di Figura 14 rappresenta un classico sistema con R404A come refrigerante, preso come riferimento. Lo schema di Figura 15 rappresenta, invece, un sistema di media temperatura indiretto, che oltre a raffreddare le utenze a 0 °C, raffredda anche il condensatore di un sistema di bassa temperatura in cascata ad anidride carbo-

nica. A differenza del precedente, il terzo schema (cfr. Fig. 16), sempre del tipo in cascata per la bassa temperatura, prevede il circuito di media temperatura e l'utilizzo di CO2 come fluido secondario a cambiamento di fase. Il problematico utilizzo dell’anidride carbonica è essenzialmente dovuto alle elevate pressioni del ciclo transcritico, che possono giungere fino a 140 bar. La tecnologia non è sufficientemente matura da offrire compressori in grado di raggiungere pressioni di almeno 90 bar, sufficienti a consentire l’applicazione di cicli ad espansione diretta con anidride carbonica. Tali limiti tecnici hanno reso necessario fino ad oggi un’applicazione dell’anidride carbonica esclusivamente come fluido refrigerante per cicli di tipo indiretto. Attualmente, le aziende produttrici di compressori stanno investendo molto nella ricerca per lo sviluppo di compressori che possano funzionare ad elevate pressioni e permettere quindi di utilizzare l'anidride carbonica in cicli trans-critici. DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO PILOTA REALIZZATO DALL’UNIVERSITÀ DI BARI Gli studi eseguiti hanno consentito di realizzare un impianto pilota di laboratorio che ha avuto lo scopo di fornire alla società Enex i dati sperimentali necessari per convalidare le scelte costruttive che la suddetta ditta, leader nel settore, ha utilizzato per la realizzazione di numerose centrali frigorifere realizzate in tutto il Mondo (cfr. Fig. 17). Nella Figura 18 è riportata l'immagine dell’impianto pilota realizzato e dei suoi principali componenti. I componenti principali dell’impianto sono costituiti da (cfr. Fig.19): • una cella frigorifera di 3m x 3m e relativo schema del circuito frigorifero (A); • un motocompressore DORIN modello TCD 362 con motore 4 poli (B); • un condensatore (d) per lo scambio termico ad alta pressione modello SHVS27/1 ©; • una valvola di laminazione ad azionamento elettronico (D); • un pannello evaporativo con annesso gas cooler (F);

Figura 19 – Componenti principali dell’impianto: una cella frigorifera di 3m x 3m e relativo schema del circuito frigorifero (A); un motocompressore DORIN modello TCD 362 con motore 4 poli (B); condensatore per lo scambio termico ad alta pressione modello SHVS27/1 (C); valvola di laminazione ad azionamento elettronico (D); un pannello evaporativo con annesso gas cooler (F); quadro elettrico dotato degli apparati elettronici di comando (G). • un quadro elettrico dotato degli apparati elettronici di comando (G). Il controllore a logica programmabile della Eliwell è in grado di ottimizzare il funzionamento dell'impianto, leggen-

do, dai trasduttori di pressione e dalle termocoppie installate nel circuito, i valori di pressione e temperature in gioco, in base alle temperature impostate dall'utente per l'ambiente da

refrigerare, e stabilisce così il grado di apertura della valvola di laminazione (cfr. Fig. 20). Nel quadro elettrico è presente un controllore per monitorare la valvola annessa all'evaporatore; inoltre, al controllore è abbinato un display a cristalli liquidi, visibile sul frontale del quadro elettrico, per l’impostazione dei valori di temperatura desiderata in cella e per la visualizzazione dei valori di temperatura nei vari punti del circuito provenienti dalle termocoppie. Nella Figura 21 sono raffigurati il sistema di controllo del compressore e i manometri di misura visiva delle pressioni di esercizio.

Figura 20 – Controllore a logica programmabile Eliwell e trasduttori di pressione e dalle termocoppie installate nel circuito per regolare i valori di pressione e temperature in gioco.

CONCLUSIONI I problemi ambientali quali la riduzione dello strato di ozono e l’effetto serra hanno dato nuova vita ai fluidi frigorigeni naturali che erano stati abbandonati a favore di quelli sintetici a più alta efficienza. La ricerca eseguita congiuntamente da unità operative dell’Università e del Politecnico di Bari è stata finalizzata alla messa a punto di tecnologie innovative per l’utilizzo di impianti di frigoconservazione dei prodotti alimentari con fluidi frigorigeni naturali. Tale tecnologia, applicata a prototipi industriali brevettabili, ha consentito una riduzione nei costi di realizzazione e gestione degli impianti di frigoconservazione al fine di alterare al minimo le caratteristiche merceologiche di “qualità” del prodotto trattato. La ricerca ha consentito di ottimizzare

Figura 21 – Sistema di controllo del compressore e i manometri di misura visiva delle pressioni di esercizio.

un impianto frigorigeno operante con fluido costituito da anidride carbonica per la refrigerazione di prodotti alimentari frigo-conservati. L’Università di Bari ha focalizzato la ricerca nello studio delle proprietà termodinamiche della CO2, in modo da proporre, in collaborazione con operatori del settore, soluzioni innovative ad alta efficienza. I problemi legati alla CO2 devono essere inquadrati in un contesto più globale, in cui si tenga conto della temperatura non in un determinato

Distributore SUNISO leader mondiale lubrificanti minerali e sintetici (P.O.E.) per compressori frigoriferi 00157 ROMA - Via Melissa, 8 Tel. (+39) 06 41793441-5232 Fax (+39) 06 41793078 www.sacirt.it sacirt@sacirt.it

periodo dell'anno, ma in tutto l’arco dell’anno. Il maggiore calore latente di evaporazione della CO2 permette di ottenere una maggiore efficienza per tutto il periodo di funzionamento in ciclo sub-critico, ciclo seguito durante la maggior parte dell'anno, mentre, per i periodi in cui la temperatura ambiente è superiore a 25 °C si deve ricorrere a soluzioni che permettano di non salire troppo con la pressione. Sono attualmente allo studio da parte delle aziende produttrici la messa a punto di compressori di nuova concezione che possano raggiungere elevate pressioni di mandata in modo da poter lavorare anche con un ciclo trans-critico. Sono anche previsti compressori bistadio per soluzioni con un doppio stadio di compressione a vantaggio di elevate prestazioni con buoni coefficienti di efficienza (Coefficient of Performance” - COP). Pertanto, anche se la tecnologia non può considerarsi completamente matura, si intravedono ottime prospettive per il futuro per l'impiego di fluidi naturali che contribuiranno alla riduzione dell’effetto serra. ●

Speciale compressori a CO2

Compressori transcritici per CO2 per grandi capacità di raffreddamento

ADRIAN MURESAN Ing. Muresan insegna al Corso del Centro Studi Galileo sulla CO2 ai professori universitari cinesi.

Application Engineer, Officine Mario Dorin

1. INTRODUZIONE

Articolo tratto dal 17° Convegno Europeo Richiedere atti e video PREFAZIONE L’utilizzo della CO2 come refrigerante è attualmente considerato come una delle soluzioni più valide in alternativa ai refrigeranti sintetici con elevato GWP. Comunque, mentre la sua adozione nelle applicazioni per la refrigerazione commerciale è ormai comunemente adottata, questo refrigerante non è ancora considerato come soluzione standard per applicazioni di elevata capacità frigorifera quali magazzini refrigerati, processi di raffreddamento, applicazioni industriali di media potenza, ecc. Una delle ragioni principali è la mancanza di componenti di adeguata potenza; i compressori rientrano in questa categoria. Questo articolo tratta dei nuovi compressori transcritici per CO2 che, mantenendo la filosofia costruttiva dei compressori per la refrigerazione commerciale, sono stati dimensionati per le capacità richieste dagli impianti frigoriferi sopra descritti. Keywords: CO2, Carbon dioxide, industrial refrigeration, GWP.

I compressori semiermetici a pistoni di tipo commerciale si sono affermati sul mercato per alcune peculiarità che ne rendono semplice l’installazione quali: la presenza del motore e del compressore nella stessa carcassa rende semplice il contenimento delle fughe anche con pressioni operative elevate tipiche delle applicazioni con CO2; il raffreddamento del motore con il gas aspirato permette di ottenere potenze

specifiche elevate; il sistema di lubrificazione è incluso nella carcassa; non sono necessari elementi di trasmissione del moto essendo tutti i componenti montati solidalmente sullo stesso albero, si prestano facilmente ad essere installati in parallelo, non richiedono procedure di avviamento e fermata particolari. Allo stesso tempo garantiscono il mantenimento delle prestazioni nel tempo e richiedono interventi minimi di manutenzione: le fasce elastiche sono

Figura 1. Collettore esterno per consentire lo smaltimento ottimale del calore.

Figura 2. Temperatura di mandata e dell’olio al variare del rapporto di compressione. CD6 - 80HP

Temperatura [°C]

in grado di assicurare una ottima tenuta anche con pressioni differenziali elevate e permettono di compensare per molte ore di funzionamento le usure delle pareti del cilindro, le valvole sono comandate solo dalle forze di pressione, non necessitano di aggiustamenti o regolazioni nel tempo e praticamente non sono soggette ad usure. L’impiego di compressori con CO2 è caratterizzato da elevate pressioni operative e da temperature di fine compressione superiori a quelle dei refrigeranti sintetici; inoltre l’elevata capacità frigorifera volumetrica ne limita drasticamente la cilindrata. Tutte queste peculiarità del CO2 comporta dei decisivi vantaggi nell’utilizzo dei compressori a pistoni rispetto alle tecnologie a vite e scroll.

Rapporto di compressione

Figura 3. Efficienza volumetrica.

2. STATO DELL’ARTE

Efficienza volumetrica

Rapporto di compressione

Figura 4. Efficienza isoentropica. CD6 - 80HP

Efficienza isoentropica

Negli ultimi 7-8 anni i più importanti costruttori di compressori semiermetici hanno sviluppato una propria gamma di compressori per CO2. Partendo da potenze tipiche della refrigerazione commerciale, la potenzialità dei compressori è gradualmente cresciuta; ad oggi sono disponibili sul mercato compressori di potenza nominale 50 HP con volumi spostati <40 m3/h a 50 Hz. Questa limitazione comporta che vengano costruiti rack frigoriferi con un numero impressionante di compressori con costi di installazione elevati. Si riporta di seguito l’esempio di uno dei casi affrontati recentemente. Si tratta di un magazzino refrigerato dove è richiesta una capacità frigorifera di 1,1 MW in MT (media temperatura da -5 a 0 °C). Si tratta di impianti in cui il carico termico varia molto lentamente nel tempo e che non richiede variazioni stagionali di carico troppo estreme. Con la disponibilità attuale di compressori è necessario costruire due centrali frigorifere con un totale di 10 – 12 compressori, a seconda dei volumi selezionati. Con la nuova serie di compressori a 6 cilindri sviluppata da DORIN 6 compressori sono in grado di coprire la stessa potenzialità. Questo rende possibile la costruzione di un singolo rack,

CD6 - 80HP

Rapporto di compressione

Figura 5. CD500 dimensioni d’ingombro.

Tabella 1. CD500 volume spostato e HP

lio lubrificante a valori accettabili anche in condizioni di elevati rapporti di compressione. Nel diagramma 2 sono riportate le curve di temperatura dell’olio e di mandata al variare del rapporto di compressione e della pressione di evaporazione. Le verifiche funzionali hanno anche dimostrato che compressori con la struttura tipica da refrigerazione commerciale possono essere applicati anche potenze fino a 100 HP, con valori di efficienza volumetrica e isoentropica comparabili ai compressori transcritici presenti sul mercato. Nei diagrammi 3 e 4 sono indicati i valori misurati su un modello da 80 HP. Il progetto dei compressori ha anche privilegiato la standardizzazione delle parti esterne a pressione su un campo esteso di cilindrate con pressioni di progetto idonee non solo per processi di refrigerazione ma anche per pompe di calore; in considerazione anche delle potenze installate le dimensioni dei compressori sono molto contenute. Nella figura 5 si riportano le dimensioni dei compressori. Nella tabella 1 vengono riportati i valori di potenza e le cilindrate a 50 Hz per quanto riguarda l’intera gamma CD500. 4. CONCLUSIONI E ULTERIORI SVILUPPI

invece di due, con evidenti vantaggi in termini di spazi necessari e costi di installazione. 3. COMPRESSORI TRANSCRITICI PER CO2 PER GRANDI CAPACITÀ DI RAFFREDDAMENTO L’aumento della cilindrata e le elevate pressioni differenziali in gioco hanno comportato la necessità di passare da 4 cilindri a 6 cilindri per evitare di dove-

re ricorrere ad alesaggi di diametro troppo elevati. Come per le attuali gamme DORIN si è scelto di confinare il refrigerante, dopo la compressione, in un collettore esterno alla carcassa del compressore (vedi figura 1) per limitare il trasferimento di calore tra la zona ad elevata temperatura ed il resto del compressore; le prove funzionali e di validazione del progetto hanno confermato che questa soluzione permette di mantenere il livello termico generale e la temperatura dell’o-

Oggi le prime macchine della nuova gamma CD500 sono in funzione da alcuni mesi; i risultati del campo mostrano la silenziosità ed il funzionamento regolare, portando gli utenti finali a guardare la CO2 come un'alternativa molto interessante per applicazioni industriali leggere (capacità fino a 1,5 MW *). Tuttavia, l'elevata capacità specifica caratterizzata dalla CO2 consente di sviluppare piattaforme ancora più grandi di compressori, che ancora riguardano il settore della refrigerazione commerciale, ma che si concludono in capacità fino a 200 kW* per compressore. Infatti, Officine Mario Dorin sta già sviluppando modelli di questo genere che saranno presto qualificati e testati sul campo. (*Dati a condizioni MT tipiche, -10 °C / 90 bar / 35 °C TGCOUT). ●

Speciale nuovi refrigeranti

Soluzioni a lungo termine per applicazioni in refrigerazione commerciale e comfort residenziale con refrigeranti a basso GWP BACHIR BELLA, HEIKO ARNEMANN Ing. Bella al XVII Convegno Europeo spiega il futuro dei refrigeranti.

Articolo tratto dal 17° Convegno Europeo Richiedere atti e video

PREFAZIONE Il regolamento F-Gas è in vigore nell’Unione europea dal 1 gennaio 2015. Essa impone la graduale eliminazione degli attuali refrigeranti ad alto GWP, limitando la soglia di GWP per determinate apparecchiature o indirettamente limitando la disponibilità sul mercato dei refrigeranti che presentano elevati livelli di GWP a causa dello scenario di phase down. Questa riduzione comporterà numerosi cambiamenti per i sistemi di refrigerazione, aria condizionata e pompa di calore. Lo scenario a lungo termine mostra che il GWP medio dei refrigeranti dovrebbe essere inferiore a 400. Di conseguenza, molti esperti ritengono che i refrigeranti con GWP inferiore a 150 saranno la soluzione a lungo termine per molte applicazioni frigorifere: propano (R290), R455A e R454C sono refrigeranti a media pressione e sono alcune delle alternative potenziali per sostituire R407C nelle applicazioni a pompa di calore e R404A in applicazioni di refrigerazione. Questa

Emerson Commercial and Residential Solutions

presentazione fornisce una panoramica delle prestazioni dei compressori Scroll con questi refrigeranti. Inoltre, viene fornita una breve introduzione delle modifiche del compressore richieste quando si usano questi refrigeranti, in base all'ultima revisione degli standard di sicurezza. I CAMBIAMENTI SONO IMPOSTI DALLA LEGISLAZIONE La normativa europea F-gas (EU 517/2014) vieta i refrigeranti aventi un GWP superiore a 2500 nelle applicazioni stazionarie. Il regolamento ha introdotto alcuni divieti di GWP in base alle applicazioni. Ad esempio, i refrigeranti con un GWP superiore a 150 non saranno ammessi in sistemi multipli per la refrigerazione commerciale, con un'esenzione per la temperatura media quando viene utilizzato un fluido secondario. Oltre ai divieti, il regolamento mira alla riduzione del 79% entro il 2030 del consumo di refrigeranti calcolato in CO2 equivalente. Sulla base della simulazione, il GWP medio utilizzato in tutti i sistemi di refrigerazione dovrebbe essere inferiore a 400 nel 2030 per rispettare lo scenario del phase down. Ciò probabilmente metterà pressione sui refrigeranti aventi un GWP superiore a 400 dopo il 2030. Gli esperti sono quindi alla ricerca di soluzioni sostenibili e stanno considerando i refrigeranti con un GWP inferiore a 150 come soluzione a lungo termine.

Oltre al regolamento F-gas, c'è una spinta globale simultanea verso una maggiore efficienza per ridurre al minimo le emissioni indirette di carbone provenienti dalle centrali elettriche. I requisiti minimi di efficienza aumenteranno nei prossimi anni sia per le applicazioni comfort che per la refrigerazione commerciale. Il basso GWP e la maggiore efficienza dei sistemi sono le sfide dei prossimi anni per soddisfare i requisiti legislativi. REFRIGERANTI CANDIDATI CON GWP INFERIORE A 150 Nella panoramica dei refrigeranti, quelli disponibili con un GWP inferiore a 150 sono principalmente R744, R290, R455A, R454C, R4547A, R1234yf e R1234ze. In questa sezione, l'attenzione sarà su refrigeranti a media pressione: R290, R455A e R454C. La tabella riportata di seguito mostra alcune proprietà di questi candidati, insieme a quelle di R404A e R407C per il confronto. R455A e R454C sono classificati leggermente infiammabili (A2L) mentre R290 è altamente infiammabile (A3). Pertanto, è necessario uno sforzo aggiuntivo durante la fase di progettazione del prodotto, la sua vita, la manutenzione e lo smantellamento per rendere il prodotto più sicuro quando si utilizzano questi nuovi refrigeranti. R454C e R455A sono miscele non azeotropiche che presentano un ele-

Tabella 1. PROPRIETÀ DEI REFRIGERANTI Composizione GWP Temperatura critica (°C) Pressione critica Densità liquido (30 °C) Temperatura glide (30 °C) Classe di sicurezza

(°C) (bar) (kg/m3) (K)

vato glide di temperatura durante il cambiamento di fase. Come riportato nella tabella, ad esempio a 30°C, R454C ha un glide di 7,3 K e R455A ha un glide di 10,6 K. Di conseguenza, la progettazione del sistema e gli scambiatori di calore devono essere ottimizzati per trarre vantaggio dall'effetto del glide di temperatura. PRESTAZIONI COMPRESSORI SCROLL IN REFRIGERAZIONE La Figura 1 mostra le prestazioni di un compressore scroll con una cilindrata di 11,7 m³/h testato a condizioni di 10/45 °C (MT) e -25/40 °C (LT). La capacità frigorifera con R290 e R454C è di circa il 15% in meno rispetto a R404A, mentre con R455A è inferiore del 10%. La Figura 2 riporta il COP del compressore scroll testato a MT e LT. R290 mostra +10% e -3% rispettivamente a MT e LT rispetto a R404A. Mentre R454C e R455A hanno un +5% di COP rispetto a R404A. La Figura 3 confronta le prestazioni mid-point: R455A e R454C guadagnano rispettivamente il 7% e il 4% di capacità rispetto alla capacità misurata al dew point. Tuttavia, il COP si riduce del 4% per R455A e del 2% per R454C. La Figura 4 mostra la variazione della temperatura di scarico di questi refrigeranti rispetto a R404A. La temperatura di scarico nel caso di R290 è +4 K a MT, +8 K per R454C e +12 K per R455A. Mentre la variazione della temperatura di mandata in condizioni LT è superiore a 10 K. Di conseguenza, il campo di funzionamento risulta leggermente limitato con R290 e ancora di più con R454C e R455A.

R404A R143a+R125 +R134a 3922 72.1 37.3 1020 0.4 A1

R407C R134a+R125 +R32 1770 86.1 46.2 1115 5.4 A1

R454C R1234yf +R32 148 82.4 39.5 962 7.3 A2L

PRESTAZIONI COMPRESSORI SCROLL IN RISCALDAMENTO La Figura 5 mostra le prestazioni alle condizioni nominali della pompa di calore rispetto a R407C. R290 e

R455A R1234yf +R32+R744 148 82.8 43.8 999 10.6 A2L

R290 – 3 96.7 42.6 484 – A3

R454C hanno circa l'8% in meno di capacità di riscaldamento e R455A è simile a R407C. Mentre il COP è compreso tra il 1 e il 2% per i modelli R454C e R455A ed è più alto del 7% per R290.

Figura 1 Riferimento punto di rugiada

Potenza frigorifera

Unità

Media temperatura -10 °C evap. / 45 °C cond.

Bassa temperatura -25 °C evap. / 40 °C cond.

Figura 2

Media temperatura -10 °C evap. / 45 °C cond.

Riferimento punto di rugiada

Bassa temperatura -25 °C evap. / 40 °C cond.

Figura 3

Riferimento temperatura media

120% R290

R454C

R455A

100%

80%

% R404A

Considerando le prestazioni mid-point (figura 6), la capacità di riscaldamento R290 scende di un ulteriore 5% rispetto a R407C. La capacità diminuisce del 1% per R454C e aumenta del 3% per R455A. La variazione del COP è inferiore al 2%. La temperatura di scarico rappresentata in figura 7 è inferiore per tutti i refrigeranti rispetto a R407C. La bassa temperatura di scarico consente l'estensione del campo di funzionamento alle basse temperature di evaporazione.

60%

40%

110% 85%

87%

96%

103%

101%

20%

IMPATTO DELL’INFIAMMABILITÀ SUL COMPRESSORE SCROLL

COP -10/45 °C / 20 °C RGT/OK

Potenza frigorifera

Figura 4 Riferimento punto di rugiada

vs. R404A Temperatura di scarico [K]

Quando si utilizzano refrigeranti infiammabili, è importante evitare le perdite del refrigerante che possono creare un'atmosfera infiammabile quando è miscelata con aria ambiente. In caso di perdite, i componenti elettrici non devono essere fonte di accensione. Lo standard IEC60335-2-89 per i sistemi di refrigerazione commerciale è in fase di revisione per consentire una carica più elevata per il refrigerante infiammabile e per valutare il rischio derivante dall'uso di refrigeranti infiammabili. Lo standard pubblicato ad oggi non differenzia i refrigeranti A2L e A3. Nel caso di utilizzo di componenti elettrici come sorgente di accensione, devono essere protetti in conformità alla norma IEC60079-15. D'altra parte, la revisione standard IEC60335-2-40 per le apparecchiature per l'aria condizionata e le pompe di calore è in fase avanzata e dovrebbe essere pubblicata all'inizio del 2018. La

20 K

R290

R454C

R455A

10 K

12 K

14 K

15 K

-10 K

-20 K Media temperatura -10 °C evap. / 45 °C cond.

norma affronterà i requisiti di sicurezza dei componenti elettrici sia per A2L che

Bassa temperatura -25 °C evap. / 40 °C cond.

A3. I compressori scroll sono sigillati ermeticamente e quindi non dovrebbero essere fonte di perdite. Da questo punto di vista, la scelta di un compressore ermetico utilizzato con refrigeranti infiammabili è appropriato. I collegamenti elettrici del compressore scroll progettati per la refrigerazione commerciale e le pompe di calore non sono fonte di accensione. Ciò che rende il compressore sicuro in caso di perdita di refrigerante dal sistema frigorifero. La direttiva sulle apparecchiature a pressione (2014/68 / EU) è più rigorosa quando si utilizzano fluidi infiammabili. In questo caso, la categoria PED del compressore scroll aumenta di un livello. Pertanto, occorrono ulteriori requisiti per il sistema Qualità e il processo produttivo.

CONCLUSIONI

Figura 5 - 6.7 / 50 °C Riferimento punto di rugiada 120%

R290

R454C

R455A

110%

R407C

100%

90%

107%

80%

93%

99%

101%

102%

91%

70%

60% Potenza riscaldamento

COP

Figura 6 - 6.7 / 50 °C

Riferimento temperatura media

120%

R290

R454C

R455A

110%

R407C

100%

90%

70%

108%

102%

80%

88%

101%

100%

50%

60% Potenza riscaldamento

COP

Figura 7 vs. R407C Temperatura di scarico [K]

Riferimento punto di rugiada 20 K R290

15 K

R454C

R455A

Ultime informazioni su www.associazioneATF.org

10 K 5K 0K -5 K

-13 K

-9 K

-6 K

-10 K -15 K -20 K -6.7 evap. / 50 °C cond.

La legislazione sta spingendo per l’utilizzo di refrigeranti a basso GWP, ma allo stesso tempo richiede una maggiore efficienza. La soglia limite di GWP varia a seconda dell'applicazione. I refrigeranti R290, R454C e R455A hanno un GWP inferiore a 150 e possono essere considerati buoni candidati per il lungo termine. La capacità di R455A è simile a quella di R404A e R407C, mentre R290 e R454C hanno capacità più basse. Tutti questi refrigeranti hanno un COP più alto o comparabile rispetto agli attuali HFC. Il glide di temperatura di R454C e R455A certamente richiederà la revisione della progettazione dello scambiatore di calore per trarre vantaggio per migliorare l'efficienza del sistema frigorifero. La temperatura di scarico di questi refrigeranti è inferiore a quella di R407C permettendo di estendere l’attuale campo di funzionamento. La temperatura di scarico è leggermente superiore rispetto a R404A e quindi limita il campo operativo, soprattutto alle basse temperature di evaporazione. Il compressore scroll non è una fonte di accensione e può essere considerato come componente sicuro anche quando viene utilizzato in un ambiente esplosivo. Sempre più elettronica, come controllori e driver, fanno parte del pacchetto del compressore ed è quindi necessario prestare attenzione al loro impiego in quanto potrebbero essere fonte di accensione. Il compressore scroll cade in una categoria PED superiore quando si utilizzano refrigeranti infiammabili. Di conseguenza, il processo di fabbricazione è più restrittivo. ●

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Speciale principi di base del condizionamento dellʼaria

Principi di base del condizionamento dell’aria Cresce la necessità di climatizzare gli ambienti: opportunità e tipi di impianti

186ª lezione PIERFRANCESCO FANTONI

CENTOTTANTASEIESIMA LEZIONE DI BASE SUL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni di base semplificate per gli associati sul condizionamento dell’aria, così come da 19 anni sulla nostra stessa rivista il prof. Ing. Pierfrancesco Fantoni tiene le lezioni di base sulle tecniche frigorifere. Vedi www.centrogalileo.it. Il prof. Ing. Fantoni è inoltre coordinatore didattico e docente del Centro Studi Galileo presso le sedi dei corsi CSG in cui periodicamente vengono svolte decine di incontri su condizionamento, refrigerazione e energie alternative. In particolare sia nelle lezioni in aula sia nelle lezioni sulla rivista vengono spiegati in modo semplice e completo gli aspetti teorico-pratici degli impianti e dei loro componenti.

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

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

INTRODUZIONE Ormai è da qualche anno che in Italia le estati prevedono un periodo torrido, con l’anticiclone africano che porta aria calda-umida fino all’estremo nord della penisola e fa raggiungere, in alcuni regioni, temperature mai viste prima d’ora. Anche per questo, l’aria condizionata sta perdendo i suoi connotati di optional e sta diventando sempre più un’esigenza, ritenuta inalienabile negli edifici di nuova costruzione. Lo sviluppo del settore del condizionamento pare, dunque, legato a doppio filo a quello delle costruzioni edilizie e per questo risente in maniera sensibile del suo andamento. Non va sottovalutato il settore delle ristrutturazioni perché offre buone prospettive sia per chi svolge l’attività di installatore, sia per chi è dedicato alla manutenzione degli impianti di condizionamento. LE OPPORTUNITÀ DI SVILUPPO PER IL SETTORE DELL’ARIA CONDIZIONATA Fino a qualche decennio fa, l’aria condizionata non era, in molti casi, un comfort ritenuto indispensabile. Non solo nel privato, ma anche in alcuni ambienti pubblici. Questo almeno in Italia, mentre in altre nazioni, come ad esempio gli Stati Uniti, essa è storicamente sempre stata ritenuta un “must”, anche nel privato: a tutti è ben noto che gli americani nelle loro abita-

zioni amano indossare il maglioncino anche nelle calde giornate estive (e per contro stare in T-shirt in inverno: viene ritenuto uno status-symbol. Con quale logica, non si sa). Oggi non è più così: ormai la realizzazione dell’impianto di climatizzazione è un fatto scontato ed è parte integrante indissolubile nella realizzazione di qualsiasi edificio pubblico, di ogni centro direzionale, dei complessi di uffici, di alcuni condomini, dei veicoli di trasporto pubblico, perfino dei treni dei pendolari. Da un certo punto di vista questo è un bene, dato che alimenta il mercato e produce la richiesta di personale in grado di realizzare tali impianti, di farli funzionare bene e di garantirne la manutenzione durante la loro vita lavorativa. Dall’altro subordina la crescita e lo sviluppo del settore a quello delle nuove costruzioni che, giusto ora, sembra stia uscendo da una crisi piuttosto profonda attraversata negli ultimi anni. Un possibile salvagente è fornito dal settore delle ristrutturazioni edilizie, ossia dal rifacimento e dal riadattamento di locali edificati molti anni fa quando, come appena detto, non si percepiva come indispensabile dotarli di climatizzazione. Oggi, invece, quasi tutti gli impiegati in uffici, i clienti di ristoranti, bar e molti negozi al dettaglio, per non parlare dei supermercati e dei centri commerciali, considerano uno standard irrinunciabile la presenza dell’aria condizionata, ossia la possibilità di godere di condizioni di benessere interne anche nella stagione più calda.

In maniera paradossale, tanto maggiore è lo standard qualitativo offerto dalla climatizzazione, tanto più essa viene ritenuto uno standard comune e diffuso. In quest’ottica, per gli operatori del settore, si instaura un circolo virtuoso che si autoalimenta tanto più l’offerta di impianti performanti trova crescita e realizzazione. La capacità di offrire sistemi in grado di garantire nel tempo buone prestazioni richiede il monitoraggio e la manutenzione continua degli impianti, di qualsiasi tipologia essi siano.

Figura 1. Esempio di climatizzatore del tipo multi-split. (Catalogo Riello)

TIPOLOGIE DI IMPIANTI Per il condizionamento dei locali commeriali di piccola metratura, gli splitsystem sono la soluzione ancora più diffusa. Lo sviluppo della gamma ha portato, dal piccolo e tradizionale mono-split, alla creazione di apparecchiature con caratteristiche superiori e più versatili come i multi-split (vedi figura 1). La possibilità di collegare due o più unità interne alla medesima unità esterna rende molto adattabili tali apparecchiature alle diverse esigenze: dal piccolo negozio agli ambienti di superficie maggiore che possono ospitare anche molteplici clienti contemporaneamente (bar, ristoranti, pizzerie, birrerie,…) anche in locali attigui uno all’altro ma intercomunicanti tra loro. Quando si pensa a molti locali situati nel medesimo edificio, anche con

necessità diverse di condizionamento, si pensa subito agli impianti VRV o VRF (vedi figura 2), che offrono grande versatilità d’impiego. In essi, la gestione del circuito frigorifero avviene in maniera centralizzata ma nonostante ciò sono in grado di personalizzare le esigenze degli utenti finali, potendo garantire condizioni ambientali diverse grazie alle singole Figura 2. Esempio di impianto centrallizzato. (Catalogo Daikin)

unità interne indipendenti una dall’altra, finanche alla possibilità di permettere il contemporaneo raffrescamento di alcuni locali e riscaldamento di altri. I fautori di questi sistemi evidenziano come i minori consumi energetici richiesti per il loro funzionamento comportano anche dei vantaggi dal punto di vista ambientale, almeno in termini di riduzione delle emissioni di

Figura 3. Esempio di chiller. (da ilsoleovunque.it)

CO2 conseguenti alla produzione dell’energia elettrica necessaria per il loro funzionamento. Inoltre, l’uso dell’inverter per la gestione del funzionamento del compressore conferisce loro la capacità di adattarsi alle più disparate condizioni di carico termico e, nel contempo, di contenere i consumi. Fino a pochi anni fa il settore dei VRV/VRF era ritenuto quello con migliori prospettive future d’ampliamento, anche perché rispetto a quello dei sistemi split offriva l’opportunità di ottenere risparmi di gestione dal punto di vista energetico ma anche, non dimentichiamolo, un minore impatto sull’estetica degli edifici. Le sue peculiarità lo avevano portato a scalzare il settore dei chiller (vedi figura 3) dai favori predominanti anche se, quest’ultimo, di recente ha

ripreso nuovo vigore e interessamento. Infatti, dopo essere stato “sotto attacco” da parte degli impianti split e di quelli centralizzati, il “vecchio” settore ha ripreso linfa vitale grazie ad un miglioramento della sua tecnologia (con l’ottenimento di migliori rese energetiche, di gestione di un numero maggiore di unità interne da parte di una singola macchina) ma anche grazie, ed in maniera preponderante, al ben noto ciclone delle problematiche ambientali, connesse all’uso dei refrigeranti, che ha investito il settore del freddo. Il punto di forza del ritorno in auge dei chiller è la semplice considerazione che non è cosa preferibile avere tubazioni, contenenti refrigerante, molto lunghe e che corrono all’interno o all’esterno di un edificio come accade

per i sistemi centralizzati ma nemeno una serie di unità esterne che costellano una facciata di un edificio, come nel caso dei sistemi split. Più accettabile pare, invece, avere una serie di tubazioni che trasportano acqua e dover gestire una centrale frigorifera che, anche negli impianti di maggiori dimensioni, risulta essere confinata in spazi più stretti e maggiormente gestibili, anche dal punto di vista tecnico-manutentivo. ● RIVISTA DIGITALE Tutte le riviste possono essere pure sfogliate online in formato digitale. Al seguente link: http://bit.ly/rivista7-2017 può prendere visione delle ultime notizie dal mondo della refrigerazione e del condizionamento

Speciale nuove tecnologie

Nuovi sistemi intelligenti di sbrinamento

UMBERTO MERLO, GIOVANNI MARIANI, STEFANO FILIPPINI, ENNIO MACCHI Ing. Filippini al XVII Convegno Europeo.

LUVE Spa

impianto operante con sbrinamento gestito da sistema NIDEA e in modo tradizionale. Nei risultati sono discussi i consumi e i risparmi energetici.

Articolo tratto dal 17° Convegno Europeo Richiedere atti e video PREFAZIONE Nella refrigerazione lo sbrinamento degli evaporatori è un’operazione critica. Per regolare la fase di sbrinamento in modo ottimale, spesso, sono necessari molti aggiustamenti. Per evitare la formazione di una quantità eccesiva di brina durante le condizioni di funzionamento più gravose, solitamente, viene impostato un alto numero di sbrinamenti di lunga durata. NIDEA ha lo scopo di ottimizzare il processo di sbrinamento di un evaporatore ed evitare sprechi energetici, senza ridurre la funzionalità dello scambiatore. Nei sistemi tradizionali, basati su una logica precauzionale, lo sbrinamento è attivato indipendentemente dalla reale presenza di brina sull’apparecchio. Il nuovo dispositivo, usando sensori di temperatura e pressione, regola dinamicamente i cicli di sbrinamento in base alle condizioni operative della cella frigorifera. In questo articolo è descritta la tecnologia del sistema, in termini di hardware e software. Sono presentate come referenza le prestazioni di un test in campo; nell’analisi è confrontato lo stesso

INTRODUZIONE È ben noto che quando l’aria umida lambisce la superficie di uno scambiatore di calore che opera a temperature negative, si verifica inevitabilmente una formazione di brina sulle superfici di scambio. Questo provoca una serie di conseguenze negative, che possono essere sinteticamente riassunte come segue: i) una resistenza termica aggiuntiva nella trasmissione di calore fra il fluido refrigerante e l’aria, che porta a una riduzione del coefficiente globale di scambio; ii) una resistenza aerodinamica aggiuntiva che tende a ridurre la portata d’aria. La combinazione dei due effetti sopra citati comporta una progressiva diminuzione della potenza termica scambiata, che si traduce in un parallelo aumento del consumo specifico del ciclo frigorifero. Il decadimento delle prestazioni viene interrotto effettuando uno sbrinamento, che può essere ottenuto con diverse tecniche: il più diffuso è lo sbrinamento elettrico, ottenuto con una serie di resistenze elettriche, site sia nel pacco alettato, sia nella bacinella. Per minimizzare i tempi di sbrinamento, la potenza elettrica richiesta è considerevole (circa il 30% della potenza termica). Nel funzionamento reale di un aeroevaporatore, il fenomeno è molto più

complesso e imprevedibile: non si può calcolare il numero di sbrinamenti ottimale per via teorica. Esso non è costante, poiché dipende da una molteplicità di fattori, molti dei quali variabili nel tempo in modo imprevedibile: fattori di utilizzo, caratteristiche dell’apparecchio, condizioni termodinamiche della cella frigorifera (temperatura, umidità relativa), apporti di umidità nella cella, numero e durata delle aperture delle porte, modalità ed efficienza di sbrinamento, ecc. Il frigorista, che deve impostare due valori: (i) l’intervallo temporale fra uno sbrinamento e l’altro e (ii) il tempo da assegnare a ogni ciclo di sbrinamento, tenderà a fissare valori prudenziali. Vale a dire: un elevato numero di sbrinamenti/giorno, così da evitare pericoli di formazione di brina troppo penalizzanti nei periodi critici in cui l’apporto di umidità nella cella e il fattore di utilizzo sono massimi e tempi lunghi di sbrinamento, per evitare che alla fine del ciclo di sbrinamento le superfici non siano perfettamente libere dalla brina e portino quindi a un progressivo impaccamento dell’apparecchio. Il risultato finale si traduce inevitabilmente in un aumento di consumo energetico e dei relativi costi di gestione dell’impianto, provocato da cicli di sbrinamento troppo frequenti e quindi inutili: un esempio tipico è quello di una cella in cui per lunghi periodi (ad esempio il fine settimana) non si verificano apporti di umidità e per la quale la potenza frigorifera sia dimensionata su carichi frigoriferi molto maggiori dei valori medi.

LA LOGICA DI NIDEA NIDEA è progettato per essere in grado di individuare l’istante ottimale in cui sospendere il funzionamento del compressore (oppure chiudere la linea del liquido) ed attivare lo sbrinamento; e per individuare l’istante in cui terminare lo sbrinamento. Il dispositivo è applicabile ad ogni apparecchio (aeroevaporatori o aero-refrigeranti operanti con qualsiasi fluido), affidabile e in grado, in presenza di anomalie (ad esempio, guasto di un ventilatore o di una resistenza, o di un sensore), di continuare a operare, segnalando la situazione di allarme e passando automaticamente a un funzionamento a tempo. Individuazione del punto di inizio sbrinamento La formazione di brina su un apparecchio può essere segnalata da molteplici parametri. Fra questi: un decadimento della prestazione dell’apparecchio (ad esempio in termini di rapporto fra la potenza termica e il salto di temperatura ∆T1), una variazione della potenza elettrica assorbita dall’elettroventilatore, un aumento del peso dell’apparecchio, misure ottiche dello spessore di brina, ecc. Una prima scelta è quella di basarsi sull’aumento della differenza di pressione lato aria a cavallo della batteria provocato dalla brina. Un importante vantaggio di questa soluzione è che essa è indipendente da parametri esterni al singolo apparecchio, quali ad esempio: il numero di apparecchi alimentati da una linea di compressione, il numero di compressori che alimenta la linea, la variazione di pressione di condensazione legata alla temperatura ambiente, il fluido refrigerante, la temperatura e l’umidità della cella, ecc. Unico requisito richiesto è la costanza del numero di giri del/i ventilatore/i dell’apparecchio. Una seconda scelta è l’adozione di una logica di auto-calibrazione, basata sul tempo necessario per completare la procedura di sbrinamento: (i) si misura la perdita di carico ∆p cavallo della batteria in condizioni “pulite” e si opera fino a quando detto ∆p non aumenta di un valore prefissato; (ii) si avvia la procedura di sbrinamento e si misura il tempo necessario per sbrina-

Figura 1. Diagrammi sperimentali che illustrano la logica di funzionamento di NIDEA: si parte da un valore iniziale di ∆p nel primo ciclo ed è preimpostato un valore di ∆p di soglia (nell’esempio, rispettivamente 60 e 90 Pa). L’apparecchio opera fino a che non raggiunge il ∆p (diagramma superiore) di soglia. A questo punto opera uno sbrinamento. Terminato lo sbrinamento, misura il tempo impiegato per terminare il ciclo di sbrinamento e lo confronta con quello preimpostato (nell’esempio, 30 minuti, diagramma inferiore). Se, come nel caso in figura, il tempo di sbrinamento risulta maggiore del valore preimpostato, significa che il deposito di brina è superiore al valore desiderato e si diminuisce il valore del ∆p di soglia. Nel successivo ciclo, raggiunge il nuovo valore di soglia ed effettua un nuovo sbrinamento, questa volta più breve del valore di soglia. Seguono numerosi cicli in cui si continua ad aumentare il valore di soglia fino a raggiungere il tempo di sbrinamento preimpostato. L’inseguimento prosegue continuando a effettuare piccole variazioni del valore di soglia. All’inizio di ogni ciclo di funzionamento, NIDEA memorizza il valore di ∆p: un suo aumento oltre i limiti di tolleranza segnala un’anomalia. re l’apparecchio: se detto tempo è superiore a un valore prefissato in input, NIDEA abbassa la soglia di ∆p, se lo sbrinamento è avvenuto in minor tempo, la soglia viene alzata. La situazione è illustrata in Figura 1. Individuazione dell’istante in cui terminare il ciclo di sbrinamento In linea di principio, la fine dello sbrinamento dovrebbe avvenire quando il calore introdotto ha consentito l’eliminazione di ogni residuo di brina. Il sistema più diffuso per individuare tale istante consiste nel piazzare all’interno del pacco alettato una sonda di temperatura e nel fissare il valore di temperatura che detta sonda deve raggiungere. Il piazzamento della

sonda è problematico, perché la brina si deposita in modo non uniforme e non è facile individuare il punto dove la temperatura è rappresentativa dell’effettivo raggiungimento dello sbrinamento completo. Inoltre, la misura può essere falsata dalla vicinanza della sonda a elementi riscaldanti. NIDEA è predisposto con due sonde di fine sbrinamento, che vengono premontate in fabbrica. Il sistema di montaggio assicura un ottimo contatto termico dell’elemento sensibile, che non deve essere influenzato dall’irraggiamento delle resistenze. NIDEA, oltre a basarsi sulle sonde di temperatura, ha un’ulteriore possibilità di verifica della bontà dello sbrinamento: confrontare la caduta di pressione nel pacco a fine

Figura 2. Andamento della caduta di pressione a cavallo della batteria. La linea verde rappresenta il ∆p di soglia, la curva blu rappresenta la temperatura delle sonde di temperatura.

sbrinamento con il valore memorizzato ad apparecchio pulito. Se riscontra anomalie, indicative di uno sbrinamento non completo, effettua un nuovo sbrinamento, fino a quando ∆p non rientra nelle tolleranze impostate. In caso contrario, segnala il comportamento anomalo. APPLICAZIONE DI NIDEA A UN CASO REALE La prima applicazione in un contesto reale di NIDEA è stata realizzata presso una cella di stoccaggio di prodotti

surgelati, in cui è stato installato un evaporatore dotato di valvola elettronica e sbrinamento comandato da NIDEA. Il funzionamento è stato costantemente monitorato tramite un sistema remoto di supervisione. Se si esamina il comportamento della caduta di pressione a cavallo della batteria in una settimana tipo, rappresentato in Figura 2, si può notare come esso differisca significativamente da quello registrato nelle prove di laboratorio: laddove in laboratorio, ove la cella era mantenuta a temperatura e umidità costante, si verificava un aumento graduale della caduta di

NIDEA

DATI - Media dei 6 mesi

Rapporto TradiDifferenza % zionale

pressione nel tempo con derivata pressoché costante, in questo caso si registrano lunghi periodi in cui si hanno variazioni modeste di ∆p (si veda ad esempio il fine settimana), intervallati da picchi repentini, coincidenti con periodi di apertura della cella e conseguenti aumenti dell’umidità e del fattore di carico. Nonostante ciò, NIDEA è stata perfettamente in grado di seguire lo stato di brinatura dell’apparecchio e di effettuare gli sbrinamenti in modo ottimale. L’impianto esistente prevedeva, prima dell’installazione di NIDEA, l’effettuazione di 4 sbrinamenti al giorno, ognuE riscaldatori [kWh]

E compressore [kWh]

E ventilatori [kWh]

Costi energia totale [€]

n° defrost Energia media defrost

kWh/mese

E riscaldatori

kWh/mese

E compressore

kWh/mese

E ventilatori

kWh/mese

Energia termica defrost stanza

kWh/mese

E compressore addizionale

kWh/mese

Energia elettrica totale

kWh/mese

Costo energia totale

€/mese Figura 3. Dati energetici dell’impianto: valori medi mensili.

no con tempo prefissato di 30 minuti: un’assunzione molto prudenziale, come ha rivelato la successiva campagna sperimentale. Va peraltro notato che a volte NIDEA ha effettuato sbrinamenti anche con intervalli temporali inferiori (si registrano due sbrinamenti a distanza di quattro ore, in occasione di un periodo in cui è effettuata una prolungata carica della cella). I dati complessivi raccolti da questa esperienza sono sintetizzati nella tabella seguente, che riportano i dati salienti misurati nei vari mesi di funzionamento. Si può notare che il numero di sbrinamenti scelto da NIDEA è circa pari a uno sbrinamento giornaliero (contro i quattro del sistema “tradizionale”, con una riduzione quindi del 75%), con energia media richiesta da ogni sbrinamento inferiore al valore tradizionale. I risparmi mensili medi in termini di consumi energetici consentiti da NIDEA variano dal 30 al 20% e sono

massimi nei mesi più freddi, dove i consumi del compressore erano inferiori per la minore temperatura di condensazione. Nel caso in oggetto, questi risparmi energetici portano a risparmi economici dell’ordine di 2000 €/anno. CONCLUSIONI L’articolo presenta un nuovo componente, che consente di ottimizzare il funzionamento di ogni tipologia di aero-evaporatore o aero-refrigerante operante a temperature negative e quindi soggetto alla formazione di brina. Esso consente di individuare l’istante migliore in cui iniziare il ciclo di sbrinamento e quello in cui terminarlo, eliminando quindi nel funzionamento reale tutti i cicli di sbrinamento inutili e/o troppo prolungati. NIDEA è auto calibrante, ed è dotato di logiche di allarme che, in caso di

funzionamenti anomali (ad esempio guasto di una resistenza o di un sensore) segnalano l’evento e passano automaticamente a effettuare sbrinamenti a tempo. Il dispositivo può essere premontato in fabbrica e integrato con il sistema di regolazione della valvola elettronica, garantendo un funzionamento ottimale dell’apparecchio sia in termini di mantenimento del surriscaldamento desiderato del refrigerante all’uscita, sia in termini di cicli di sbrinamento. Nell’articolo sono stati presentati i dati di un test in campo. I risultati indicano che sono sempre possibili significativi risparmi energetici, che si traducono in minori costi di esercizio dell’impianto frigorifero. Di fatto, NIDEA si ripaga sempre in tempi brevissimi, tanto più brevi quanto maggiore è la potenza frigorifera dell’aero-evaporatore e quanto più è variabile nel tempo il funzionamento della cella in cui è inserito. ●

Speciale regolamentazione italiana F-gas

Gli obblighi della Certificazione Aziendale

MARCO BOSCAIN Docente Centro Studi Galileo sulla Certificazione delle Imprese

Sempre più spesso ormai, per ottenere una commessa nel settore della refrigerazione, viene richiesta la certificazione aziendale. Chi deve adempiere agli obblighi di legge e in che cosa consiste? Per rispondere alla prima di queste due domande dobbiamo innanzi tutto soffermarci sulla definizione: Sono sottoposte all’obbligo della certificazione tutte le aziende che operano nel settore dell’installazione, della manutenzione e della riparazione di apparecchiature fisse di refrigerazione e condizionamento contenenti taluni gas fluorurati. Per comprendere il significato di tale definizione ed avere una idea più chiara delle sue implicazioni è necessaria una analisi più attenta della stessa. Innanzi tutto si parla di attività di installazione, manutenzione e riparazione… Ciò significa che sono escluse le attività di produzione di tutte le apparecchiature che contengono gas fluorurati. Le grandi aziende che producono banchi frigoriferi, ad esempio, non sono sottoposte all’obbligo della certificazione aziendale. Una delle domande più ricorrenti riguardo tali attività è quella di chiedersi se il montaggio di un impianto di condizionamento necessita della certificazione dell’azienda. Il dubbio nasce in quanto l’impianto è già precaricato, il più delle volte non è necessario maneggiare il gas conte-

nuto, ed è sufficiente un semplice collegamento per poter mettere in funzione la macchina. Si tratta allora di precisare che per installazione si intendono tutte quelle attività che implicano l’assemblaggio di due o più parti di un circuito destinato a contenere gas fluorurati. In tal senso l’assemblaggio di una unità esterna e una interna di uno stesso impianto di condizionamento ricadono sotto l’obbligo della certificazione aziendale. A nulla vale la contestazione riguardante il numero di installazioni effettuate durante l’anno: anche chi installa solamente uno o due split all’anno deve avere la certificazione aziendale. Non ricade invece sotto tale obbligo la messa in servizio ad esempio di un pinguino: ciò in quanto si tratta appunto di una messa in servizio e non di una installazione, essendo il circuito frigorifero già completo e in grado di funzionare con il semplice collegamento elettrico. Si parla poi nella definizione …di apparecchiature fisse… Per apparecchiature fisse si intendono tutte quelle apparecchiature che durante il loro normale funzionamento non sono in movimento. Per intenderci, un banco frigorifero montato su ruote è considerato un’apparecchiatura fissa; una cella frigorifera montata su un autocarro no. In quest’ultimo caso non è richiesta la certificazione aziendale. Rimangono dunque esclusi dall’obbligo tutti quegli impianti montati, oltre che sugli autocarri, sui treni, sugli aerei, sulle navi… anche se le opera-

zioni su questi impianti richiedono comunque la certificazione del personale (autocarri e rimorchi refrigerati) qualificazione tramite formazione incluso anche il PIF (restanti). … contenenti taluni gas fluorurati… Anche qui significa che si tratta di attività che riguardano quegli impianti destinati a contenere gas fluorurati. L’installazione o la manutenzione e riparazione di un impianto che contiene idrocarburi non ricade nell’ambito di applicazione della legge, come allo stesso modo non lo è l’intervento su un impianto ad ammoniaca. La quantità di gas caricato non incide sull’applicazione della legge. Anche una quantità esigua di refrigerante implica la certificazione dell’azienda qualora si ricada nelle condizioni sopra citate. La quantità incide invece sugli obblighi di compilazione del registro dell’apparecchiatura: dal 1 gennaio 2017 tale obbligo è da adempiere tutte le volte che il circuito frigorifero contiene più di 5 tonnellate di CO2 equivalente, venendo meno il precedente limite dei 3 kg. Ora che abbiamo chiarito chi deve adempiere agli obblighi di legge possiamo passare alla fase operativa. Innanzitutto l’azienda deve iscriversi al registro f-gas. Si tratta di una iscrizione on-line cui si può adempiere se si è in possesso della firma digitale. Chi non la possiede può rivolgersi agli uffici che erogano tale servizio: ci si può

rivolgere al proprio commercialista o direttamente al Centro Studi Galileo. Tale iscrizione è condizione necessaria per ottenere la certificazione, in quanto attesta che l’azienda opera nel settore e rientra nella definizione che abbiamo sopra analizzato. Diversamente, per l’f-gas l’azienda non esiste, nel senso che non svolge le attività per cui è necessaria la certificazione. Non è da confondere con l’iscrizione allo stesso registro della persona fisica. All’iscrizione di quest’ultima viene rilasciato un codice che inizia con le lettere PRxxxxx seguite da un numero dove la lettera P sta per persona; a quella dell’azienda fa seguito il rilascio di un codice che inizia con IRxxxxx seguito da un numero, dove la lettera I sta per impresa. A seguito dell’iscrizione è necessario predisporre tutta la documentazione necessaria per superare l’audit di certificazione. A tal fine Centro Studi Galileo mette a servizio la propria esperienza ormai quinquennale nella preparazione di tale documentazione e nella puntualizzazione di tutti quegli obblighi di legge che è bene conoscere per sapere come muoversi all’interno di un settore che è in continuo aggiornamento. Le modalità con cui offre tale servizio sono molteplici. La più economica prevede la presenza di una giornata da parte di un rappresentante dell’azienda da certificare presso la nostra aula corsi di Casale Monferrato: insieme ad altre aziende è possibile seguire le indicazioni per la predisposizione della documentazione, delle disposizioni di legge, degli obblighi relativi alla compilazione del registro dell’apparecchiatura e del libretto di climatizzazione… Diversamente è possibile richiedere una consulenza presso la sede dell’azienda interessata: mezza giornata è di solito sufficiente per adempiere a quanto richiesto. Per chi invece preferisce non muoversi dalla propria sede è possibile la consulenza telefonica. Per ogni ulteriore informazione potete contattare il Centro Studi Galileo allo 0142/452403. I nostri uffici sono a disposizione per ogni ulteriore chiarimento. ●

Al via i nuovi corsi e seminari CSG attorno al globo: aumentano i corsi sui refrigeranti che contrastano i CAMBIAMENTI CLIMATICI Il Centro Studi Galileo, con il suo ramo in UK, riprende i corsi nei 4 continenti e alla George Washington University, a due blocks dalla CASA BIANCA, con la partecipazione della World Bank. Il programma corsi per l’anno 2017/2018 è rivolto ai Tecnici già operanti che ambiscono a migliorare le proprie capacità ed ai nuovi operatori che si affacciano sul mercato, che in questo periodo nonostante la crisi è in forte espansione. La scelta del mantenimento delle Sedi dei Corsi nelle principali Regioni italiane nasce proprio per assicurare la possibilità a tutti di frequentare i corsi senza costi rilevanti di trasferta e senza investire troppi giorni di lavoro. Da circa 30 anni le sedi in Italia nelle quali organizza i corsi sono Roma, Milano, Torino, Napoli, Palermo, Bologna, Bari, Padova, Agliana (Pistoia) Un esame PIF nella sede centrale CSG. e Motta di Livenza (Treviso). Oltre ai tradizionali Corsi di “Tecniche Frigorifere”, importanti per avere una preparazione completa di base e di specializzazione e per l’ottenimento del “Patentino Italiano Frigoristi PIF”, si segnalano i corsi per l’utilizzo delle nuove Tecnologie che la legislazione europea e mondiale prevede. Quindi spazio a “Impianti a CO2” e “Impianto con idrocarburi” a Casale Monferrato, con attrezzatura specifica in partnership con aziende leader mondiali nella tecnologia, a “Impianti ad Ammoniaca e loro gestione” ed a “Principali leggi sugli impianti HVAC&R con HFC” a Bologna. Particolarmente innovativo il Corso che si terrà nella sede centrale di Casale Monferrato, per la sua prima edizione, su “Problematica elettrica e Sicurezza per riparatori frigoristi”. Anche la sede meneghina vanterà corsi di nuova edizione “Refrigeranti A2L”, “Refrigeranti Alternativi”, “Contabilizzazione e Termoregolazione nel Freddo”. Un vasto panorama formativo, i corsi proposti sono in totale una quarantina e consentono una formazione a 360°. Da segnalare, oltre alle novità, i tradizionali corsi di “Brasatura”, la possibilità di ottenere il “Patentino di Brasatura PED”, l’“Attestato PAC” per la ricarica dei clima degli autoveicoli, i seminari “Chiller”, “Split–Inverter–VRV – VRF”, “Banchi Frigoriferi”, “Manutenzione Avanzata”, “Pompe di Calore”, “Frigoriferi Industriali”, “Condizionamento” e la possibilità di ottenere la “Certificazione Azienda”. Rivestono particolare interesse pure i corsi sulle energie rinnovabili.

Speciale corso di tecniche frigorifere per i soci ATF

Valutazione del grado di inquinamento del refrigerante recuperato da un circuito frigorifero: facciamo riferimento a cosa dice la norma EN 378 rivisitata 206ª lezione di base PIERFRANCESCO FANTONI ARTICOLO DI PREPARAZIONE AL PATENTINO FRIGORISTI

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

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

Introduzione

Test di umidità

Tra le tante abilità che la professione del frigorista richiede vi è quella del recupero del refrigerante dal circuito frigorifero, mediante apposita apparecchiatura dedicata o avvalendosi del lavoro del compressore del circuito stesso, per stoccarlo in un’idonea bombola. In passato tale operazione non è stata frequentemente praticata, come ben sappiamo. Questo sia perché la sua realizzazione richiede comunque dei tempi esecutivi, e quindi dei costi lavorativi, sia perché era poco nota la conoscenza del fatto che lo sfiato di refrigerante in atmosfera comportava seri danni all’ambiente. Per porre limite a tale ultimo problema la legislazione ha provveduto a far sì che tale operazione divenisse obbligatoria in modo tale da incentivare, anche, il riutilizzo del refrigerante recuperato nel caso in cui esso non risulti essere inquinato. A livello europeo, e quindi anche italiano, oltre ai vari Regolamenti emanati vi sono anche delle normative che suggeriscono quali procedure ottimali seguire per gestire nel modo più adeguato la realizzazione di questa attività. Una di queste è la norma EN 378, vero caposaldo di riferimento per il mondo frigorifero, sia produttivo che della installazione e manutenzione degli impianti. Tra le sue indicazioni troviamo anche dei riferimenti che suggeriscono come valutare se il refrigerante recuperato dal circuito risulta essere inquinato o meno.

Una volta che il refrigerante è stato recuperato, per il suo eventuale riutilizzo va preventivamente verificato che esso non sia inquinato. Se si è utilizzata una macchina per il recupero, normalmente prima della connessione di ingresso viene installato un filtro (vedi figura 1) che ha il compito di eseguire una primaria pulitura Figura 1. Esempio di una apparecchiatura portatile per il recupero del refrigerante da un circuito frigorifero. Il collegamento flessibile attraverso cui il refrigerante viene aspirato dal circuito è dotato di un filtro disidratatore per una prima pulizia del fluido.

del refrigerante che viene aspirato dalla macchina stessa. Il filtro è in grado di eseguire una pulitura di tipo meccanico di tutte le particelle solide e dei depositi che sono presenti nel refrigerante. Tale filtro provvede anche all’eliminazione dell’eventuale umidità che può essere presente, anche se in condizioni normali essa è in minima quantità. Proprio per tale ragione tale filtro è in grado di intercettarla. Nel caso in cui, invece, essa sia presente in quantità abbondanti, l’azione del filtro non è sufficiente alla sua completa eliminazione. Se nel circuito da cui si è recuperato il refrigerante è presente il vetro-spia, allora già l’osservazione del colore dell’indicatore di umidità permette di conoscere se il refrigerante è inquinato o meno. Per avere un responso più sicuro e certo, la norma EN 378 suggerisce di eseguire l’apposito test che si conduce prelevando un campione di refrigerante allo stato liquido dalla bombola di recupero in cui esso è stato stoccato. Test degli acidi La presenza di umidità nel circuito comporta anche, in determinate condizioni di lavoro, la creazione di sostanze acide, particolarmente pericolose per l’integrità dei componenti elettrici del compressore. Se il loro ammontare è ridotto, l’azione del filtro riesce a sottrarle dal refrigerante recuperato ma, anche qui, quando la loro presenza è eccessiva, essi risulteranno presenti anche nel refrigerante contenuto nella bombola di recupero. Accorgersi della presenza di tali acidi non è cosa semplice, e in questo caso viene in aiuto la conoscenza delle condizioni di lavoro a cui il circuito frigorifero ha lavorato in passato, come se fosse un po’ lo “storico” del circuito. Nel caso ci fosse il serio sospetto che nel refrigerante recuperato siano presenti degli acidi, è chiaro che il suo riutilizzo non può essere fatto. In presenza di tale sospetto e nel caso in cui la quantità di refrigerante sia di modesta entità, al fine di evitare qualsiasi tipo di problematica, conviene utilizzare del

Figura 2. Esempio dei collegamenti e delle attrezzature necessarie per il recupero del refrigerante dal circuito frigorifero.

refrigerante vergine in sostituzione di quello originale. Se però la quantità di refrigerante in gioco è notevole, il solo sospetto di una non idoneità del refrigerante non è un elemento determinante nel far prendere la decisione di sostituirlo completamente, giacché se inaspettatamente, invece, il refrigerante fosse integro questo comporterebbe dei costi da sostenere inutilmente. In tali casi conviene, così come suggerisce anche la norma EN 378, eseguire un test di acidità sul refrigerante recuperato per accertarsi realmente del suo stato. Tale norma suggerisce di eseguire la prova su un campione di almeno 100-120 grammi di fluido frigorifero. Recupero adeguato Quando si esegue l’operazione di recupero del refrigerante da un circuito frigorifero (vedi figura 2) occorre seguire l’idonea, ma semplice, procedura operativa. Ci sono tre particolarità a cui bisogna prestare attenzione affinchè l’esito finale sia soddisfacente. La prima è che per nessun motivo nella bombola di recupero vanno mescolati refrigeranti di tipo diverso. Per questo motivo prima di procedere al riempimento della bombola, se

essa non è completamente vuota ma è già stata utilizzata in parte, va determinato quale tipo di refrigerante contiene o consultando l’eventuale etichetta apposta su di essa oppure deducendolo dalla relazione pressione-temperatura. In questo caso va posta molta cautela, visto che data ormai l’ampia disponibilità di refrigeranti con caratteristiche simili, si potrebbe incorrere in errori. La miscelazione di più refrigeranti nella stessa bombola comporta l’inevitabile destinazione alla distruzione del prodotto negli appositi centri autorizzati ad eseguire tale operazione. La seconda accortezza concerne la necessità di evitare di accumulare nella bombola di recupero assieme al refrigerante anche aria. Quest’ultima può inavvertitamente inquinare il refrigerante se, ad esempio, prima dell’operazione di recupero non si procede a porre in vuoto le fruste flessibili utilizzate nei collegamenti. Procedendo all’operazione di recupero per diverse volte, in diversi luoghi, è possibile che una certa quantità di aria venga accumulata nella bombola. La bombola di recupero stessa, prima del suo utilizzo ex-novo, va posta in vuoto per eliminare ogni traccia di contaminanti. Pur essendo un’ipotesi molto remota, ricordiamo che l’accumulo di refrigerante ad alta pressione all’interno di una bombola contenente anche aria può conferire al refrigerante la caratteristica dell’infiammabilità, anche se il refrigerante allo stato non-inquinato non risulta avere tale caratteristica. Infine, quando si recuperano miscele di refrigeranti zeotrope è consigliabile eseguire la procedura movimentando la fase liquida del refrigerante, piuttosto che quella gassosa, proprio per evitare che il refrigerante che va a riempire la bombola di recupero risulti non avere la composizione originale: tale evenienza è particolarmente plausibile quando si procede solo ad un recupero parziale della carica originaria del refrigerante dal circuito frigorifero. ● È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.

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Andamento prezzi HFC Anteprima dalla Commissione Europea per I&Fonline!

OZONE DAY in Tunisia Relazione sulla formazione erogata dal Centro Studi Galileo

Una delle azioni della Commissione Europea DG CLIMA per sostenere l’attuazione del regolamento F-gas 517/2014 è la ricerca di aziende per il monitoraggio continuo dei prezzi degli HFC. ATF è stata incaricata da Oko Recherche di collaborare tramite la rete d’imprese rappresentate. Grazie a questa collaborazione ATF offre in anteprima ai lettori di Industria&Formazione Online gli andamenti degli HFC in Europa, riportati nel grafico sottostante. Buona lettura!

In occasione della Giornata Internazionale della Protezione dell’Ambiente e del 30° Anniversario del Protocollo di Montreal si è celebrato, con un seminario organizzato dalle Nazioni Unite e dal Governo Tunisino a Tunisi, l’Ozone Day. Nel corso del Simposio, per visionare l’agenda cliccare qui, si sono approfondite le tematiche relative alla formazione e in

Real Alternatives lancia uno studio sulla necessità di approfondimento sui refrigeranti alternativi Real Alternatives for Life lancia uno studio sulle esperienze ed esigenze di formazione circa i nuovi gas alternativi a basso impatto ambientale. E’ richiesto il contributo fattivo dei Tecnici del Freddo tramite un breve questionario in lingua inglese. Il sondaggio è composto da 5 sezioni, fra le quali occorre sceglierne una sola:

Creato per il progetto REAL Alternatives grazie al supporto dei partner: ATF (Italy), UCLL (Belgium), IKKE (Germany), Prozon (Poland), IOR (UK), AREA e IIR. Real Alternatives 4 Life è un progetto europeo di supporto alla fase delicata di passaggio dai refrigeranti tradizionali a quelli alternativi, indirizzato ad aumentare la conoscenza ed abbattere le barriere per incrementare la confidenza degli operatori con gli alternativi a basso GWP, per un loro utilizzo sicuro ed ottimale.

particolare si è tenuta un’analisi dei risultati della formazione erogata dal Centro Studi Galileo a settembre 2016, a cura dei docenti Madi Sakandé e Luca Rollino. Unico relatore italiano il VicePresidente AREA, Segretario Generale ATF e Direttore CSG Marco Buoni. La Tunisia sta lavorando molto per raggiungere standard europei. Uno schema di certificazione è al vaglio dei ministeri competenti e si è recentemente costituita un’Associazione nazionale di Tecnici del Freddo sulla scorta dell’italiana ATF, l’Association Tunisienne du Froid.

#EUREKAITALY in partnership EPEE – EVIA – Centro Studi Galileo I risultati del convegno EUREKA Roadshow ha tenuto la sua prima tappa in Italia con una conferenza di mezza giornata, durante la quale si è discusso di come l’industria HVAC-R debba essere in grado di adattarsi alle sfide del futuro. L’evento ha affrontato due aree tematiche importanti per i produttori e consumatori finali: edifici e catena del freddo. Dopo il successo di EUREKA 2016 EPEE e EVIA hanno lanciato “EUREKA ROADSHOW”, una serie di eventi che si svolgono a livello internazionale per discutere le sfide che il settore deve affrontare. Il roadshow inaugurale dello scorso 15 settembre a Venezia ha coinvolto 70 partecipanti provenienti da industria, mondo accademico e società civile. E’ emersa la necessità di promuovere gli edifici che uniscono un’alta qualità dell’aria interna con un basso consumo energetico. Obiettivi realizzabili con un quadro politico di sostegno, adeguate applicazioni, approccio coordinato, istruzione e coinvolgimento dei consumatori, formazione dei Tecnici per esprimere a pieno le potenzialità del settore HVACR.

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

A cura dell’ing. PIERFRANCESCO FANTONI

Alocarburi: Composti chimici contenenti atomi di carbonio e uno o più atomi di alogeni come cloro, fluoro, bromo o iodio. Gli alocarburi completamente alogenati contengono unicamente carbonio e atomi alogenati mentre gli alocarburi parzialmente alogenati contengono anche atomi di idrogeno. Gli alocarburi quando rilasciano atomi di cloro, bromo o iodio nella stratosfera sono tra i responsabili dell’impoverimento dello strato di ozono atmosferico. Gli alocarburi sono anche gas ad effetto serra. Vengono classificati come alocarburi i CFC (clorofluorocarburi), gli HCFC (idroclorofluorcarburi), gli HFC (idrofluorocarburi), i PFC (perfluorocarburi) e gli halon. Carica: Trasferimento di refrigerante (vergine, riciclato o rigenerato) che normalmente viene attinto da una opportuna fonte e viene inserito all’interno di un circuito frigorifero. Più frequentemente la carica avviene a peso, osservando le specifiche tecniche del circuito, sulla base del sottoraffreddamento o della pressione di evaporazione. I prodotti nuovi vengono caricati nelle apposite aree di carica all’interno degli stabilimenti di produzione mediante l’ausilio di idonee macchine di carica mentre in cantiere la carica avviene impiegando un’apposita bombola, in cui è contenuto il refrigerante da caricare, collegata al circuito mediante il gruppo manometrico ed un sistema di

connessioni flessibili. La bombola viene sconnessa dal circuito una volta che la carica è terminata e dopo che si è proceduto a recuperare la maggior parte possibile di refrigerante residuo contenuto nei collegamenti flessibili e nel gruppo manometrico al fine che esso non venga disperso in ambiente. EPEE: European Partnership for Energy and the Environment (Partenariato europeo per l’energia e l’ambiente). Fondata nel 2000, l’Associazione è attualmente composta da 45 membri, tra cui anche varie associazioni nazionali ed internazionali, che rappresentano l’industria europea della refrigerazione, del condizionamento e delle pompe di calore. Le aziende che fanno capo agli associati hanno un giro d’affari di circa 30 miliardi di euro e impiegano 200000 lavoratori in tutta Europa. Tra gli obiettivi primari dell’EPEE vi è la ricerca di tecnologie sicure, ecocompatibili e sostenibili econonomicamente al fine di promuovere le conoscenze del settore nell’Unione Europea e di contribuire allo sviluppo di politiche comunitarie efficaci. EPEE è a sua volta membro del Gruppo per il Risparmio dell’Energia (assieme a industrie, autorità, professionisti, unioni commerciali e organizzazioni sociali) che mira al miglioramento dei risparmi energetici ed alla loro priorità nell’ambito della politica europea. Liquefazione dell’aria: Processo che permette di condensare l’aria e di separarne i vari costituenti in forma liquida. L’aria atmosferica viene inizialmente filtrata ed essiccata per eliminarne l’umidità e l’anidride carbonica. Successivamente viene compressa (a circa 100 bar) e raffreddata per subire in seguito un’ulteriore compressione fino a circa 200 bar e ulteriore raffreddamento. Infine attraverso un’idonea valvola viene fatta espandere e fatta circolare in una serpentina per la desiderata condensazione NRE: Net Refrigeration Effect (effetto frigorifero netto). Corrisponde alla potenza frigorifera scambiata all’evaporatore alle condizioni di progetto. Essa è data dal prodotto tra

la portata massica di refrigerante che attraversa l’evaporatore e l’effetto frigorifero unitario, dato dal salto entalpico che una massa unitaria di refrigerante subisce nell’attraversare completamente l’evaporatore. L’effetto frigorifero netto viene espresso in watt (Sistema Internazionale) oppure in kcal/h o BTU/h. Premistoppa: Nei compressori di tipo aperto, il premistoppa è il dispositivo che assicura la tenuta in corrispondenza dell’estremità dell’albero motore che si protrae all’esterno del corpo del compressore stesso. La funzione del premistoppa è quella di assicurare l’ermeticità del compressore, per evitare che il gas refrigerante in bassa pressione contenuto al suo interno possa fuoriuscire. Esso può essere costituito secondo diverse tipologie: ad anello, a soffietto, a diaframma. Nei compressori aperti, il premistoppa rappresenta una delle parti più vulnerabili in quanto con il tempo va soggetto ad usura e quindi rappresenta sempre una potenziale fonte di fughe di refrigerante. SEER: Coefficiente di prestazione medio stagionale di una macchina frigorifera determinato in condizioni di riferimento secondo quanto stabilito dalla norma EN 14825 per la climatizzazione estiva (Normativa relativa all’efficienza energetica degli edifici). ● Eʼ severamente vietato riprodurre anche parzialmente il presente glossario.

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CLASSE

SOSTITUISCE

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R-404A, R-507

APPLICAZIONI

Refrigerazione TN, Chiller

Refrigerazione BT

Trasporti refrigerati

Capacità frigorifera superiore al R-134a e COP simile

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NOTE

Rivoira Refrigerants S.r.l. - Gruppo Praxair Tel. 199.133.133* - Fax 800.849.428 sales.rivoira.refrigerants@praxair.com

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

* il costo della chiamata è determinato dall’operatore utilizzato.

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Ideali per le verifiche

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Kit Refrigerazione testo Smart Probes

Gruppi manometrici digitali testo 550/557

• Nessun tubo di collegamento • Evitano le perdite di refrigerante mantenendo l’impianto stabile • App Smart Probes per analizzare, archiviare e inviare i valori misurati

• Blocco valvole a 2 o 4 vie • Svuotamento dell’impianto grazie alla sonda di precisone esterna per il vuoto (testo 557) • App Refrigeration per analizzare, archiviare e inviare i valori misurati

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