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N° 392

AN

NI CSG

ORGANO UFFICIALE CENTRO STUDI GALILEO

per il tecnico della refrigerazione e climatizzazione

EXPO PADIGLIONE ITALIA: UNICO CONVEGNO SU REFRIGERAZIONE PER LA CONSERVAZIONE DEI CIBI La prestigiosa Medaglia al Merito dell’Istituto Internazionale del Freddo consegnata al Prof. Alberto Cavallini, Presidente Onorario IIF, per i suoi importanti ruoli a livello mondiale

Da sinistra: Didier Coulomb Direttore IIF, Marco Buoni CSG-ATF, Alberto Cavallini Presidente Onorario IIF (Università di Padova)

Tavolo presidenza (da sinistra): Marco Buoni CSG, Alberto Cavallini Università di Padova, Marco Masoero Politecnico di Torino, Didier Coulomb IIF, Gerard Cavalier AFF, On. Fabio Lavagno Deputato, Anthony Bennett FAO, Riccardo Savigliano UNIDO Anno XXXIX - N. 8 - 2015 - Fil. Alessandria - Dir. resp. E. Buoni - Via Alessandria, 26 - Tel. 0142.453684 - 15033 Casale Monferrato

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

Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini del Centro Studi Galileo

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

Corso di specializzazione per frigoristi in Arabia Saudita. Al termine del periodo formativo, come da consuetudine europea, consegna degli attestati ai partecipanti da parte dell’Ing. Stefano Sarti

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF AD AGLIANA

Benedetti Luigi Capez. Pianore Giacomelli Claudio COSTA EUGENIO srl Parma Taulant Bardhi COSTA EUGENIO srl Parma

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A ROMA Adanti Sandro Ladispoli Fornarini Giovambattista ANSALDO STS spa Genova Bulotta Antonio BANCA D’ITALIA SERV. BANC. Roma

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

Video su www.youtube.com ricerca “Centro Studi Galileo” Foto su www.centrogalileo.it e www.facebook.com/centrogalileo D’Orrio Davide BANCA D’ITALIA SERV. BANC. Roma Paccamiccio Fabio Mario BANCA D’ITALIA SERV. BANC. Roma Biondi Giuseppe Castel San Giorgio

Caputo Vito Mola di Bari

Di Lorenzo Alessio Roma

Colev Octavian Roma

Carlizza Gianni ELETTROTEL IMPIANTI snc Carsoli

Columpsi Michele Cagnano Varano De Baptistis Giorgio Civitavecchia

Bottega Nicola San Salvo

Palozzi Alessandro DELAVILLE srl Roma

Caperna Riccardo Pomezia

Demarco Fabrizio Roma

Gurrieri Andrea FACILITY DIVISION srl Lissone Scarozza Gianfranco GECAP srl Roma Falaschi Danilo GEDAP srl Viterbo

Coveri Stefano Mercatale San Casciano Bellucci Federico FENICE spa Cascine Vica - Rivoli Bardini Fausto FENICE SPA Cascine Vica - Rivoli Marino Daniele Sarzana Frati Simone PROGET IMPIANTI srl Sesto Fiorentino Bertolini Francesco PROGET CLIMA snc Montemurlo Santoni Marco Porto Azzurro Ismaili Viktor TECNOEDIL SISTEMI Firenze Zerini Riccardo Roccastrada

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L’Ing. Stefano Sarti, docente Centro Studi Galileo, in azione in Arabia Saudita. L’Arabia è una delle tantissime Nazioni nelle quali, su incarico delle Nazioni Unite, Centro Studi Galileo ha tenuto corsi di formazione per i Tecnici del Freddo. Inoltre i Paesi Arabi o del Medio Oriente come Bahrain, Emirati Arabi Uniti, Turchia sono da sempre molto attenti allo studio degli impianti di refrigerazione e condizionamento e qui il CSG ha svolto moltissimi corsi e Patentini Frigoristi.


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Conti Mauro GEDAP srl Viterbo Papagno Marco GFA IMPIANTI srl Roma Corrado Emiliano GREENTEK DI EMILIANO CORRADO Pescara Scappini Renato IDROTERMOGAS 2009 srl Fiumicino Memeti Dijevit IMPIANTI TECNOLOGICI DI MEMETI DIJEVIT Roma Cerbone Andrea IVS ITALIA spa Seriate Livoli Alberto Roma Lombardi Donato San Martino Valle Caudina Farina Andrea MAGICA srl Roma Sacrofano

Prove pratiche durante un corso di Tecniche Frigorifere nella sede dei corsi Centro Studi Galileo di Bologna. Come anche enunciato nel libro delle Nazioni Unite sulla Certificazione dei Tecnici del Freddo, appena uscito in occasione della conferenza di Dubai, gli impianti didattici per le prove pratiche sono indispensabili sia per la formazione che per la esaminazione ed ogni sede del Centro Studi Galileo ne possiede diversi. Passaretta Angelo MIREDO sas Formia

Galafati Miro RICO srl Milano

Martinelli Nico Marino

Selvaggini Luigi MPROJECT srl Bologna

Ruggiero Vincenzo Mola di Bari

Bilello Antonio MBA TERMOCOLD DI MULÈ Menfi

Divona Giuseppe RECIR srl Roma

Marinelli Francesco Velletri

Ceccarelli Sieva SAFRA srl Viterbo

Mangiaricotte Mario SISTEMA IMPIANTI sas DI MANGIARICOTTE Aprilia

Eusebi Giacomo SIT SISTEMI E IMPIANTI TECNOLOGICI srls Roma

Angius Davide SIT SISTEMI E IMPIANTI TECNOLOGICI srls Roma

Armenti Fausto SOLTECNA srl Castelpetroso Schiazza Paride SP SERVICE DI SCHIAZZA Città Sant’Angelo Tomasello Enrico Roma

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A VALLERMOSA Cardia Giampiero CA SERVICE DI CARDIA Selargius Campus Alberto Cagliari Di Iorio Antonello ELETTRONICA SARDA snc Cagliari Agus Mario Costantino ENERTAG snc DI TATTI & AGUS Oristano

Foto di gruppo con tutti i partecipanti al corso in Arabia Saudita dopo la consegna degli attestati di partecipazione. L’impegno richiesto da parte delle Nazioni Unite a Centro Studi Galileo è importante per non vanificare gli sforzi europei di utilizzo di refrigeranti sempre meno dannosi. Se l’esempio europeo non verrà esportato nel mondo sarà inutile lo sforzo promulgato da imprese e istituzioni perché i paesi in via di sviluppo e in transizione saranno i maggiori responsabili delle emissioni di CO2 nel prossimo futuro.

Isola Giorgio IG SERVICE DI ISOLA Quartu S. Elena Musina Francesco IMPIANTI TECNOLOGICI srl Nuoro

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Fu Rao FU HAITAO Milano Garau Alessio Venegono Sup. Pozzi Mauro GINO DI NAPOLITANO sas Lissone Avallone Giovanni IDEALIMPIANT NATIONAL SERVICE Corbetta Bonù Marco IFOM FONDAZIONE ISTITUTO FIRC Milano Palestra Andrea IFOM FONDAZIONE ISTITUTO FIRC Milano Venturini Luca IGLOO srl Cologno Monzese Patentino a Istanbul, il CSG ha svolto esami PIF per tutti i Paesi in via di Sviluppo sotto l’egida delle Nazioni Unite: Eritrea, Montenegro, Rwanda, Benin, Arabia Saudita, Paesi ex-URSS ed ora pure Turchia. Impianto didattico nella sede CSG a Istanbul presso ISKAV. Il CSG ripropone le modalità di certificazione europee in Turchia. Carboni Massimo MULTISERVICE TECHNOLOGY Gonnosfanadiga Nieddu Fabrizio SARRABUS COSTRUZIONI sas Muravera

Laghezza Romano ITAF SRL Chiazzano

Baldi Marco BFINANCE srl Milano

Persico Cristian CLIMACENTO srl Cormano

Fatjon Hykaj COMAT srl Parabiago

D’Acunzo Diego ITAF srl Milano

Chuquimajo Buitron Rafael Andres Basiglio

Giacomazzi Bruno CLIMACENTO srl Cormano

Falchè Antonio Fabio FALMAR IDROTERMICA snc Sesto San Giovanni

Hussain Fida MERCURIO srl Pisogne

Cigognani Giuseppe Cassina De’ Pecchi

Bertini Romano CLIMACENTO srl Cormano

Floris Simone Milano

Civolani Francesco MERCURIO srl Pisogne

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A MILANO Bruschi Gianluca AERFRIGOR srl Peschiera Borromeo Montani Alessandro AIR BONAITA srl Vanzaghello Fedele Marco ALPINA SERVICE soc. coop. Ciserano Abeni Fabio AR ELETTROTECNICA srl Rodengo Saiano Invernizzi Giovanni ARGENTA GRUPPO spa Reggio Emilia Guarino Vincenzo ARREDA IMPIANTI srl Lamezia Terme Baratelli Daniele BARATELLI SERVICE DI BARATELLI AMBROGIO Brunello

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Corso sui libretti di impianto di climatizzazione, condotto dal docente ingegner Marrocchelli, a Roma. Grazie a questo nuovo strumento in mano al personale che ha ottenuto il Patentino Frigoristi, questo potrà compiere periodicamente i controlli di efficienza energetica dell’impianto per garantire ridotti consumi e una manutenzione ordinaria completa. Normalmente le visite vengono collegate a quelle del controllo delle perdite obbligatorio per regolamentazione gas fluorurati.


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Minaudo Antonino Cinisello B.mo Donà Marco MP TECHNOLOGIES snc Rivoli Nisi Roberto Cesano Maderno Penza Michele Liscate Bigoni Davide PINI snc Tinnura Russo Angelantonio PRAVIA srl Aversa Constantin Rares Muresan RAF REFRIGERAZIONE srl Cesano Boscone Mariani Flavio RAM GAS srl Concesio Rossi Gianpietro Trenzano Sala Giuliano Milano Miscetti Antonio SAMSUNG ELECTRONICS ITALIA spa Cernusco S/N Rinaldi Emanuele SAMSUNG ELECTRONICS ITALIA spa Cernusco S/N

Sede dei corsi Centro Studi Galileo di Bologna. Il docente Stefano Sarti posa con gli allievi al termine di una giornata di preparazione secondo i requisiti della regolamentazione 303/2008. L’indomani i tecnici hanno partecipato alle prove teoriche e pratiche del Patentino Frigoristi Scalici Lorenzo Marzano Wu Jie SHIDAI DI WU JIE Milano Ravizza Roberto TECHNOGEL spa Grassobbio

Cantù Luciano TECHNOGEL spa Grassobbio Tomaselli Davide TOMASELLI IDRAULICA Carugate

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI - PIF A PALERMO Calaciura Giovanni C&C DISTRIBUZIONE E SERVIZI DI CALANDRA Palermo

Pellegrino Massimo DIPIETROGROUP srl Citta’ Giardino-Melilli Di Vita Davide DI VITA REFRIGERAZIONE Vittoria De Francesco Germano Messina Favata Alessandro Calogero Campofranco Guccione Alessio FORNINDUSTRIA srl Palermo Parisi Alessandro PARISI GROUP srls Monreale Fabio Antonino SIMONE GATTO srl San Pier Niceto Panno Domenico UNIV. PALERMO DIP. DEIM Palermo Nicastro Salvatore IST. PROF. IND. ART. CORBINO Partinico La Delfa Emanuele IST. PROF. IND.ART.CORBINO Partinico

CORSI AD AGLIANA Sede dei corsi Centro Studi Galileo di Roma. Consegna degli attestati per un corso di brasatura. Eseguire una corretta brasatura è requisito fondamentale per ottenere il Patentino Frigoristi che abilita alla professione e alla compilazione sia del Registro di Apparecchiatura che al Libretto di Impianto di Climatizzazione. Inoltre una corretta brasatura permette di prevenire le perdite di refrigerante e quindi garantisce la soddisfazione del cliente.

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CORSI A MILANO ACR IMPIANTI srl Marchesini Luca Porta Alessio Seregno AIR BONAITA spa Montani Alessandro Vanzaghello ARREDA IMPIANTI srl Guarino Vincenzo Lamezia Terme ARTIANO IMPIANTI srl Artiano Ciro Artiano Bruno Settimo T.se BPR DI BUSNELLI PAOLO Busnelli Paolo Castellanza CASATI ANDREA TERMIMPIANTI Casati Andrea Mariano Comense CM CONFORMITÀ DI CARMINATI MAURO Carminati Mauro Presezzo COLD & WARM DI BOSNA Bosna Antonio Seregno DALMAN srl Magnante Marco Milano EFFE TRE IMPIANTI srl Ferrara Giuseppe Alessio Milano

Corso di Tecniche Frigorifere Specializzazione. Ad un passo dal conseguimento del Patentino Frigoristi gli allievi posano con il docente Donato Caricasole, anche docente dei corsi di Preparazione PIF, Chiller, Elettrici, Brasatura e Avanzato Post Patentino Frigoristi per le sedi dei corsi del Centro Studi Galileo di Roma, Napoli e Bari ELETTROCLIMA DI TUSSI Tussi Giovanni Cinisello B.mo

GNODI SERVICE srl Pavesi Marco Cristian Somma Lombardo

ESSELUNGA spa Dell’Arciprete Fabio Mastropietro Donato Limito di Pioltello

ICE BERG srl Pezzotta Marco Polito Agazzi Fabio Bergamo

FORTI REFRIGERAZIONE srl Hanswillemenke Tom Hernandez Jesus Hidalgo Oggionni Flavio Bovisio Masciago

IDROELETTRA srl Campagna Nicola Villafranca T.

IFOM FONDAZIONE ISTITUTO FIRC Bonù Marco Palestra Andrea Milano

LOMBARDI MARCO Bareggio

IREN ENERGIA spa Mistrali Massimo Torino

MARZOKTEAM DI MARZOCCHINI Marzocchini Massimo Sesto San Giovanni

LA LOGAR srl Martina Angelo Silva Alessandro Castelli Calepio

MARTINELLI LUIGI Milano

MONTANA DI MONTANA LAMPO ANGELO Montana Lampo Angelo Collegno NBI spa Cavallaro Carmine Onnis Marco Pietrantonio Marco Bologna NOLO CLIMAT srl Terzaghi Alberto Parabiago PLASTICART DI SICURO Sicuro Berardino Vieste PRIMA VERA spa Salerno Giuseppe Salerno Emanuele Di Grazia Daniele Milano RBM spa Salinas Andrea Colleretto Giacosa

Felice conclusione di un corso di preparazione al Patentino Frigoristi curato dallo storico docente CSG Donato Caricasole, nelle sede dei corsi di Napoli. Gli allievi hanno quindi partecipato alla prova di esame essendo sottoposti sia alla prova teorica che pratica con l’esaminatore Marrocchelli.

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RGT SERVICE DI TAMARO Tamaro Claudio Sesto Calende ROTELLA DAVIDE Cologno M.se


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RUSMINI PAOLO MARIA Abbiategrasso SALA GIULIANO Milano SERETTI MARCO Milano TERMOIDROTECNICA NEW srl Giarolo Livio San Bonifacio VERECOND srl Luccarelli Maurizio Usmate Velate

CORSI A ROMA 2A TERMOIDRAULICA DI ALGHISI Alghisi Alessandro Monterotondo

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FAILLACI IDROCLIMA Faillaci Luciano Sebastiano Monterotondo FAO Kazazi Adrian Trinca Alessandro Roma FLOORING DEI F.LLI MESSINA Di Girolamo Gaetano Tomas Arnaldo Napoli IACHIZZI LUIGI Iachizzi Stefano Roma IANNETTA ANGELO srl Iannetta Angelo Campobasso LOMBARDO ELETTROTECNICA Lombardo Daniel Passoscuro

BOMBARDIER TRANSP. HOLD. USA INC. Gramiccia Michele Fiumicino Aeroporto

MASTER COLD srls Oppo Benito Roma

BS SERVICE srl Dimauro Alessandro Roma

METAL CLIMA srl Palombi Fabio Roma

CARA PIETRO Motta San Giovanni

NUOVA ITALMEC srl Santoni Mirko Guidonia Montecelio

CENTRO PQ DI PRANDINI GIANNI Prandini Gianni Poggio Rusco ELETTROCLIMA STAR D’Angelo Maurizio Tragliata a Fiumicino ENEL ENERGIA spa Garofalo Marco Roma EUR spa Sebastiani Gianluca Roma

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RENZONI RICCARDO Roma ROCA FABIO Cerveteri SIMONELLI SANDRO Fontana Liri THYSSENKRUPP AIRPORT SERVICES Altomare Vittorio Planas Martorell Guillermo Roma

Esercizio di Brasatura per il tecnico del freddo che vuole installare un impianto di dimensioni importanti. Le brasature più complicate sono quelle di dimensioni maggiori. Il tecnico nella prova del Patentino Frigorista dovrà saldare un tubo di rame ricotto da 16 mm e poi verificare la tenuta prima in pressione di azoto e poi con il mille bolle. Al CSG patentini e corsi PED.

Corso ed esame Patentino Frigoristi tenuto per conto dell’Associazione turca ISKAV. Centro Studi Galileo è partner della Turchia per i progetti di efficienza energetica e formazione dei frigoristi per una maggiore consapevolezza ambientale e per l’utilizzo dei nuovi gas refrigeranti. Direttore CSG quinto da sinistra.

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Sommario 10

Direttore responsabile Enrico Buoni

Tecnici specializzati negli ultimi corsi del Centro Studi Galileo

Responsabile di Redazione M.C. Guaschino

Il futuro del pianeta (clima e fame nel mondo) è legato alla climatizzazione e alla refrigerazione: Parigi COP21 e Milano EXPO M. Buoni – Vice Presidente Air Conditioning and Refrigeration European Association – AREA

Comitato scientifico Marco Buoni, Enrico Girola, PierFrancesco Fantoni, Alfredo Sacchi Redazione e Amministrazione Centro Studi Galileo srl via Alessandria, 26 15033 Casale Monferrato tel. 0142/452403 fax 0142/525200 Pubblicità tel. 0142/453684 Grafica e impaginazione A.Vi. Casale M. Fotocomposizione e stampa A. Valterza - Casale Monferrato E-mail: info@industriaeformazione.it www.industriaeformazione.it www.centrogalileo.it continuamente aggiornati

Editoriale

e Segretario Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo – ATF Il Centro Studi Galileo ha organizzato al Padiglione Italia l’unico Convegno in Expo sulla Refrigerazione per la conservazione dei cibi – XVI Convegno Europeo: le ultime tecnologie del freddo per la conservazione dei cibi – Disponibili online presentazioni e video del XVI Convegno Europeo presso EXPO2015 – Padiglione Italia: la formazione continua Centro Studi Galileo – Tecnici del Freddo di Tajikistan, Uzbekistan, Ucraina e Bielorussia inviati dalle Nazioni Unite a Casale Monferrato per 5 giorni di formazione nella sede centrale Centro Studi Galileo

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Riscaldamento e raffreddamento rinnovabile con pompe di calore H. Halozan – Graz University of Technology - Austria Introduzione – Riscaldamento solare e raffreddamento – Sistemi geotermici – Biomassa – Tecnologie trasversali – Teleriscaldamento e raffreddamento – Energia termica a stoccaggio – Sistemi ibridi di energia rinnovabile – Sintesi

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Controllo e ricerca delle fughe quando si usano i refrigeranti alternativi Real Alternatives Project Controllo efficiente delle fughe – Calcoli per la pressatura – Controllo delle perdite metodo indiretto – Rilevatori fissi di fughe – Norme di sicurezza

L’utilizzo della CO2 negli impianti frigoriferi per la conservazione degli alimenti D. Barbierato – Sanden Vendo Europe

www.EUenergycentre.org per l’attività in U.K. e India

Introduzione – La scelta dei refrigeranti naturali – I principali punti a favore dell’R744(CO2) – Svantaggi dell’R744 – Analisi dei punti a sfavore dell’R744 – Conclusioni

www.associazioneATF.org per l’attività dell’Associazione dei Tecnici del Freddo (ATF)

R–32 un refrigerante per condizionatori e pompe di calore H. Dhont – Environment Research Center, Daikin Europe N.V.

Corrispondente in Argentina: La Tecnica del Frio Corrispondente in Francia: CVC

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

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Introduzione – Cos’è l’R-32 – Vantaggi dell’R-32 – Sicurezza dell’R-32 Alcune domande frequenti sull’R-32

R32: il nuovo refrigerante per il condizionamento residenziale P.F. Fantoni – 166ª lezione

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Introduzione – R32: una vera novità? – R32 VS R410A – La termodinamica fa la differenza

Lista dei controlli e verifiche da svolgere sugli impianti di refrigerazione K. Kelly – Business Edge

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Compressore – Telai di base – Separatori d’olio – Condensatori – Torre di raffreddamento ad acqua – Ricevitore del liquido – Evaporatore – Comandi – Unità a ventilconvettore – Unità a volume d’aria variabile VRV-VRF – Unità per il trattamento dell’aria – Recupero del refrigerante – Sicurezza – Misuratori – Rilevatore elettronico di perdite portatile (cercafughe) – Regolatore di pressione del gas inerte – Pompa a vuoto – Vacuometro – Piattaforma di pesatura elettronica – Dispositivo per il lavoro di brasatura – Curvatubi

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Prestazioni impianto frigorifero di un supermercato, con R-449 in confronto al R-404A J. Gerstel – Chemours Fluorochemicals EMEA - Germania Introduzione – Proprietà termodinamiche e prestazioni – Conclusioni

N. 392 - 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.

Chi paga è sempre il compressore! conseguenze di una cattiva manutenzione del circuito frigorifero P.F. Fantoni – 186ª lezione

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Introduzione – Gli scambiatori – Problemi al condensatore – Problemi all’evaporatore – Il compressore

Glossario dei termini della refrigerazione e del condizionamento

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

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Il futuro del pianeta (clima e fame nel mondo) è legato alla climatizzazione e alla refrigerazione: Parigi COP21 e Milano EXPO MARCO BUONI Vice-Presidente Air Conditioning and Refrigeration European Association - AREA Segretario Generale Associazione dei Tecnici italiani del Freddo - ATF

IL CENTRO STUDI GALILEO HA ORGANIZZATO AL PADIGLIONE ITALIA L’UNICO CONVEGNO IN EXPO SULLA REFRIGERAZIONE PER LA CONSERVAZIONE DEI CIBI

Sembra impossibile ma i convegni dello scorso 13 ottobre e 13 giugno 2015 del Centro Studi Galileo, organizzati con i numerosi partner istituzionali (UNEP, UNIDO, AREA, IIR, EPEE, ASHRAE, AHRI…) e commerciali (aziende che collaborano alla attività del CSG), sono stati gli unici eventi a parlare della conservazione e preservazione degli alimenti in EXPO2015. Le derrate alimentari vengono purtroppo sprecate e quindi buttate via a causa della loro scarsa o assente conservazione, in alcuni casi si arriva al 40% di spreco in particolare nei paesi in via di sviluppo. E’, come si capisce, quindi enorme il beneficio che il nostro settore potrebbe dare alla fame nel mondo. Un recente sondaggio del progetto europeo “Multi level actions for enhanced Heating and Cooling plans – STRATEGO” (fonte industriaeformazione.it) mostra come il nostro settore, cioè la refrigerazione, il condizionamento e aggiunge pure il riscaldamento, raggiunge il 50% dei consumi energetici in Europa. Per questo motivo nella prossima conferenza sui cambiamenti climatici, che si svolgerà a Parigi COP21 dal 30 novembre al 11 dicembre del 2015, il nostro settore avrà, come detto molte

volte, una grande responsabilità per il futuro del nostro pianeta. Sono ormai evidenti le inondazioni, siccità e eventi estremi che si verificano in tutto il mondo oltre che i problemi della fame del mondo che il nostro convegno appena concluso all’EXPO ha voluto mettere sotto i riflettori. Il Centro Studi Galileo, insieme all’Associazione italiana dei Tecnici del Freddo e all’Associazione Europea AREA, lavora con Nazioni Unite e Commissione Europea e i massimi organismi che controllano le emissioni inquinanti in atmosfera perché il nostro settore possa progredire sempre più e dare una mano all’ambiente così come negli anni 90 siamo riusciti a eliminare le sostanze dannose per lo strato di Ozono. Tramite un continuo susseguirsi di

convegni e di corsi a livello nazionale italiano ed internazionale, tra cui in Asia e in Africa (vedi seconda parte dell’articolo), viene diffusa la conoscenza per ridurre al minimo l’impatto ambientale ed energetico del nostro settore della refrigerazione e del condizionamento. Il libro appena lanciato al convegno ONU di Dubai realizzato per l’Agenzia delle Nazioni Unite per l’Ambiente, UNEP, e disponibile gratuitamente in pdf e anche in cartaceo (copertina a lato), aiuta proprio a organizzare uno schema di certificazione per istruire i Tecnici di tutto il Mondo sia a maneggiare i fluidi con cura sia a verificare l’efficienza energetica degli impianti con i due strumenti che l’Europa ci ha messo a disposizione, rispettivamente il Registro delle Apparecchiature e il Libretto di Impianto con il rapporto di efficienza energetica degli impianti.

XVI CONVEGNO EUROPEO: LE ULTIME TECNOLOGIE DEL FREDDO PER LA CONSERVAZIONE DEI CIBI

Il simposio, incentrato sulle nuove tecnologie della refrigerazione per la lotta alla malnutrizione nelle Nazioni in via di sviluppo e per la conservazione ed esportazione dell’agroalimentare di qualità, è stato un mix di presenze istituzionali internazionali e nazionali tra cui la partecipazione del governo italiano e delle Nazioni Unite e interventi di altissimo livello delle aziende partecipanti.

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Momento del convegno, alla Presidenza del XVI Convegno Europeo. Buoni, Cavallini, Masoero, Coulomb, Cavalier, Lavagno, Bennett, Savigliano.

Questa combinazione è da sempre la chiave del successo dei convegni internazionali che da 40 anni Centro Studi Galileo organizza. In questa occasione con l’indispensabile collaborazione di Regione Piemonte e del progetto Casale Monferrato Capitale del Freddo. La cornice di Padiglione Italia è stata molto particolare. A margine del convegno tutti gli ospiti sono stati invitati al quarto piano dove, durante la cena nel ristorante dei capi di stato che ha recentemente ospitato Putin e Merkel, è stato premiato con una medaglia d’onore dell’IIR, per mano del Direttore Didier Coulomb, il Prof. Alberto Cavallini, moderatore unitamente al Prof. Marco Masoero del Convegno, e considerato uno dei massimi esperti mondiale del settore. Le tempistiche ad EXPO sono strettissime e il convegno è stato concentrato dalle 18,30 alle 21,30 obbligando i relatori ad interventi brevi ma precisi di circa 10 minuti ciascuno. L’apertura è stata affidata al VicePresidente AREA (Associazione Europea dei Tecnici del Freddo) Marco Buoni che si è soffermato “sull’importanza della competenza e della formazione nella refrigerazione per la corretta conservazione dei cibi e sull’esperienza europea che garantisce qualità nelle produzioni e tutela ambientale come modello utile alle Nazioni in via

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di Sviluppo per combattere la malnutrizione tramite la refrigerazione”. A seguire il principale intervento istituzionale da parte dell’On. Fabio Lavagno, anche a nome del Viceministro dell’Agricoltura Sen. Andrea Olivero che ha ribadito “il forte legame tra l’agricoltura, produttore di cibo, e la refrigerazione. Dopo aver promosso il distretto del freddo nella mia città, Casale Monferrato, oggi mi occupo di agricoltura nella XIII Commissione della Camera dei Deputati. Ci sono molti punti di contatto tra questi mondi ed è bene che vi siano eventi come questo per puntualizzarli. Senza una refrigerazione di qualità non potremo avere una vera industria dell’agroalimentare!”. Dopo il saluto del Governo Italiano, gli interventi dei delegati delle Nazioni Unite Anthony Bennett (FAO) e Riccardo Savigliano (UNIDO). Bennet ha precisato che “La mancanza di una catena del freddo affidabile e sufficiente è una delle principali cause di enormi perdite di prodotti deperibili (fino al 40-50% in alcune catene di approvvigionamento alimentare) nell’Africa sub-sahariana (SSA) e nel Vicino Oriente e Nord Africa (NENA ). Queste perdite non solo provocano un deterioramento della sicurezza alimentare in tutte le sue dimensioni, ma anche la perdita di opportunità di mercato, spreco di risorse scar-

se (acqua, terra ed energia) dedicate alla loro produzione. Nonostante questo, l’ attenzione da parte dei governi e delle organizzazioni di sviluppo rimane bassa su questo fondamentale argomento.” Savigliano ha trattato di utilizzo di refrigeranti a Basso GWP: “Come conseguenza della fase – out promossa dal protocollo di Montreal, la tendenza generale è ad adottare soluzioni alternative ad alto GWP nel settore HVAC. Anche se questo può rappresentare soluzioni a basso investimento, i proprietari degli impianti e i consumatori dovrebbero essere consapevoli del livello di emissioni di carbonio associati e delle conseguenze ambientali”. Didier Coulomb, Direttore dell’IIR, il prestigioso istituto parigino dal quale dipende l’80% della popolazione mondiale in materia di refrigerazione, ha calibrato l’intervento sui miglioramenti delle condizioni sanitarie che si possono ottenere con la refrigerazione “Migliorare la catena del freddo per prodotti alimentari e sanitari è necessario in tutto il mondo. Nonostante le numerose attrezzature nei paesi sviluppati, le morti e le malattie sono ancora molto importanti e i comportamenti degli utenti devono evolvere. Con le nuove tecnologie sono inoltre possibili enormi risparmi energetici. Nelle Nazioni in via di sviluppo, prive di catena del freddo, questo è il principale motivo di perdita dei


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Marco Buoni Vice Presidente di tutte le associazione europee del freddo AREA, direttore Centro Studi Galileo e segretario Associazione Tecnici italiani del Freddo ATF presenta al Tour No Pif – No Gas, svolto nell’ultimo mese, le Ultime Novità sui fluidi refrigeranti che porta avanti in prima persona con la Commissione Europea a Bruxelles.

raccolti. Il problema della sicurezza alimentare, se non agiamo in fretta, sarà sempre più significativo in futuro. L’IIR ha recentemente lanciato diverse iniziative per affrontare queste sfide”. Gerald Cavalier, Presidente dell’AFF, la più antica associazione mondiale della refrigerazione e CEO di Tecnea ha parlato dell’importanza dell’ innovazione nella catena del freddo per gli Alimenti di qualità: “per quasi 150 anni la catena del freddo è stata in evoluzione . Tuttavia ci sono ancora sfide da affrontare: lo sviluppo della catena del freddo in tutto il mondo, la sostenibilità della catena del freddo, il livello appropriato di catena del freddo, mirando sempre a conservare alimenti sicuri e con un alto livello di qualità il più a lungo possibile. Per affrontare queste sfide molte innovazioni sono state recentemente annunciate o sono in corso per un futuro prossimo. Queste innovazioni contribuiranno a migliorare la qualità e la sicurezza delle merci deperibili e nutrire 9 miliardi di persone nel 2050”. Terminati gli interventi istituzionali spazio alle aziende. Giorgio De Ponti, Innovation Center Designer EPTA-IARP, ha parlato delle “ultime tecnologie sull’efficienza energetica nella refrigerazione commerciale” e Claudio Fossati Direttore

Generale Mondial Group de “Le ultime tecnologie nelle energie rinnovabili applicate agli impianti frigoriferi”. Gian Piero Carnieletto, Thermodinamic Technical Department Pastorfrigor, di “nuove tecnologie nelle prove di laboratorio a garanzia dell’utente finale”. A seguire un attualissimo intervento di Daniele Barbierato Responsabile Tecnico Sanden Vendo “L’utilizzo della CO2 negli impianti frigoriferi per la conservazione degli alimenti”. Lorenzo Bulgarelli, Direttore Tecnico Zanotti, ha posto l’accento, vista la presenza in sala di numerose delegazioni straniere di Nazioni africane, su “Le ultime tecnologie per la conservazione del cibo, esempio di collaborazione internazionale” e Ennio Campagna, Low GWP Manager Rivoira ha trattato, come logico per l’azienda rappresentata de “I nuovi gas refrigeranti applicati agli impianti frigoriferi di ultima tecnologia”. Unica donna relatrice al convegno Anita Costamagna Marketing Manager Embraco ha parlato delle “nuove tecnologie per la preservazione dei cibi e la riduzione delle emissioni dannose nella refrigerazione commerciale” e Giovanni Rosso, CEO di Cold Car SPA delle “innovazioni tecnologiche del trasporto refrigerato nella catena del freddo”.

Conclusioni affidate all’ imprenditore Italo – Burkinabè Madi Sakande, Managing Director di New Cold System che ha presentato una Case History di un’azienda agricola bolognese nella quale ha prodotto impianti di stoccaggio per le verdure. Il sistema utilizzato dall’azienda agricola è totalmente replicabile anche nelle Nazioni in via di sviluppo poiché utilizza energia fotovoltaica per l’alimentazione. Sakande ha, in conclusione del suo intervento, richiamato alla “responsabilità che il mondo del freddo ha nella lotta alla malnutrizione”. Tema sul quale i tecnici del freddo possono e hanno il dovere di fare molto!.

Disponibili online presentazioni e video del XVI Convegno Europeo presso EXPO2015 – Padiglione Italia: la formazione continua Centro Studi Galileo.

La principale mission del Centro Studi Galileo è da 40 anni quella della formazione dei Tecnici del Freddo. I percorsi formativi passano anche da confronto con gli esperti della materia. Alle conclusioni del XVI Convegno Europeo presso EXPO2015 erano presenti i massimi esperti mon-

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diali del settore (Didier Coulomb – Direttore IIR, Gerald Cavalier – Presidente AFF, Marco Buoni – VicePresidente AREA) rappresentanti del governo (On.Fabio Lavagno), alti funzionari delle Nazioni Unite impegnati nella lotta ai cambiamenti climatici e alla denutrizione e allo sviluppo industriale delle aree disagiate del pianeta (Anthony Bennett – FAO, Riccardo Savigliano – UNIDO) con l’insostituibile contributo del Prof. Alberto Cavallini e del Prof. Marco Masoero che hanno moderato l’incontro con le aziende relatrici: Tecnea Italia, Embraco, Cold Car, Epta – IARP, Mondial Group, Pastorfrigor, Sanden Vendo, Zanotti, Rivoira, New Cold System. Un mix che ha fatto si che il simposio fosse all’altezza delle aspettative e della tradizione convegnistica di Centro Studi Galileo. Un momento dicevamo di altissimo livello scientifico condito da una conclusione piacevole per tutti i Tecnici del Freddo: in occasione dei 40 anni di Centro Studi Galileo tutti hanno avuto il piacere di cenare all’ultimo piano di Padiglione Italia (nel ristorante scelto da Putin per la sua trasferta milanese) potendo assistere allo spettacolo dell’albero della vita da una straordinaria postazione, a 100 metri d’altezza!

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Giordania, Emirati Arabi Uniti, Montenegro, Rwanda formando tecnici provenienti da 70 nazioni mondiali. Gli ultimi in ordine di tempo, in questi giorni, sono un gruppo di 14 tecnici provenienti dalle repubbliche ex-Urss di Tajikistan, Uzbekistan, Ukraina e Bielorussia. Accolti ieri nella Sala Galileo di Palazza Anna d’Alencon dal Direttore Generale CSG Enrico Buoni, dal Vicesindaco di Casale Monferrato Cristina Fava e dal VicePresidente AREA Marco Buoni. La formazione che Centro Studi Galileo eroga a queste nazioni è fondamentale per due ragioni. In primis garantisce un buon livello qualitativo

delle maestranze e permette alle aziende italiane ed europee di rivolgersi a interlocutori preparati e in secundis fa sì gli sforzi europei in tematica ambientale non vengano vanificati. La dispersione del gas refrigerante in atmosfera è un danno globale e particolarmente le Nazioni in via di sviluppo vanno sensibilizzate in questa direzione poichè ogni kg di gas disperso in atmosfera equivale all’inquinamento di un auto Euro 0 a gasolio. Una parte importante del programma corsi è teso al risultato di ottenere Tecnici che operino con “dispersione zero” di refrigerante.

Tecnici del Freddo di Tajikistan, Uzbekistan, Ucraina e Bielorussia inviati dalle Nazioni Unite a Casale Monferrato per 5 giorni di formazione nella sede centrale Centro Studi Galileo

Dal 2012 le Nazioni Unite hanno incaricato Centro Studi Galileo della formazione dei tecnici delle Nazioni in via di sviluppo e di quelle industrialmente avanzate ma che ancora non hanno adottato uno standard di tipo europeo nel campo della formazione e delle certificazioni dei Tecnici del Freddo. Innumerevoli sono state le missioni di Centro Studi Galileo in ogni continente. Il principale centro formativo italiano ha sostenuto corsi e certificazioni, con la collaborazione di Bureau Veritas Italia, in: Gambia, Bahrein, Tunisia, Eritrea, Etiopia, Benin,

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Ecco l’elenco dei Tecnici partecipanti al corso: NASRITDINOV KAMOLIDDIN, ASHUROV ANVAR AHMEDOVICH, ASAMITDINOV SHAKHOBIDDIN, AZIZOV DILSHOD, SAYDIYEV FARKHAT, BAMBIZA ALEKSANDR, NOVIKOV VIKTOR, ZHUK MIKALAI, ASADOV ABDUKAKHOR, KHURSHED KHUSAYNOV, RAKHMONOV MIRZOKHAKIM, VASYL VINNIK, KOMPANETS SERGII, HORBENKO OLEKSII


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Speciale rinnovabili per la climatizzazione

Riscaldamento e raffreddamento rinnovabile con pompe di calore

HERMANN HALOZAN Graz University of Technology - Austria

Articolo tratto dal 16° Convegno Europeo INTRODUZIONE In Europa il settore edilizio è responsabile della richiesta del 40% del fabbisogno energetico totale e per circa il 33% delle emissioni di CO2. Entro il 2050 questo settore dovrebbe diventare libero da CO2; ciò significa che la domanda di riscaldamento deve essere ridotta in parte migliorando gli edifici e in parte facendo ricorso alle fonti rinnovabili. La produzione di riscaldamento in Europa ha una lunga tradizione, in quanto mezzo necessario per sopravvivere nel nostro clima. La produzione di sistemi per il raffreddamento invece è relativamente nuova in Europa centrale e settentrionale. Ciò non dipende solo dalle condizioni climatiche, ma anche dalla dimensione dell’edificio, cioè dal rapporto tra volume e superficie, e dall’uso che se ne fa, cioè dal carico interno causato da persone e apparecchiature. Un migliore isolamento termico significa una maggiore incidenza nei carichi termici interni; una persona in una casa passiva di 100 m2 è in grado di aumentare la temperatura di 1K. Un ulteriore problema deriva dall’architettura; attualmente il vetro è il materiale preferito, i doppi vetri sono moderni ma fanno sì che i guadagni derivanti

dal riscaldamento solare diventino, molto velocemente, enormi carichi di calore che devono poi essere abbattuti da un potente sistema di aria condizionata. Inoltre, il cambiamento climatico che stiamo producendo ha fatto delle nostre città isole di calore con temperature significativamente superiori rispetto alle zone circostanti. Nella Piattaforma Tecnologica Europea su Riscaldamento e Raffreddamento rinnovabili vengono menzionati quattro settori: • Riscaldamento e Raffreddamento Solare • Geotermica (divisa in fonti geotermiche profonde e superficiali) • Biomassa • Tecnologie Trasversali che riguardano il teleriscaldamento e raffreddamento, lo stoccaggio di energia termica, le pompe di calore e i sistemi di energia rinnovabile ibridi. Questi settori sono adatti a edifici che vanno da case monofamiliari fino a grandi sistemi di teleriscaldamento e raffreddamento o processi industriali. Ricerche simili sono state effettuate dall’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA) che, per migliorare le tipiche case passive fino a renderle edifici energy plus (Classe A+), ha concentrato i propri studi sulla termica solare, le pompe di calore, il teleriscaldamento e raffreddamento e lo stoccaggio di energia; inoltre ha studiato i sistemi di cogenerazione di potenza e calore. L’obiettivo principale è quello di rendere libero il settore delle costruzioni dall’emissione di CO2.

RISCALDAMENTO SOLARE E RAFFREDDAMENTO La radiazione solare e la conseguente temperatura esterna sono più alte in estate e più basse in inverno. Gli impianti termici con uso diretto della radiazione solare sono favorevoli in l’estate, buoni nell’arco dell’anno e relativamente poveri in inverno. L’uso principale del riscaldamento solare è la produzione di acqua calda. I sistemi che sfruttano la radiazione solare sono costituiti da collettori solari che consentono di immagazzinare acqua calda anche al mattino e alla sera senza sole. In Europa centrale con questi sistemi può essere raggiunta una porzione di circa il 60%; ciò significa che si rende necessario un sistema di generazione di calore addizionale, più comunemente rappresentato dalla caldaia dell’impianto di riscaldamento. Per evitare problemi con il controllo e l’installazione è previsto lo sviluppo di Sistemi Solari Ibridi Compatti (SCOHYS) che includono gli impianti che sfruttano l’energia solare e la caldaia di backup in una unica unità compatta. Dovrebbe essere una soluzione compatta a costi ridotti grazie alla struttura semplificata, con un solo controller, un alto grado di prefabbricazione e uno sforzo ridotto di installazione. Per ottenere un contributo rilevante dall’energia solare per il riscaldamento degli ambienti è necessario un aumento della porzione solare per edificio. Tale aumento dipende dalla quota di energia solare in rapporto al fabbisogno di

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calore complessivo per DHW e lo spazio da riscaldare. Oggi, in Europa centrale, i sistemi combinati per l’acqua calda (DHW) e il riscaldamento degli ambienti hanno una dimensione che va generalmente da 10 a 15 m2 di superficie per collettore, possono fornire una porzione solare di circa il 25% a seconda delle dimensioni, dell’efficienza dell’edificio e le condizioni climatiche del luogo. Poiché nell’Europa Centrale e del Nord il livello di radiazione solare è molto più basso nel periodo invernale che nel periodo estivo, per ottenere una porzione solare che si avvicini al 100% è necessario il passaggio di una quantità significativa di calore solare generato durante l’estate da utilizzare lungo la stagione in cui si necessita di riscaldamento e la conseguente installazione di un grande serbatoio di immagazzinamento d’acqua. Basato sul miglioramento degli standard di isolamento degli edifici e sul miglioramento della tecnologia di riscaldamento solare, il cosiddetto Solar-Active-Casa, con una frazione solare di circa il 60%, è un buon compromesso tra alta frazione solare e un accettabile volume di immagazzinamento. In Europa centrale un tipico SolarActive-casa, per una sola famiglia, ha bisogno di una superficie del collettore di 30-50 m2 e un serbatoio di soli 5-15 m3 di stoccaggio dell’acqua. Tuttavia il restante 40% deve essere coperto da un sistema di riscaldamento aggiuntivo. Un’altra applicazione è quella per il raffreddamento e una soluzione possibile sarebbe l’utilizzo di un sistema

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che sfrutti adsorbimento e assorbimento di una fonte termica di calore. Si tratta di pompe di calore cha ancora una volta hanno bisogno di un “magazzino”.Nel caso di immagazzinamento sul lato solare si tratterebbe di un serbatoio di acqua sensibile, mentre sul lato freddo si potrebbe anche trattare di un sistema di accumulo latente di ghiaccio. Le soluzioni di raffreddamento solare sono un’opzione per il settore non residenziale per via dell’elevata domanda di raffreddamento, soprattutto in caso di forte richiesta di acqua calda per uso domestico e di riscaldamento e raffreddamento, come per esempio negli alberghi. La maggior parte della domanda di raffreddamento nel settore dei servizi è attualmente fornita da impianti elettrici che causano picchi di consumo problematici. Pertanto, le tecnologie di raffreddamento alimentate termicamente costituiscono alternative promettenti e svolgono un ruolo chiave nella conversione efficiente dell’energia nel settore del condizionamento e refrigerazione, soprattutto nell’Europa meridionale. Tuttavia, c’è un’altra opzione, ossia la combinazione di un impianto fotovoltaico con un sistema di compressione elettrica del vapore che ha il vantaggio di avere una torre di raffreddamento molto più piccola. SISTEMI GEOTERMICI Ci sono due diversi tipi di sistemi geotermici: • sistemi geotermici profondi con alte temperature

• sistemi geotermici poco profondi con temperature nell’ordine della temperatura esterna media annua. Attualmente, le fonti di energia geotermica forniscono un equivalente di più di 4 milioni di tonnellate di petrolio (Mtoe ) all’anno per il riscaldamento e il raffreddamento nell’Unione Europea dove i sistemi a pompa di calore geotermica costituiscono la parte più grande. Ma il potenziale è ancora enorme. Il geotermico può essere utilizzato praticamente ovunque nel settore residenziale e terziario, ma anche nell’industria fino a temperature dell’ordine di 200-250 °C. La capacità totale installata per l’energia geotermica nell’UE ammonta ora a circa 946 MWe, producendo circa 5,56 TWh di energia elettrica all’anno. Gli impianti di cogenerazione di energia e calore (CHP) sono marginali in quanto producono meno di 1 GWth di capacità di riscaldamento, ma lo sviluppo di sistemi geotermici avanzati (EGS) offrirà ulteriori opportunità per questi sistemi. La sfida tecnologica per una diffusione più rapida degli impianti geotermici di riscaldamento e raffreddamento in tutta Europa riguarda in primo luogo lo sviluppo di soluzioni innovative in particolare per la ristrutturazione di edifici esistenti, ma anche per edifici a zero o più consumo di energia nei quali questi impianti sono più facili da installare e più efficienti alle basse temperature e, in secondo luogo, lo sviluppo dei sistemi geotermici di teleriscaldamento (DH) in aree urbane densamente popolate e a basse temperature con l’accento sulla realizzazione di sistemi geotermici potenziati. BIOMASSA Le tecnologie basate sulla biomassa possono servire a quasi tutte le applicazioni residenziali sia come soluzione unica a biomassa-individuale, o come parte di pacchetti di ibridi che forniscono calore, acqua calda, ventilazione e aria condizionata / raffreddamento negli edifici residenziali. Per quanto riguarda il solare termico (e probabilmente tutte le altre tecnologie RHC) lo sviluppo di pacchetti diminuisce la diversità fra i sistemi riducendo così la possibilità di errori nell’ installazione pratica degli impianti, requisito

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fondamentale nelle soluzioni tecniche per il settore residenziale RHC. La legna rimarrà il combustibile più rilevante per i singoli sistemi di riscaldamento e i biocarburanti più aggiornati ed avanzati guadagneranno importanza in caldaie e stufe alimentate automaticamente. Secondo uno studio pubblicato dal Consiglio Europeo di Pellet (EPC), nel 2013 le soluzioni basate sulla biomassa per il settore residenziale includevano approssimativamente 442.000 caldaie a pellet installate su scala residenziale (<50 kW) in otto Stati membri (9) e più di 2 milioni di stufe a pellet in sei Stati membri (10). A causa della redditività commerciale ne è prevista una crescita significativa in diversi Stati membri europei fino al 2020. Responsabile per circa la metà della domanda finale di energia in Europa, il settore del riscaldamento e raffreddamento è il fondamento della strategia energetica e climatica dell’UE. Siccome il 92% di tutto il calore derivante da fonti rinnovabili è ricavato dalla biomassa, la bioenergia avrà un ruolo chiave nel ridurre le emissioni di gas serra nel settore del riscaldamento e raffreddamento. L’innovazione tecnologica è fondamentale per garantire affidabilità, costi competitivi ed ecocompatibilità degli impianti di riscaldamento e raffreddamento a biomassa consegnati a diversi tipi di consumatori in Europa. TECNOLOGIE TRASVERSALI Per comprendere questo potenziale è necessario sfruttare le sinergie tra la produzione di energia rinnovabile, distribuzione e consumo, investendo in tecnologie trasversali. Questo termine è usato dalla Piattaforma RHC per descrivere qualsiasi tecnologia energetica o infrastruttura che possa essere utilizzata sia per migliorare la produzione di energia termica, per consentire una maggiore frazione utile in uscita, sia per consentire lo sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili, che sarebbe difficile o impossibile da utilizzare in applicazioni specifiche di costruzione. Teleriscaldamento e raffreddamento Il teleriscaldamento e il raffreddamento aumentano l’efficienza complessiva

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Figura 1. Riduzione delle emissioni di CO2 da riscaldamento e raffreddamento negli edifici ETP 2010 dall’Agenzia Internazionale Energia.

del sistema riciclando perdite di calore da diversi processi di conversione dell’energia. Il calore che altrimenti sarebbe inutilizzato viene recuperato e usato per soddisfare le esigenze termiche negli edifici e nelle industrie. Si possono anche sfruttare fonti rinnovabili, che altrimenti sarebbero difficili da usare, come molte forme di biomassa e l’energia geotermica. Raccogliendo un gran numero di domande piccole e variabili di riscaldamento e raffreddamento; il teleriscaldamento e il teleraffreddamento consentono che l’energia provenga dalla combinazione di fonti di energia rinnovabili multiple RES, riducendo le emissioni di carbonio e la domanda di energia primaria nella comunità servita. Energia termica a stoccaggio La soluzione chiave per l’accumulo di energia termica è la diffusione di sistemi bottleneck (a collo di bottiglia) combinati con l’utilizzo delle RES in quanto l’energia rinnovabile disponibile non sempre coincide con la richiesta di riscaldamento o raffreddamento. Numerose tecnologie sensibili, latenti o termo-chimiche possono conservare tale fornitura di energia rinnovabile per periodi di maggiore richiesta,

ognuna delle quali caratterizzata da diverse specifiche e vantaggi. Pompe di calore Le pompe di calore trasformano l’energia rinnovabile termica disponibile a basse temperature, proveniente dall’ambiente naturale, in calore a temperature più elevate. Il ciclo della pompa di calore può essere utilizzato anche per fornire raffreddamento. Le pompe di calore utilizzano energia aerotermica, idrotermica e geotermica, e possono essere combinate col calore proveniente da altre fonti energetiche rinnovabili in sistemi ibridi (vedi sotto). Queste fonti potrebbero essere rinnovabili in origine o provenire da energie di scarto dei processi industriali e aria di scarico degli edifici. Le pompe di calore possono essere altamente efficienti, anche se la loro efficienza energetica complessiva primaria dipende dall’efficienza della produzione di energia elettrica (o altra sorgente di energia termica) che usano. Sistemi ibridi di energia rinnovabile I sistemi ibridi di energia rinnovabile, che uniscono due o più fonti di energia in un unico sistema, sono in grado di superare i limiti delle singole tecnologie, in particolare per i sistemi di gran-

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di dimensioni adatti per il teleriscaldamento e raffreddamento o per i processi industriali. La combinazione di RES, disponibili in tempi diversi all’interno del sistema, è particolarmente utile in presenza di una più costante richiesta di calore, dove l’efficienza complessiva del sistema dipende fortemente dal modo in cui le diverse sorgenti vengono combinate. SINTESI In origine le fonti di energia rinnovabili in Europa erano biomasse, geotermica profonda, energia termica solare ed eolica. Nel frattempo si sono aggiunti dispositivi che utilizzano queste fonti, come le pompe di calore; la discussione su questo tema è stata relativamente semplice per i sistemi con fonte terrestre, ma è stato complicato per pompe di calore ad aria. Il consenso ottenuto dalle pompe di calore ha segnato l’inizio di una rottura nel mercato dovuta all’introduzione di questa nuova tecnologia in Europa. In passato, le pompe di calore geotermiche (falde acquifere, acque sotterranee e di superficie) hanno dominato il mercato, ma al giorno d’oggi sono le pompe di calore a fonte d’aria ad imporsi. Tuttavia, alcuni paesi mostrano una ripresa di sistemi geotermici nonostante i costi di investimento siano più elevati; i vantaggi riguardano una maggiore efficienza e nessun problema di rumore. I sistemi geotermici permettono il funzionamento in riscaldamento monovalente anche in climi freddi e sono utili strumenti di misura di gestione della domanda. Nel caso di impianti di grandi dimensioni, il terreno può essere il luogo di stoccaggio dell’energia che offre, almeno inizialmente, migliori condizioni di riscaldamento e raffreddamento durante la stagione fredda e calda. Ma ci sono alcuni altri vantaggi nell’uso delle pompe di calore: possono utilizzare energia elettrica da fonti fluttuanti come il vento e il fotovoltaico (PV) che in combinazione con le riserve energetiche possono contribuire alla creazione di reti intelligenti. Essi agiscono come il principale sistema di generazione di calore per i sistemi di teleriscaldamento e raffreddamento utilizzando fonti naturali nonché il calo-

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re recuperato dall’industria e saranno la tecnologia chiave per rendere il mercato del riscaldamento energetico efficiente e libero da emissioni di CO2. Le pompe di calore (vedi figura 1) hanno messo in evidenza come i dispositivi

più importanti per il riscaldamento e il raffreddamento, oltre che a recuperare calore per la riduzione di emissione di CO2, abbiano determinato un aumento dell’efficienza. ●

I docenti Centro Studi Galileo presso Sanden Vendo, Frascold e Castel per approfondire la CO2 Giovedì 17 settembre alcuni Docenti del Centro Studi Galileo hanno partecipato a visite aziendali organizzate per approfondire il delicato argomento della CO2, nel solco più ampio dei nuovi refrigeranti alternativi. La CO2 è sicuramente un futuro molto vicino e occorre approfondire ogni aspetto degli impianti che la utilizzano come refrigerante: costruzione, assemblaggio, controllo e caricamento. La Regolamentazione Europea 517/2014 diminuirà nei prossimi 15 anni dell’80% l’uso dei gas refrigeranti fluorurati, per cui l’utilizzo di questa “nuova tecnologia”, soprattutto nei supermercati, negli impianti industriali e nelle pompe di calore per acqua calda sanitaria, sarà molto sviluppato. Il Centro Studi Galileo, con i suoi oltre 50 docenti e soprattutto con quelli specializzati in materia, organizza periodicamente corsi su questa tecnologia, il refrigerante e le sue applicazioni. Continua a leggere su industriaeformazione.it

I Docenti CSG alla Castel, azienda partner CSG da oltre 20 anni, per sviluppare la documentazione e le informazioni disponibili sui componenti che verranno sempre più utilizzati per l’uso dei refrigeranti naturali tra cui in particolare la CO2 è quella che più differisce.

Docenti CSG Gianfranco Cattabriga, Davide Modica, Roberto Ferraris, Enrico Girola, Davide Gricini, Madi Sakande, Stefano Sarti, Ilario Spinello e Luigi Vanin in visita allo stabilimento Frascold.


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Speciale formazione sui refrigeranti alternativi per i soci ATF

Controllo e ricerca delle fughe quando si usano i refrigeranti alternativi

REAL ALTERNATIVES PROJECT www.realalternatives.eu

CONTROLLO EFFICIENTE DELLE FUGHE Questa sezione tratta in dettaglio dei differenti metodi di controllo delle fughe e illustra come essi devono essere eseguiti. Per molti dei metodi la pressione è preferibile sia la maggiore possibile: • Quando si controlla il lato di alta pressione l’impianto deve essere in funzione, con la pressione di condensazione maggiore possibile. • Quando si controlla il lato di bassa pressione l’impianto deve essere fermo (ma non in pump-down). Per esempio la pressione di lavoro dell’R290 per una temperatura di evaporazione di -30 °C è di 0,6 bar rel, ma ad impianto fermo per una tempe-

ratura ambiente di 20 °C la pressione risulta essere di 7,4 bar rel.; • Per un impianto che ha gas saturo, esso deve essere in sbrinamento quando si controlla il lato di bassa; • Per le pompe di calore a ciclo inverso devono essere controllati entrambi i lati alla pressione di condensazione maggiore possibile. In tutti i casi è importante che il controllo venga condotto in maniera metodica e che tutte le parti dell’impianto vengano controllate, incluse le connessioni dei pressostati e le valvole di sicurezza. Tutte le fughe devono essere rilevate. La prima fuga trovata probabilmente non è l’unica. Le fughe vanno riparate il più presto possibile ed il punto di perdita va ricontrollato. Soluzioni fai-da-te Si raccomanda di usare un cercafughe a millebolle idoneo, non preparato artigianalmente. Un preparato fai da te può essere troppo diluito, così le bolle non si formano, o troppo denso, così esse non rilevano effettivamente la fuga. Cercafughe a millebolle Il composto del millebolle di solito è una sostanza non corrosiva che è della giusta consistenza per formare bolle facilmente. Può anche contenere un antigelo, in modo da non congelare sulle tubazioni al di sotto di 0 °C. Questo è un buon sistema per localizzare una fuga, ma richiede tempo nei circuiti grandi con molti giunti.

Non si può usare sui tubi isolati o sulle parti di circuito che lavorano con pressioni inferiori a quella atmosferica. Può servire un tempo di parecchi secondi per formare una bolla se la perdita è piccola o se la pressione è bassa. Rappresenta un buon metodo per localizzare con estrema precisione una fuga che è stata individuata mediante un rilevatore elettronico.

Esempio di bolle provocate da una fuga.

Cercafughe elettronici I cercafughe elettronici sono strumenti di controllo che necessitano di essere controllati e tarati per assicurarne la loro precisione. Si raccomanda di controllarli ogni volta che vengono usati. Secondo le disposizioni del Regolamento sugli F-gas, che interessa l’R32 e l’R1234ze, essi devono essere tarati una volta l’anno. Questo è un obbligo minimo – per la massima affidabilità il controllo dovrebbe essere più frequente. L’elemento sensibile non deve essere inquinato con olio ed il filtro (quando presente) deve essere sostituito con periodicità.

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I tre tipi più diffusi di cercafughe elettronici si basano su diversi metodi rilevazione: Cercafughe a diodo riscaldato Il diodo deve essere sostituito di solito ogni 100 ore d’utilizzo. La foto mostra un tipico cercafughe a diodo riscaldato. Questo, di solito, rappresenta il metodo più economico e il più usato per i refrigeranti HFC.

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Cercafughe elettronici Quando vengono usati cercafughe elettronici con i refrigeranti infiammabili (R600a, R290, R1270, R32 e R1234ze per esempio), è importante che essi siano sicuri e sufficientemente sensibili per individuare la perdita di refrigerante. Molti cercafughe elettronici che vengono impiegati con gli HFC non sono sicuri per l’uso con i refrigeranti infiammabili. Per verificare se il cercafughe è correttamente funzionante si deve provocare una fuga aprendo una bombola o un giunto del circuito per controllare se il cercafuge è abbastanza accurato. La foto mostra un semplice dispositivo di taratura che si adatta alla valvola della bombola o ad una connessione del circuito. Quando la valvola viene aperta il flusso attraverso il dispositivo è di circa 5g/anno. Se il cercafughe non la rileva esso deve essere fatto controllare.

Cercafughe a infrarossi (IR) Il sensore IR deve essere cambiato con meno frequenza. La foto mostra un tipico cercafughe a IR.

Semi conduttore Il sensore di solito dura diversi anni . La foto mostra un tipico cercafuge utilizzato per HC. Una tecnologia simile viene usata per l’R717.

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Questo sistema può essere impiegato per molti refrigeranti, anche se l’entità della fuga campione può essere variata. L’uso con R744 deve essere controllato con il fornitore – la pressione dell’R744 può eccedere la massima pressione sopportabile dal dispositivo. Fughe-campione sono disponibili per vari tipi di refrigerante. Di solito esse sono contenute in piccole fiale che riproducono una perdita di 5 g/anno a 20 °C. I grandi flussi di aria possono diluire la fuga di refrigerante a tal punto che essa non può essere individuata da un cercafughe elettronico. Se possibile, è meglio fermare i ventilatori del condensatore e dell’evaporatore quando si cercano le fughe vicino a tali componenti. Assicurarsi che i pressostati di alta non intervengano e che le valvole di sicurezza non sfiatino in seguito all’arresto delle ventole del condensatore. Se possibile, la ventilazione della stanza e qualsiasi altro ventilatore presente in centrale frigorifera devono essere spenti per poter

controllare il circuito all’interno del locale. Assicurarsi che questo non porti alla creazione di un’atmosfera infiammabile in caso si verifichi una fuga. Tranne l’R717, tutti i refrigeranti sono più pesanti dell’aria, perciò tutti i giunti devono essere controllati nella parte inferiore. Quando si entra in una cella frigorifera va controllata l’aria a livello del pavimento. Additivi fluorescenti Si può usare un additivo fluorescente all’olio del circuito. In caso di fuga l’additivo e l’olio fuoriescono dal circuito e possono essere individuati con una lampada ultravioletto. Il vantaggio di tale metodo è che è in grado di rilevare una fuga anche se il giunto o il componente non perdono durante il test, un espediente utile in caso di fughe intermittenti o quando l’intera carica è già stata persa. L’additivo macchia la tubazione e deve essere rimosso dopo l’individuazione della fuga. Questo metodo presenta alcuni svantaggi: • Alcuni produttori di compressori non forniscono garanzia in caso venga impiegato l’additivo; • I separatori d’olio coalescenti separano l’additivo dall’olio cosicchè l’additivo non circola nel circuito. Questo è particolarmente importante per gli impianti centralizzati a R744 che di solito usano questo tipo di separatore.

Cercafughe ad ultrasuoni I carcafughe elettronici ad ultrasuoni amplificano il rumore di una fuga verso l’esterno o verso l’interno di una tubazione. Un esempio viene mostrato nella foto. Di solito questi cercafughe hanno un dispositivo ricevente che individua le frequenze del suono all’interno di uno specifico intervallo, simile a quello di


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una perdita di refrigerante. L’uscita può avvenire attraverso delle cuffie o di un allarme visibile/udibile. Un vantaggio di questo metodo è che può essere usato con qualsiasi tipo di refrigerante nel circuito (o con azoto), e su parti del circuito dove la pressione operativa è inferiore a quella atmosferica.

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Conseguenze della temperatura ambiente sulla pressione Di solito, per molte pressioni, la pressione varia di 0,7 bar per una variazione di 5 K della temperatura. Le pressioni dell’R744 cambiano in maniera maggiore. Si può utilizzare un foglio di calcolo elettronico per eseguire il calcolo – la figura mostra un esempio dei risultati di un test di pressione sul lato di alta pressione di un impianto transcritico a R744.

CALCOLI PER LA PRESSATURA Pressatura con azoto Se non è possibile trovare la fuga con i metodi elencati sopra, o se l’intera carica di refrigerante è andata persa, il circuito deve essere pressurizzato con azoto. Il circuito va lentamente pressato con azoto fino alla massima pressioni ammissibile (PS)1 e poi: – ogni giunto va controllato con soluzione millebolle; oppure – il circuito va tenuto in pressione per almeno 12 ore e poi verificato se ha subito delle diminuzioni di pressione. Si noti che quando si usa il secondo metodo va tenuta sotto osservazione la temperatura ambiente a causa della relazione esistente tra la temperatura e la pressione dell’azoto nel circuito. Se non si considera questo fatto un aumento della temperatura ambiente può occultare una perdita di azoto. P2 = (P1 x T2) / T1 dove: P1 è la pressione all’inizio del test espressa in bar assoluti; P2 è la pressione alla fine del test espressa in bar assoluti; T1 è la temperatura ambiente all’inizio del test espressa in Kelvin; T2 è la temperatura ambiente alla fine del test espressa in Kelvin.

Gas tracciante premiscelato Il test di pressione può essere condotto anche usando una miscela di azoto con tracce di elio o idrogeno, di solito il 5% di gas tracciante ed il 95% di azoto. Il vantaggio di usare un gas con tracce di elio o idrogeno è che entrambi hanno molecole piccole e bassa velocità del gas e massa molecolare, cosicchè provocano fughe più veloci e si diffondono più velocemente. Si deve usare un cercafughe elettronico sensibile al gas tracciante; questi saranno presto disponibili La foto mostra un esempio di cercafughe in grado di rilevare sia idrogeno che refrigerante idrocarburo.

Nota – il gas tracciante premiscelato si trova facilmente in commercio. Usarlo di preferenza. Non miscelarlo in cantiere.

CONTROLLO DELLE PERDITE METODO INDIRETTO Le condizioni di lavoro di un circuito con perdite di solito sono diverse da quelle normali: • La pressione di aspirazione è più bassa (se non viene controllata, per esempio in un impianto centralizzato); • Il surriscaldamento (dell’evaporatore) aumenta; • Il sottoraffreddamento si riduce; • La pressione di scarico si riduce (se non viene controllata). Un surriscaldamento eccessivo e sottoraffreddamento nullo o basso sono entrambi buoni indicatori di scarsa carica di refrigerante. Anche il livello del liquido nel ricevitore permette di determinare una perdita di refrigerante, anche se il livello del liquido cambia normalmente al variare del carico e delle condizioni ambientali. Strumenti specifici per i tecnici frigoristi Si raccomanda che i tecnici frigoristi usino strumenti specifici quando lavorano in maniera invasiva sui seguenti circuiti: • HC, R32 e R1234ze – deve essere usato un cercafughe adatto ai gas infiammabili; • R744 – deve essere usato un cercafughe per anidride carbonica. Il cercafughe va posto in basso nelle vicinanze del circuito mentre è in funzione. In certi casi può essere necessario usare più di un cercafughe. Per impostare il livello di allarme consultare la pagina della Sicurezza. Esempi di cercafughe specifici per HC sono mostrati nella foto.

1. EN378-2:2008 A2:2012 Impianti di refrigerazione e pompe di calore – Requisiti di sicurezza e ambientali, Progettazione, costruzione, prove, marcature e documentazione 6.2.2

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Per l’R717 la presenza di refrigerante si può determinare dall’odore, a livello del pavimento. Impianti di rilevazione fissi delle fughe sono obbligatori quando il circuito contiene più di 50 kg di R717.

RILEVATORI FISSI DI FUGHE I rilevatori fissi di fughe vengono usati sia per ragioni di sicurezza e in alcuni casi per obblighi legislativi. I rilevatori fissi non costituiscono un’alternativa ai cercafughe manuali. Qualsiasi rilevatore fisso dovrebbe essere in grado di rilevare il refrigerante nei dintorni di un impianto e attivare un allarme in caso di fuga. L’allarme deve essere una priorità. Sensori I sensori devono essere posizionati ad un basso livello per tutti i refrigeranti, eccetto l’R717 per la quale devono essere messi a livello alto. In alternativa i sensori devono essere posizionati nell’aria di ripresa dell’evaporatore. Ci deve essere un numero di sensori sufficiente per coprire l’intera area. I sensori devono essere posizionati in zone dove sono collocate le tubazioni come i controsoffitti e le colonne montanti. La figura mostra un rilevatore fisso di fughe.

Calibrazione/ Manutenzione I rilevatori fissi devono essere accessibili per la calibrazione /manutenzione e protetti contro i danneggiamenti. Gli allarmi vanno provati almeno una volta l’anno. Un allarme deve attivare sia un segnale acustico (almeno 15 dB al di

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sopra del rumore di fondo dell’ambiente) che visivo, sia interno che esterno allo spazio monitorato. Obblighi normativi Una disposizione del Regolamento F-gas 517/2014 stabilisce l’obbligatorietà dell’installazione di sistemi fissi di rilevazione delle perdite per circuiti che contengono più di 500 tonnellate equivalenti di CO2 a partire dal 1 gennaio 2015. Tale disposizione si applica ai refrigeranti R32 e R1234ye. Rilevazione delle fughe di ammoniaca Le centrali frigorifere ad ammoniaca vengono monitorate con rilevatori fissi così come specificato in EN 378, che stabilisce la loro obbligatorietà per impianti sopra i 50 kg. Le fughe più piccole non vengono rilevate a causa della soglia di rilevazione minima di 500 ppm. Tipi di sensore Di solito in ambienti industriali le fughe di gas tossici vengono individuate mediante celle elettro-chimiche. I sensori a semi-conduttore e pellistore (o catalitici) vengono usati per individuare gas infiammabili. I sensori e le apparecchiature usate nelle centrali frigorifere ad ammoniaca devono essere sicuri e adatti ad essere usati in Zona 2 nelle aree pericolose. a) Celle elettro-chimiche • I sensori elettro-chimici vengono progettati per rilevare bassi livelli di ammoniaca (da 50 ppm a 500 ppm). I sensori in sostanza sono piccole batterie che iniziano a scaricarsi non appena vengono prodotti. • La velocità di scarica aumenta in presenza del gas da rilevare (e in alcuni casi, anche se in misura minore, da altri gas): hanno una vita da circa 18 mesi a 4 anni (dipende dal livello di fondo del gas e dalle condizioni operative di temperatura e umidità). • Quando si usano le celle elettro-chimiche è normale accettare che esse si consumano nel tempo e perciò devono essere sostituite a intervalli regolari, anche se ciò può risultare costoso. 2. EN378-3:2008 A2:2012 Impianti di refrigerazione e pompe di calore – Requisiti di sicurezza e ambientali, Progettazione, costruzione,prova, marcatura e documentazione 7.1, 7.2 e 7.3

b) Sensori a semi-conduttore • I sensori a semi-conduttore possono essere usati per individuare perdite fino a 10000 ppm. • Il maggior pregio dei sensori a semiconduttore è che sono di lunga vita, possono funzionare in ambienti gravosi, forniscono responsi in breve tempo anche se in alcuni casi forniscono falsi allarmi. • Il maggior difetto è la rilevazione di altri gas, che porta a fornire falsi allarmi. c) Sensori a pellistore (o catalitici) • Questi sensori si possono usare per rilevare concentrazioni di 10000 ppm di ammoniaca. Il principio di funzionamento del sensore pellistore si basa sul fatto che il gas infiammabile viene bruciato sulla superficie di un filo di platino riscaldato rivestito con un catalizzatore. L’aumento di temperatura e resistenza viene individuato elettricamente. • Comunque, la testa del sensore può essere “avvelenata” da altri composti e la sensibilità si può ridurre molto se il sensore viene collocato in ambiente con alte concentrazioni del gas che si sta rilevando. • Si noti che un pellistore non è in grado di rilevare se viene attivato in presenza di gas con concentrazione al di sopra del limite di esplosione inferiore (LEL). Rilevatori a infrarossi Con questo tipo di apparecchiatura, viene usata una una piccola pompa del vuoto per rilevare campioni da più punti e inviarli in sequenza a un analizzatore a infrarossi. L’analizzatore cerca la prova della presenza del gas specifico e riesce ad identificare la zona da cui esso proviene. L’analizzatore può individuare livelli di ammoniaca nell’intervallo da 0 a 10000 ppm. Soglie di allarme e funzioni di commutazione • BSEN378 richiede un’azione per bassa concentrazione per non più di 500 ppm e per alte concentrazioni per non più di 30000 ppm. • Gli allarmi per livelli di bassa concentrazione sono associati con i livelli di tossicità. A bassi livelli di concentrazione viene attivata la ventilazione meccanica. In più può essere inviato un messaggio di allarme se l’impianto è monitorato da remoto.


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• Per elevati livelli di concentrazione vengono isolati tutti i circuiti elettrici all’interno della centrale frigorifera, ad eccezione di quello delle ventole. SI accendono le luci di emergenza. Diffusione del gas e posizionamento dei sensori • Il numero e il posizionamento dei rilevatori dipende dalle dimensioni e dal numero dei componenti dell’impianto. Un sensore di solito copre un’area di circa 36 m2. • Va data priorità alle posizioni vicine al compressore (di tipo aperto) e alle pompe del liquido. In genere per l’ammoniaca i sensori vanno posizionati al di sopra dell’impianto, ma dove l’ammoniaca viene pompata il sensore va posizionato a livello basso vicino alla pompa per rilevare eventuali perdite di liquido. • Può essere utile disporre alcuni sensori tutt’intorno alla sala macchine, comunque almeno un sensore deve essere capace di individuare un livello di allarme basso. • Un sensore disposto in corrispondenza dello scarico della valvola di sicurezza permette di monitorare gli sfiati. Si può utilizzare un disco di rottura con la pressione.

NORME DI SICUREZZA Infiammabilità I refrigeranti idrocarburi sono altamente infiammabili, R717, R32 e R1234ze sono leggermente infiammabili. Questi refrigeranti di solito vengono usati purchè non venga superato il limite pratico (approssimativamente il 20% del limite di infiammabilità inferiore) all’interno di uno spazio chiuso occupato. Vedi il Modulo 1 per ulteriori spiegazioni sul limite pratico. Comunque, in alcuni casi una fuga può dar luogo ad una miscela infiammabile, per esempio in una centrale frigorifera. In questi casi deve essere utilizzato un rilevatore automatiRefrigerante

LFL, kg/m3

Livello allarme, kg/m3

R32 R1234ze R600a R290 R1270

0,307 0,303 0,043 0,038 0,047

0,061 0,061 0,0086 0,0076 0,0094

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co di fughe. Il rilevatore deve segnalare un allarme quando si raggiunge il 20% del limite di infiammabilità inferiore. Tossicità L’R717 è tossica e ha un limite pratico molto basso (0,00035 kg/m3). Si deve usare un rilevatore automatico fisso se una fuga può causare il superamento di tale limite. Il livello inferiore di allarme deve essere impostato a 500 ppm e deve attivare la ventilazione meccanica ed un allarme sonoro. Il livello superiore deve essere impostato a 30.000 ppm e deve fermare l’impianto e isolare le parti elettriche. Asfissia L’R744 è un gas asfissiante e per questo si deve installare un rilevatore fisso in spazi chiusi occupati come una cella frigorifera o una centrale frigorifera. Questo perché una fuga in

tali ambienti potrebbe compromettere le possibilità di evacuazione dell’area. Si raccomanda che il livello di allarme venga fissato al 50% del limite di esposizione di tossicità acuta (ATEL) o del limite di mancanza di ossigeno (ODL) come specificato in EN378 per quanto riguarda le sale macchine. Questo è il livello al di sopra del quale si verifica un effetto negativo che può risultare sia da un’esposizione singola che multipla in un breve tempo (di solito meno di 24 ore). Per l’R744 l’ATEL/ODL è di 0,036 kg/m3, cosicché l’allarme deve essere impostato a 0,018 kg/m3 (approssimativamente 20.000 ppm). Di solito c’è anche un pre-allarme a 5.000 ppm poichè in caso di perdite si ha un rapido aumento della concentrazione a causa dell’alta pressione dell’R744. ●

Certificazione obbligatoria per i nuovi refrigeranti? L’Europa dice sì Il 10 settembre, presso il Centro Borschette, Rue Froissart 36, Bruxelles. E’ andato in onda un capitolo importante della strategia europea per l’eliminazione dei gas refrigeranti dannosi per l’ambiente: i famosi gas fluorurati. L’incontro a cura della Direzione generale per l’Azione climatica della Commissione Europea, ha visto succedersi la relazione del Consulente della Direzione in materia ambientale Ray Gluckman e del Direttore Tecnico Centro Studi Galileo in rappresentanza del Consorzio Real Alternatives, progetto di formazione a distanza sui refrigeranti alternativi, Marco Buoni. Ecco l’agenda dell’incontro. La Direzione Generale Climate Action della Commissione Europea ha istituito un forum consultivo per prendere visione delle posizioni dei soggetti interessati in relazione all’applicazione del regolamento (UE) n 517/2014, in particolare per quanto riguarda la disponibilità di alternative ai gas fluorurati ad alto effetto serra. Continuare a leggere su www.industriaeformazione.it

Consultation Forum organizzato dalla Commissione Europea per verificare le barriere, lo stato di avanzamento ed implementazione della nuova regolamentazione Fgas con tutte le associazioni di categoria. In particolare nella seconda parte nel pomeriggio, si è trattato approfonditamente della necessità di costituire una Certificazione obbligatoria dei Tecnici che utilizzano i nuovi gas refrigeranti (Idrocarburi, CO2, ammoniaca, HFO ecc.). Nella foto Marco Buoni (al centro) unico invitato alla presentazione oltre al consulente EU Ray Gluckman (sulla destra).

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Speciale refrigeranti alternativi

L’utilizzo della CO2 negli impianti frigoriferi per la conservazione degli alimenti

DANIELE BARBIERATO SandenVendo Europe

Articolo tratto dal 16° Convegno Europeo L’uso della CO2 (R744) come gas refrigerante nelle varie applicazioni della piccola e medio/piccola refrigerazione commerciale sta sempre più aumentando, dovuto al fatto che gli attuali gas refrigeranti HFC, come l’R134a e l’R404A in base all’attuale normativa Europea, dovranno essere dismessi in modo graduale a breve termine. Attualmente nella refrigerazione commerciale di modesta potenza e a basso contenuto tecnologico (espansione diretta con tubo capillare o valvola termostatica) i gas refrigeranti tipicamente usati per i vending machine, bottle cooler e showcase di piccola e media dimensione e attualmente disponibili in sostituzione agli HFC e con basso valore di GWP, si possono raggruppare in sole due tipologie, i nuovi refrigeranti sintetici come gli HFO, ed i refrigeranti naturali come l’R744 e gli Idrocarburi (HC). Questo documento descrive perché l’utilizzo dell’R744 nella refrigerazione commerciale di modesta potenza, è una scelta ragionata e valida, ed è una

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soluzione a lungo termine, responsabile sia sotto l’aspetto ambientale, di sicurezza ed energetico, considerando anche che in alcuni casi è la sola scelta possibile, ma soprattutto perché questa tecnologia è disponibile da subito, senza aspettare possibili refrigeranti sintetici futuri di quinta o sesta generazione, magari aspettando la scadenza degli obblighi normativi, perché altrimenti nel frattempo continueremo ad immettere sul mercato apparecchi potenzialmente dannosi nell’ambiente in cui viviamo, e quindi a noi stessi. Vengono trattati sommariamente i principali vantaggi e svantaggi sull’utilizzo dell’R744 operante in un ciclo transcritico, mettendo in evidenza che alcuni punti critici negativi, come il basso rendimento termodinamico ad alte temperature ambientali, possano essere considerati uno svantaggio solo a determinate condizioni, ma che non rispecchiano fedelmente la realtà di tutti i giorni. Inoltre vengono presentati alcuni test report, fatti su di un Distributore Automatico con un sistema refrigerante a R744, confrontandolo con uno analogo funzionante a R404A, per dimostrare che, nel caso specifico, l’utilizzo dell’R744 è una scelta valida sotto tutti i punti di vista.

INTRODUZIONE Come conseguenza al continuo riscaldamento globale del pianeta, la Comunità Europea ha emanato azioni specifiche, per l’eliminazione graduale dei fluidi refrigeranti HFC ad alto valore di GWP, per i frigoriferi e congelatori commerciali . e apparecchiature fisse di refrigerazione. Dal 1 Gennaio 2020 saranno proibiti i refrigeranti HFC con GWP > 2500 (GWP R404A = 3922) e dal 1 Gennaio 2022 HFC con GWP > 150 (GWP R134a = 1430). Gli HFC R134a e R404A sono attualmente usati nella quasi totalità negli apparecchi refrigeranti di medio/piccola refrigerazione commerciale, quindi questo porterà i produttori di questi apparecchi, a cercare “ancora” una alternativa ai tradizionali HFC, “ancora” perché è una storia già vissuta! Nel tempo siamo passati da utilizzare i CFC seguiti dagli HCFC per poi arrivare agli attuali HFC, ora stiamo pensando alla quarta generazione di fluidi refrigeranti come gli HFO, con un valore GWP più basso dei precedenti. Sicuramente è doveroso pensare e trovare una soluzione per la tutela dell’ambiente in cui viviamo, ma a questo punto la soluzione dovrebbe essere definitiva, senza pensare in un prossimo futuro a una 5^ o 6^ generazione di gas refrigeranti. Attualmente le possibilità di utilizzare fluidi refrigeranti con basso valore di GWP che saranno in accordo con l’ultima normativa Europea emanata, per medio/piccoli impianti di refrigera-


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zione commerciale, sono solo tre, gli Idrocarburi (HC); l’Anidride Carbonica (R744) e i nuovi refrigeranti sintetici HidroFluoroOlefine HFO, questi ultimi sono già la 4^ generazioni di fluidi refrigeranti sintetici. Gli HFO sono già utilizzati da molte case automobilistiche nei sistemi refrigeranti per aria condizionata, in ragione alla Normativa Europea vigente nel settore automobilistico, principalmente perché la sostituzione degli HFC a favore degli HFO, non comportava un drastico cambiamento dei principali componenti del circuito frigorifero, usati precedentemente con il refrigerante R134a, presentano una relativa bassa infiammabilità, hanno un basso valore di GWP (da 4 a 7) e un rendimento termodinamico simile all’ R134a, quindi utilizzabili da subito, senza dover riprogettare l’intero circuito refrigerante con conseguenti costi di investimento. Di fatto però, gli HFO sono sempre sostanze prodotte da sintesi chimica e attualmente non abbiamo una statistica affidabile nell’uso di queste sostanze nel tempo. Ogni anno vari ricercatori scoprono che sostanze largamente usate dall’uomo da molti anni, possono provocare gravi danni alla salute umana, alle acque e agli animali, all’ambiente. Quindi al giorno d’oggi, nessuno potrà mai dichiarare che una sostanza creata dall’uomo in laboratorio sarà sempre sicura nel tempo, ci vorrebbero diversi decenni di sperimentazioni, test e statistiche. Indubbiamente gli HFO hanno il vantaggio di essere una buona soluzione agli HFC in fase di Drop-In, cioè in sostituzione agli attuali R134a e R404A negli impianti esistenti di refrigerazione. In conclusione, si può affermare che gli unici fluidi refrigeranti sicuri per l’ambiente e per questo tipo di applicazioni, sono quelli naturali, quelli naturalmente presenti in natura, come gli Idrocarburi HC e l’R744. LA SCELTA DEI REFRIGERANTI NATURALI Prendendo in considerazione solo i fluidi refrigeranti naturali come gli HC e l’R744 per la medio/piccola refrigerazione commerciale, c’è da considerare che gli HC hanno dei limiti restrittivi dettati dalle vigenti normative, che

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Grafico 1.

limitano questi refrigeranti nelle applicazioni commerciali, senza limitazioni di localizzazione, a 150 grammi come carica massima per ogni circuito frigorifero. I refrigeranti HC sono infiammabili, e per questo hanno una classificazione di sicurezza A3, ciò significa che hanno una bassa tossicità, ma nella scala dei gas refrigeranti risultano i più infiammabili, sono spesso oggetto di severe richieste di sicurezza per quel che riguarda le quantità permesse nelle zone occupate, appunto per l’alto valore di infiammabilità, mentre l’R744 ha una classificazione di sicurezza A1, bassa tossicità e non infiammabile. L’utilizzo degli HC è già molto ben affermata sul mercato, ed essi vengono usati nella maggioranza dei frigoriferi domestici, congelatori e alcuni bottle coolers, ma molti produttori di refrigeratori commerciali sono ancora molto prudenti nell’utilizzo degli Idrocarburi nei loro apparecchi, proprio perché il potenziale rischio di incidenti dovuti all’infiammabilità del gas, è costantemente presente durante tutto il ciclo di vita dell’apparecchio, per molteplici motivi, come possibili errori umani in fase di progettazione, di manutenzione e smaltimento. Inoltre bisogna considerare che un apparecchio anche se in conformità con gli standard e i regolamenti applicabili (EN378, ATEX 100) non solleva necessariamente il costruttore dell’ap-

parecchio, dalla responsabilità in caso di incidenti. Soprattutto in questi casi, dove gli operatori del settore sono chiamati a lavorare con queste sostanze potenzialmente infiammabili, la formazione e il continuo aggiornamento dei tecnici, è di vitale importanza per scongiurare possibili e gravi problemi di sicurezza. Attualmente con l’istituzione del Patentino Europeo dei Frigoristi, si è fatto un passo molto importante, in termine di formazione e qualifica del personale addetto alla refrigerazione, grazie anche al Centro Studi Galileo di Casale Monferrato, punto di riferimento Italiano ed Europeo, che da sempre è in prima persona per formare e qualificare i tecnici presenti e futuri, ed a divulgare le informazione scientifiche provenienti da tutto il mondo. Tornando a parlare degli HC nella medio/piccola refrigerazione commerciale, purtroppo in alcuni casi è molto rischioso l’uso di queste sostanze infiammabili, come nel caso di utilizzo all’interno del circuito refrigerante in un Distributore Automatico per bevande, snack e prodotti alimentari, perché all’interno della cella refrigerata, vi è la presenza di molti componenti elettrici, come motori di vendita in corrente continua, microinterruttori, ventilatori, resistenze elettriche, che impedisco l’utilizzo degli HC. Alla SandenVendo Europe, come

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anche per tutto il gruppo di aziende che fanno parte della Sanden Corporation, è stato deciso di utilizzare l’R744, come soluzione definitiva e a lungo termine, per i sistemi refrigerati installati in tutti gli apparecchi destinati alla refrigerazione commerciale del tipo plug-in, come i distributori automatici, bottle coolers, banchi e vetrine refrigerate per la GDO.

Grafico 2.

I PRINCIPALI PUNTI A FAVORE DELL’R744 (CO2) • La CO2 è una sostanza naturale che esiste in natura, naturalmente presente nell’atmosfera terrestre. • Non è infiammabile e ha bassa tossicità. • Ha un’alta capacità volumetrica di refrigerazione (circa 5 volte maggiore dell’R404A e circa otto volte maggiore dell’R134a) quindi, a parità di potenza frigorifera, i compressori hanno una cilindrata e dimensioni inferiori, come pure gli scambiatori di calore. • I compressori lavorano a minori rapporti di compressione, quindi con una migliore efficienza isoentropica. • La CO2 ha un basso costo e largamente disponibile in tutto il mondo. • Basso GWP (1) e in caso di perdite, non ha impatto diretto sul cambiamento climatico. • Non ci sono impedimenti legislativi in qualsiasi paese del mondo, che ne vieta l’uso, o che imponga una restrizione utilizzandolo come gas refrigerante, quindi può essere una soluzione a lungo termine. • La CO2 non può essere brevettata, qualsiasi azienda può produrla, anche localmente, e venderla senza l’impegno economico di pagare royalty. • Migliore efficienza termodinamica a moderate e basse temperature ambientali, con unità condensatrici raffreddate ad aria, rispetto ai tradizionali HFC. SVANTAGGI DELL’R744 • Pressioni di lavoro molto più elevate in un ciclo transcritico, che possono raggiungere i 140 bar. • Maggiori costi dei componenti utilizzati nei sistemi refrigeranti. • Minore efficienza termodinamica, in

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Fonte dati : database NOOA (National Oceanic Atmospheric Administration)

confronto agli attuali HFC ad alta temperatura ambientale. Sopra una certa temperatura, che può essere compresa tra i 25 °C e i 35 °C, il COP decresce in modo significativo. Dipende ovviamente dal tipo di applicazione. ANALISI DEI PUNTI A SFAVORE DELL’R744 Le alte pressioni di lavoro dell’R744, in verità possono essere un falso problema, i componenti adatti a lavorare ad alte pressioni, specialmente per gli impianti di medio/piccola potenza, sono largamente disponibili e affidabili. La SandenVendo Europe, ha cominciato a realizzare i primi distributori automatici con l’R744 nell’anno 2004, in occasione delle Olimpiadi di Atene in Grecia. Da allora ha messo sul commercio diverse migliaia di distributori automatici funzionanti con l’R744 in tutto il mondo, senza mai aver mai riscontrato un solo problema, dovuto alle alte pressioni di lavoro dell’R744 nei propri sistemi refrigeranti. Maggiori costi per i componenti utilizzati per i sistemi refrigeranti a R744. In effetti, questo è il solo punto reale a sfavore dell’R744, non molto per il compressore, perché negli anni la differenza di costo si sta allineando a quelli per HFC, ma soprattutto per i materiali usati per gli scambiatori di calore, generalmente realizzati con tubi in

rame e alette in alluminio, che a parità di superficie di scambio termico, utilizzano tubi in rame con spessore maggiore, per via delle pressioni di progetto maggiori, con conseguente aumento del peso e del costo finale. Se però si considera un possibile risparmio energetico anche significativo a moderate temperature ambientali, il costo iniziale può essere totalmente azzerato durante vita del prodotto, senza contare i minori potenziali rischi per la sicurezza (durante l’utilizzo, riparazione e smaltimento) rispetto all’utilizzo di HC. La minore efficienza termodinamica alle alte temperature in confronto agli attuali HFC può essere un dato importante nella scelta del’’R744 come gas refrigerante, perché per avere un vantaggio reale nell’uso di questo gas, oltre alla compatibilità ambientale deve seguire anche un vantaggio energetico, altrimenti il problema non viene risolto, ma solo spostato, perché un aumento del consumo energetico richiede una maggiore produzione di energia elettrica e quindi un aumento delle emissioni di CO2 nell’atmosfera. Se si vuole essere realisti, non bisogna calcolare il consumo energetico di un apparecchio per la refrigerazione commerciale come se fosse di utilizzo stagionale, come i condizionatori d’aria per il solo raffrescamento o le pompe di calore solo per il riscalda-


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mento invernale, ma il bilancio energetico dovrebbe essere fatto su base annuale, perché nella refrigerazione commerciale per la conservazione degli alimenti, gli impianti sono in funzione per tutto il periodo dell’anno. Generalmente i test di riferimento per apparecchi come i Distributori Automatici, vengono eseguiti a 32 °C per apparecchi destinati a climi temperati e a 42°C per climi tropicali, ma questo esclusivamente per dimostrare che l’apparecchio riesce a mantenere la corretta temperatura del prodotto da conservare, anche alle alte temperature ambientali, in quanto questi apparecchi molte volte sono installati al di fuori dei locali commerciali climatizzati, anche all’aperto. Considerando che l’R744 a moderate temperature ambientali ha un’efficienza energetica migliore rispetto agli attuali HFC, e che la temperatura media annua superficiale della terra è di circa 24 °C, si può pensare che l’utilizzo dell’’R744 non sia penalizzato sotto il profilo energetico, anzi potrebbe essere anche migliore rispetto agli attuali gas refrigeranti, senza considerare che molti apparecchi per la refrigerazione commerciale sono installati in ambienti climatizzati, e che le temperature in genere non superano mai i 26 °C nelle stagioni più calde. Nel grafico 1 un esempio reale della variazione di temperatura durante le ore del giorno rilevata nella città di Cordoba in Spagna, considerata in assoluto una delle città più calde d’Europa. Il grafico riporta le temperature medie mensili, rilevate a ogni ora del giorno. Da come si può notare le

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Grafico 3. Risultati di un test comparativo tra un sistema refrigerante a R744 e uno a R404A installati su un distributore automatico SandenVendo per la conservazione di alimenti.

temperature medie mensili massime nel 2014 per i mesi più caldi dell’anno, Luglio e Agosto, superano i 30 °C per sole 8/9 ore al giorno. Nel grafico 2 sono riportate le temperature medie mensili rilevate nel 2014, sempre per la città di Cordoba, i valori medi per i mesi più caldi, Luglio e Agosto, sono rispettivamente di 26.6 °C e 27.3 °C, mentre la temperatura media annua si attesta a 17.8 °C. Come si può notare dai grafici sopra riportati, un apparecchio funzionante a R744 installato in una località con un

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

clima relativamente caldo, anche se dovrà operare a temperature elevate per alcuni periodi dell’anno e di conseguenza con una minore efficienza energetica rispetto agli attuali HFC, sarà poi avvantaggiato nei successivi periodi dell’anno in maniera molto superiore. In ogni caso, come specificato in precedenza, il punto di incrocio che determina un miglioramento o il degradamento dell’efficienza energetica di un sistema refrigerante funzionante a R744 in un ciclo transcritico e la temperatura ambiente, varia ovviamente dal tipo di applicazione e da come è stato ottimizzato l’impianto, sia nella scelta dei componenti fondamentali come gli scambiatori di calore e l’utilizzo di uno scambiatore rigenerativo (SLHEX) che le relative pressioni di lavoro, come ad esempio il gas-cooler, che come spiegato ampiamente nella letteratura scientifica, risulta essere il componente più critico. Da come si può notare dal grafico 3, l’utilizzo dell’R744 in un sistema refrigerante installato su di un distributore automatico in confronto allo stesso distributore, ma funzionante con il gas refrigerante R404A, oltre ad avere un incremento generale delle prestazioni, consente di avere un notevole rispar-

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I Docenti CSG visitano l’azienda per gli impianti commerciali a CO2.

mio energetico, anche a una temperatura ambiente di 32.5 °C. Inoltre durante un field test comparativo effettuato dalla Sanden Corporation su un bottle cooler funzionante a R744 in confronto ad uno funzionante a R134a, posizionati nella stessa locazione, ha dimostrato una riduzione del consumo energetico di circa 8% a favore dell’R744. CONCLUSIONI Dopo i CFC, messi al bando vent’anni fa per i danni allo strato di Ozono, ora preoccupa il contributo degli HFC per l’effetto serra e il contributo al surriscaldamento globale, quindi ancora una volta siamo chiamati a trovare soluzioni tecniche riguardanti la sostituzione di questi gas attualmente utilizzati nei sistemi refrigeranti della refrigerazione commerciale. Le varie soluzioni intraprese negli anni passati, non si sono rilevate delle vere soluzioni, perché se è vero che alcuni problemi come il deterioramento dello strato di Ozono siano stati risolti con l’avvento degli HFC, nel contempo il problema del surriscaldamento globale è stato solo rimandato ai giorni d’oggi. Viene ora d’obbligo riflettere sulle scelte fatte in passato, e trovare una soluzione definitiva a lungo termine, e non una soluzione economica ma temporanea. I gas refrigeranti HFO, anche se possono essere ottime soluzioni come dropin, e a volte unica soluzione per alcune applicazioni di nicchia nei casi in cui i refrigeranti naturali siano ritenuti pericolosi o poco performanti, ma sono sem-

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pre prodotti di sintesi chimica e la certezza di essere un prodotto valido oggi, potrà venire meno un domani. Utilizzare una sostanza naturalmente presente in natura può sicuramente darci una certezza anche per il domani. L’R744 come gas refrigerante, è sicuramente una soluzione a lungo termine, una valida alternativa agli HC in apparecchi dove possono esistere problemi di sicurezza, e anche per la limitazione della quantità massima consentita di HC in un singolo impianto frigorifero che ne limita l’applicazione per gli impianti di

discreta potenza. I principali punti a sfavore imputabili all’R744 in confronto agli attuali HFC, potrebbero essere nella maggior parte dei casi considerati come dei falsi problemi, perché anche se è vero che l’R744 risulta meno efficiente a temperature molto alte rispetto agli HFC e principalmente rispetto all’R134a, una analisi corretta del bilancio energetico tra due sistemi, dovrebbe essere fatta sul tempo di utilizzo del prodotto stesso e alle reali condizioni di lavoro, e non alle estreme condizioni in cui un sistema potrebbe essere sottoposto a lavorare. Come nell’esempio qui sopra riportato, l’R744 è sicuramente un ottimo sostituto sotto ogni punto di vista agli HFC, è una soluzione a lungo termine ed è disponibile da subito, con solo piccole modifiche ai componenti utilizzati negli attuali sistemi refrigeranti, e considerando il crescente interesse verso questa sostanza naturale applicata alla refrigerazione, la ricerca scientifica porterà sicuramente a sviluppare nuove soluzioni e nuovi componenti sempre più ottimizzati, per migliorare ulteriormente le applicazioni di questa sostanza naturale, come gas refrigerante. ●

ULTIME NOTIZIE Progetto Real Alternatives: 600 tecnici del freddo formati on line! • Martedì 15 settembre si è svolto l’ultimo incontro del progetto europeo Real Alternatives sulla formazione sui refrigeranti alternativi. Il successo del progetto è sotto gli occhi di tutti. Già 600 tecnici hanno potuto studiare gratuitamente e da casa propria su www.realalternatives.eu La Commissione Europea DG Clima la scorsa settimana ha dichiarato che il progetto potrà essere utilizzato da tutti i 27 Stati Membri per ottemperare alle richieste della regolamentazione europea 517/2014 di formazione ed informazione sugli impianti e le tecnologie che verranno utilizzati in futuro.

NOTIZIE DALL’EUROPA Politica & Ambiente Francia: nuovo studio sul contenimento • Cemafroid e IRSTEA hanno condotto uno studio, commissionato dall’AFCE, sul contenimento delle installazioni frigorifere da settembre 2014 a maggio 2015. In piena crescita: Le energie rinnovabili • Secondo un recente rapporto dell’agenzia internazionale dell’energia AIE, nei prossimi cinque anni, le energie rinnovabili conosceranno il tasso di crescita più elevato di tutte le altre fonti di energia grazie all’abbassamento dei costi e alla forte crescita delle energie rinnovabili nei paesi in via di sviluppo. Industria & Tecnologia Nuovo studio sui fluidi refrigeranti • L’associazione britannica BRA ha pubblicato una guida sui fluidi di sostituzione battezzata PURR (Putting into use replacement refrigerants). Lo studio tratta la disponibilità dei fluidi e le sfide per il settore che derivano dalla nuova regolamentazione sui gas fluorurati. Economia & Generalità La CO2 transcritica ha il vento in poppa • Secondo uno studio dell’Istituto di ricerca britannico MarketsandMarkets, l’Europa è il mercato più importante per i sistemi con CO2 transcritica. Entro il 2020, dovrebbe raggiungere i 26 miliardi di US$ con una crescita annua complessiva del 42,1% dal 2015 al 2020.


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Speciale nuovi refrigeranti a ridotto GWP

R-32 un refrigerante per condizionatori e pompe di calore

HILDE DHONT Environment Research Center, Daikin Europe N.V.

VANTAGGI DELL’R-32

Articolo tratto dal 16° Convegno Europeo INTRODUZIONE Condizionatori e pompe di calore funzionanti a R-32 sono stati immessi sul mercato giapponese, da Daikin a partire dal 2012, e successivamente anche da altri produttori. Air conditioners and heat pumps with R-32 as refrigerant are commercialized already since 2012 in Japan by Daikin, followed by a variety of other equipment manufacturers. Nel frattempo macchine funzionanti con R32 sono stati introdotti sui mercati di Australia, Nuova Zelanda, India Tailandia, Vietnam, Filippine, Malesia, Indonesia e a partire dal 2013, anche in Europa.

COS’È L’R-32 ? R-32 (difluorometano) è già noto da molti anni come uno dei componenti dell’R-410A (R-410A è una miscela di 50 % di R-32 e il 50 % di R-125). Oggi è ormai ampiamente riconosciuto che l’impiego nella sua forma pura, anziché quale componente dell’R-410A o di altri tipi di miscele, offra molteplici vantaggi.

L’R-32 offre una serie di vantaggi estremamente interessanti, dal punto di vista dell’impatto ambientale. Rispetto al più diffuso refrigerante comunemente utilizzato (R-410A), il potenziale di riscaldamento globale (GWP) dell’R-32 è soltanto un terzo (il GWP è 675 per R-32 rispetto a 2088 per R-410A). In aggiunta, grazie alle sue caratteristiche termodinamiche è in grado di assicurare una migliore efficienza pur in presenza di cariche più contenute. Grazie alle sue caratteristiche l’R-32 risponde ottimamente ai requisiti del regolamento F-gas 517/2014, nella sua versione più aggiornata, che richiede una riduzione graduale nel consumo di HFC - espressa in CO2 equivalente (kg x GWP). In effetti, per i produttori, sarà fondamentale optare per refrigeranti con sempre più basso GWP e/o che consentano di ridurne la quantità utilizzata all’interno delle singole apparecchiature. A puro titolo di esempio, per i mono split con carica di refrigerante inferiore a 3 kg, a partire dal 2025 scatterà l’obbligo di usare refrigeranti con un GWP inferiore a 750 (questo vale solo per le nuove apparecchiature, non per la manutenzione di quelle esistenti). Un ulteriore vantaggio dal punto di vista ambientale è rappresentato dal fatto che, trattandosi di un refrigerante mono componente, l’R-32 è più facilmente riciclabile e riutilizzabile. L’R-32 può essere facilmente utilizzato dagli installatori e dai manutentori poi-

ché ha pressioni di lavoro simili all’R410A e può essere immesso nelle apparecchiature sia in fase gassosa che liquida. Poiché non si tratta di una miscela, non ci sono preoccupazioni per ciò che riguarda il “glide” o la sua composizione in caso di fughe.

SICUREZZA DELL’R-32 Poiché l’R-32 appartiene alla categoria dei refrigeranti leggermente infiammabili (classe 2L secondo lo standard ISO817), lo stesso può essere utilizzato in piena sicurezza nelle principali applicazioni destinate a condizionatori e pompe di calore. Naturalmente ciò deve avvenire nel pieno rispetto delle prescrizioni, siano esse a livello Europeo che locali, dei costruttori delle apparecchiature e dei fornitori del refrigerante in bombole, esattamente come avviene per ogni altro tipo di refrigerante. Non esiste possibilità d’innesco dell’R-32 se la concentrazione all’interno di una stanza rimane al di sotto del limite di infiammabilità inferiore (0,306kg/m3). Le normative e gli standard in materia di sicurezza, internazionali ed europei quali EN60335-2-40 e EN378, definiscono le linee guida che consentono di restare molto al di sotto del limite inferiore d’infiammabilità in caso di fughe accidentali. La tabella riportata illustra un esempio pratico basato su due modelli, a pare-

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te, di climatizzatori Daikin, disponibili sul mercato europeo. La tabella mostra come per alcuni modelli sia definita la superficie minima della stanza (in pianta), da rispettare ma che questo, nella pratica non rappresenti un ostacolo al suo impiego poiché l’applicazione avviene tipicamente in stanze con superficie maggiore.

ALCUNE DOMANDE FREQUENTI SULL’R-32 Servono attrezzature specifiche per installare o manutenere apparecchiature che utilizzano l’R-32? E’ necessario verificare che manometri, dispositivi cerca fughe e stazioni di recupero siano adatti all’impiego con R-32. Esistono sul mercato attrezzature che sono utilizzabili sia con R-32 che con R-410A. E’ consigliabile verificare direttamente con i produttori di questi dispositivi ed apparecchi. Si prevede che l’R-410A, in un prossimo futuro, non sarà più disponibile? L’R-410A sarà certamente disponibile per la manutenzione delle apparecchiature già installate. A partire dal 2025, i sistemi mono split con carica inferiore ai 3 kg e contenenti R-410A non potranno più essere immessi sul mercato europeo (EU). Questa limitazione vale solo per queste apparecchiature. Ci si aspetta però che l’impiego dell’R32 cresca anche in altre applicazioni anche in considerazione del processo di graduale riduzione

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Calcolo basato sui requisiti richiesti dallo standard di sicurezza EN60335-2-40, utilizzando la carica massima di refrigerante in presenza dello sviluppo massimo delle tubazioni tra unità interna ed esterna.

Daikin Emura

FTXM

FTXJ20-RXJ20 FTXJ25-RXJ25 FTXJ35-RXJ35 FTXJ50-RXJ50 FTXM20-RXM20 FTXM25-RXM25 FTXM35-RXM35 FTXM42-RXM42 FTXM50-RXM50

delle quote refrigeranti disponibili in Europa. In ogni caso l’R410A resterà disponibile ovunque le normative di sicurezza o le disposizioni vigenti non consentano l’impiego dell’R-32. L’R-32 può creare problemi al compressore, in funzione della più elevata temperatura in uscita dallo stesso? La temperatura del refrigerante allo scarico del compressore è generalmente più elevata rispetto ad altri tipi di refrigerante. Tuttavia, in regime di raffreddamento e anche in condizioni esterne particolarmente severe, con una progettazione attenta anche a questo aspetto, sia le prestazioni che l’affidabilità del compressore sono assolutamente garantite. Nel caso di funzionamento in regime di riscaldamento, ed in presenza di temperature esterne molto rigide, sarà opportuno utilizzare dei sistemi di controllo sull’aspirazione del compressore stesso.

Superficie minima in pianta

Nessun limite Nessun limite Nessun limite 2,76 m2 Nessun limite Nessun limite Nessun limite 3,44 m2 3,44 m2

Tipica superficie del locale nei quali questi R-32 - OK? modelli vengono installati

20 m2 25 m2 35 m2 50 m2 20 m2 25 m2 35 m2 42 m2 50 m2

Si Si Si Si Si Si Si Si Si

L’R-32 richiede un olio lubrificante diverso? Si. Gli olii lubrificanti utilizzati per l’R410A hanno modeste caratteristiche di miscibilità se utilizzati con l’R-32. Tuttavia il mercato ora offre nuovi tipi di lubrificanti aventi caratteristiche di miscibilità e viscosità eccellenti e adatti all’impiego sia con R-32 che con R-410A. ●

ULTIME NOTIZIE

Tour NO PIF – NO GAS Fedele alla sua mission di informazione ai Tecnici del Freddo il Centro Studi Galileo ha messo in campo il Direttore Tecnico Marco Buoni che ha effettuato una serie di seminari gratuiti chiamato NO PIF – NO GAS. Nel corso degli incontri Buoni si è soffermato sull’importanza dei refrigeranti alternativi, sulla nuova regolamentazione dei gas fluorurati e sull’eliminazione dell’80% dei gas attualmente sul mercato.

Gli incontri, della durata di due ore ciascuno, si sono tenuti a Agliana (16 settembre), Roma (17 settembre) e Milano (23 settembre). Disponibile gratuitamente il PDF e il video integrale del corso. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

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Speciale principi di base del condizionamento dellʼaria: nuovi refrigeranti a R32

R32: il nuovo refrigerante per il condizionamento residenziale PARTE TERZA

166ª lezione PIERFRANCESCO FANTONI

CENTOSESSANTASEIESIMA LEZIONE DI BASE SUL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni di base semplificate per gli associati sul condizionamento dell’aria, così come da 15 anni sulla nostra stessa rivista il prof. Ing. Pierfrancesco Fantoni tiene le lezioni di base sulle tecniche frigorifere. Vedi www.centrogalileo.it. Il prof. Ing. Fantoni è inoltre coordinatore didattico e docente del Centro Studi Galileo presso le sedi dei corsi CSG in cui periodicamente vengono svolte decine di incontri su condizionamento, refrigerazione e energie alternative. In particolare sia nelle lezioni in aula sia nelle lezioni sulla rivista vengono spiegati in modo semplice e completo gli aspetti teorico-pratici degli impianti e dei loro componenti.

R32: UNA VERA NOVITÀ? La vera novità riguardante l’R32 non è tanto il fatto che tale refrigerante è stato sintetizzato da poco, dato che il suo utilizzo nel campo del freddo risale ad un’epoca esattamente coincidente con quella di molti altri refrigeranti HFC e che possiamo identificare con la cosiddetta 3a generazione di refrigeranti (vedi figura 1). Infatti l’R32 entra nella composizione di molte miscele che da anni vengono comunemente utilizzate nel settore della refrigerazione e del condizionamento. Questo refrigerante, infatti, lo troviamo al 23% nella composizione dell’R407C, al 50% nell’R410A, al 15% nella composizione dell’R427A e al 30% nella composizione del più recente R407F, tanto per fare solo alcuni esempi. La vera novità, invece, sta nel fatto che, mentre in passato veniva impiegato come componente delle miscele azeotrope e zeotrope, ora invece trova applicazione come fluido puro.

INTRODUZIONE Continuiamo ad approfondire la conoscenza dell’R32, il nuovo refrigerante individuato per la climatizzazione residenziale e piccolo commerciale, più ecologico dell’R410A che va a sostituire. L’analisi delle diverse caratteristiche esistenti tra i due refrigeranti permette di avere utili indicazioni sul rispettivo comportamento frigorifero e di conoscere alcune peculiarità, anche dal punto di vista pratico, delle apparecchiature di condizionamento che li contengono.

R32 VS R410A L’R410A è, ormai, un refrigerante ben noto a tutti coloro che lavorano nel settore del condizionamento. Esso è una miscela HFC che presenta la caratteristica di avere un glide molto ridotto, tant’è che quando ci si appresta ad eseguire l’analisi del funzionamento di un circuito frigorifero (pressioni, temperature, ecc.) per verificarne il suo corretto funzionamento si fa l’assunzione quasi automatica che esso evapori e

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

condensi a temperatura costante. Inoltre, molti installatori e manutentori di circuiti frigoriferi eseguono la carica indifferentemente liquida o gassosa, cosa non possibile, ad esempio con l’R407C. L’uso dell’R410A è ormai diventato di dominio comune senza grossi problemi, ricordando solamente che tale refrigerante lavora con pressioni ben più elevate della maggior parte degli altri refrigeranti. L’R32 è un fluido puro, quindi non pone problemi di movimentazione allo stato liquido o gassoso: lo si può caricare come meglio si crede senza problema alcuno. Abbiamo visto che, come l’R410A pone il problema delle elevate pressioni di lavoro. Ma chi è già abituato a lavorare con l’R410A conosce quali sono gli accorgimenti da adottare per lavorare in sicurezza. Dal punto di vista della tossicità del refrigerante, l’R32, così come l’R410A, non pone problemi di sorta. Entrambi sono classificati a livello A. L’unica attenzione va posta nel caso il refrigerante saturi un certo ambiente, fatto che può comportare dei problemi respiratori al personale che si trova al suo interno, non tanto per le caratteristiche del refrigerante stesso quanto per la mancanza di ossigeno nell’ambiente. Quali sono, allora, le principali differenze tra questi due refrigeranti? Ricordiamo innanzitutto che l’R32 è uno dei due componenti (al 50%) dell’R410A. Quindi è naturale che ci siano degli elementi che accomunano questi due refrigeranti. Esistono, però, anche delle diversità che adesso andiamo ad esaminare.

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LA TERMODINAMICA FA LA DIFFERENZA Per apprezzare le maggiori diversità esistenti tra R32 e R410A è necessario prendere in esame le proprietà termodinamiche dei due refrigeranti. Per quanto riguarda le pressioni di lavoro già s’è detto che l’R32 si comporta come l’R410A. Questo è un vantaggio per i tecnici che lavorano con questi due refrigeranti in quanto possono tranquillamente pensare negli stessi termini sia che lavorino con uno che con l’altro fluido. La temperatura critica dell’R32 risulta essere maggiore di quella dell’R410. Quest’ultimo ha una temperatura critica di circa 70 °C mentre il primo ha un valore di circa 78 °C. La conseguenza di ciò è un migliore COP per l’R32 rispetto all’R410A a parità di condizioni di lavoro. Ma vi è un altro parametro che gioca a favore dell’R32 per quanto riguarda l’aspetto energetico. Infatti, anche per quanto riguarda il calore latente di vaporizzazione l’R32 ha “numeri” migliori dell’R410A. Questo significa che per far passare dallo stato liquido a quello di vapore l’R32 è necessario somministrare più calore di quello necessario per l’R410A. Questo significa che per produrre il medesimo effetto raffreddante all’interno di un evaporatore è necessaria una quantità di R32 liquida inferiore a quella di R410A. Per avere la medesima potenza frigorifera dentro lo scambiatore freddo deve transitare una minore quantità di R32. Questo è un grande vantaggio per il compressore, che così deve spostare una quantità inferiore di refrigerante: anche per tale ragione l’efficienza energetica dell’R32 è migliore di quella dell’R410A. Si può ottenere lo stesso effetto raffreddante spendendo meno energia. Il vantaggio rispetto l’R410A non è solo per quanto riguarda la massa che circola nel circuito ma anche per ciò che riguarda il volume. Ricordiamo che il compressore ha il compito di spostare il refrigerante allo stato gassoso. Esso lo preleva dall’evaporatore, dove questo gas si forma in seguito all’evaporazione del liquido. In generale per ogni chilogrammo di liquido che evapora nello scambiatore non è detto che si formi sempre lo stesso volume di gas. Alcuni refrigeranti evaporando

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Figura 1. Le varie famiglie di refrigeranti ordinate in una sequenza temporale, dai più vecchi ai più recenti.

danno luogo a volumi maggiori di gas, altri meno. Per quanto riguarda il lavoro che deve compiere il compressore è proprio il volume di gas che interessa in maniera specifica, dato che esso è una macchina di tipo volumetrico. Fatta questa premessa, l’R32 quando evapora nell’evaporatore, per produrre un determinato effetto raffreddante, dà luogo alla formazione di un volume di vapore inferiore a quello generato dall’R410A per produrre lo stesso effetto raffreddante. Quindi, a parità di freddo prodotto, il compressore per R32 deve spostare un volume inferiore di gas rispetto al compressore a R410A e quindi consuma di meno. Oltre a ciò, poichè i volumi di gas in gioco sono inferiori, anche le tubazioni del circuito frigorifero possono essere dimensionate ancora più piccole di quelle necessarie per l’R410A, che già rispetto agli altri refrigeranti tradizionali si distingueva per i diametri ridotti. Per quanto riguarda la densità, quella dell’R32 è inferiore a quella dell’R410A. Questo significa che una volta determinato il volume interno di un circuito frigorifero, se lo si carica

con R32 è necessaria una quantità in peso inferiore rispetto a quella occorrente con l’R410A. Il che si traduce nella necessità di una carica inferiore. Dal punto di vista tecnico-pratico questo si traduce in minori tempi necessari per intervenire sul circuito, come ad esempio nelle operazioni di recupero del refrigerante o di carica del circuito. Di riflesso il volume delle bombole necessarie per queste operazioni può essere minore, con meno ingombro per il loro trasporto. Dal punto di vista ecologico, il circuito a R32 risulta avere un potenziale impatto sull’ambiente (in termini di riscaldamento globale) inferiore a quello che si ha con R410A per un duplice motivo: come detto, a parità di circuito, servono meno chilogrammi di R32 per eseguire la carica corretta rispetto all’R410A; in secondo luogo l’R32 ha un GWP di circa 1/3 rispetto a quello dell’R410A. Il prodotto del GWP per i kg di carica del circuito risulta essere, quindi, molto più favorevole per l’R32. ● È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.


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Speciale formazione pratica per i soci ATF

Lista dei controlli e verifiche da svolgere sugli impianti di refrigerazione

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

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

Compressore (ermetico) • Esamina e pulisci le superfici esterne. • Verifica le connessioni della scatola elettrica a morsettiera e rivesti i cablaggi liberi. • Controlla che la protezione termica sia a contatto in maniera corretta con l’involucro esterno del compressore. • Controlla i bulloni di fissaggio e i dispositivi antivibranti. • Controlla le perdite nella valvola di intercettazione vicino allo stelo. • Assicura che il riscaldamento elettrico del carter funzioni correttamente. • Controlla che tutte le connessioni Schraeder non abbiano perdite. • Controlla le correnti assorbite all’avviamento del motore e durante il funzionamento.

• Esegui un test per la presenza di acidi nell’olio del compressore (una volta all’anno). • Controlla le correnti assorbite all’avviamento del motore e durante il funzionamento.

Compressore (semiermetico) • Esamina e pulisci le superfici esterne. • Controlla le connessioni della scatola elettrica a morsettiera e rivesti i cablaggi. • Controlla il funzionamento della protezione termica del motore. • Controlla il funzionamento del bypass di scarico del compressore. • Assicurati che il sistema di raffreddamento del motore stia funzionando correttamente. • Controlla il livello dell’olio e se necessario ripristinalo. • Controlla i bulloni di fissaggio e i dispositivi antivibranti. • Controlla le perdite nella valvola di intercettazione vicino allo stelo Assicurati che il riscaldamento elettrico del carter funzioni correttamente.

Compressore (unità aperta) • Esamina e pulisci le superfici esterne • Controlla il funzionamento del bypass di scarico del compressore. • Controlla le perdite nella valvola di intercettazione vicino allo stelo Assicurati che il riscaldamento elettrico del carter funzioni correttamente. • Verifica la guarnizione dell’albero per eventuali perdite dell’olio e del refrigerante. • Controlla il livello dell’olio e se necessario ripristinarlo. • Verifica l’unità di assemblaggio e se necessario regolala. • Ispeziona il motore per eventuali difetti con particolare attenzione alle connessioni elettriche e ai cuscinetti che devono essere lubrificati qualora fosse necessario. • Esegui un test per la presenza di acidi nell’olio del compressore (una volta all’anno). • Controlla le correnti assorbite all’avviamento del motore e durante il funzionamento. Telai di base • Controlla che tutti i bulloni di fissaggio siano stretti correttamente. • Ispeziona al meglio tutta la base, i plinti e i supporti per la solidità. • Controlla che tutti i sostegni siano sicuri.

Separatori d’olio • Assicurati che il ritorno dell’olio stia funzionando correttamente. • Controlla se sono presenti perdite dell’olio. Condensatori (raffreddamento) • Pulisci con un pennello la superficie del condensatore. • Ispeziona eventuali danni e corrosioni. • Controlla che tutte le ventole stiano funzionando correttamente. • Controlla che i supporti e le protezioni della ventola e del motore siano sicure. • Pulisci le superfici esterne dei motori. • Verifica tutte le connessioni elettriche e le guarnizioni dei pressacavi. • Esamina e ricalibra la pressione statica del sistema. • Controlla che tutti i bulloni di fissaggio siano sicuri e solidi. • Raddrizza le alette danneggiate. • Controlla le cinghie del ventilatore per la corretta tensione e usura. • Controlla l’avviamento del motore e la corrente totale assorbita. Condensatori (riscaldamento) • Ispeziona per le perdite. • Ispeziona la pressione della valvola di sfogo. • Ispeziona la condizione interna dei tubi d’acqua all’interno del condensatore e registrane le condizioni. (Questo si deve eseguire solamente una volta durante un periodo di dodici mesi). • Ispeziona e calibra la valvola di controllo della pressione di mandata.

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Condensatori (evaporativo) • Ispeziona per le perdite. • Controlla il sistema di distribuzione dell’acqua e le pompe. • Ispeziona e regola le cinghie del ventilatore. • Controlla il supporto del ventilatore e lubrifica qualora fosse necessario. • ispeziona la serpentina per la formazione di incrostazioni. • Assicurati che le linee di spurgo siano libere. • Ispeziona e calibra il controllo della pressione di mandata del sistema. • Controlla la funzione della resistenza elettrica e del termostato. • Ispeziona l’involucro per eventuali segni di corrosione. Torre di raffreddamento ad acqua • Controlla la distribuzione dell’acqua del sistema e delle pompe. • Ispeziona e controlla la ventola e, se la trasmissione è a cinghia, regola le cinghie del ventilatore e controllane l’usura. • Controlla i cuscinetti del ventilatore e qualora fosse necessario lubrifica. • Ispeziona la torre di riempimento per deterioramento e ostruzioni. • Assicura che i sistemi di raffreddamento o di troppo pieno funzionino correttamente. • Assicurati che il riscaldatore stia funzionando correttamente. • Ispeziona il sistema di regolazione. • Spurga e sciacqua il raccoglitore come richiesto. • Controlla le perdite d’acqua. • Ispeziona l’involucro per eventuali segni di corrosione.

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• Controlla l’avviamento del motore e la corrente totale assorbita. Ricevitore del liquido • Ispeziona tutti i giunti meccanici per le perdite. • Pulisci il vetro dell’indicatore di livello. • Ispeziona la valvola di scarico. Evaporatore (refrigeratore d’acqua) • Ispeziona l’isolamento termico controllando che non abbia danni e segni di deterioramento. • Ispeziona tutti i giunti meccanici per eventuali perdite. • Controlla la caduta di pressione e la temperatura in tutto l’evaporatore. • Assicurati che il riscaldamento elettrico di sbrinamento stia funzionando correttamente. Evaporatore (tipo ventilato) • Ispeziona e pulisci la batteria alettata. • Ispeziona che l’involucro non abbia segni di danni o corrosione. • Controlla che le ventole stiano funzionando correttamente. • Controlla che il montaggio della ventola del motore e i supporti siano sicuri. • Pulisci le superfici esterne del motore. • Ispeziona le connessioni elettriche e le guarnizioni dei cavi. • Controlla la continuità e l’isolamento degli sbrinatori. • Assicurati che gli scarichi della condensa siano liberi. • Controlla la distribuzione di acqua scongelata e i comandi. • Raddrizza le alette danneggiate. • Pulisci tutti i filtri dell’aria. • Verifica che gli umidificatori funzionino correttamente.

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• Controlla le cinture della ventola per la corretta tensione e usura. • Controlla che il riscaldamento elettrico funzioni correttamente. • Controlla l’avviamento del motore e la corrente totale assorbita. Comandi e valvole del sistema Controlla il funzionamento dei seguenti elementi e calibra se necessario: • Interruttore alta pressione. • Interruttore bassa pressione. • Interruttore pressione dell’olio. • Termostato di controllo. • Termostato protezione antigelo. • Termostato sbrinamento. • Valvole solenoidi. • Valvola di contropressione. • Filtro deidratatore a 1 punto solo. • Vetro - Spia. • Valvola di intercettazione. Comandi e pannelli elettrici • Controlla le impostazioni di sovraccarico e calibra qualora fosse necessario. • Pulisci le superfici di contatto e regola dove è necessario. • Assicurati che tutte i segnali luminosi stiano funzionando correttamente • Controlla tutti i fusibili. • Ispeziona tutti i timer, i regolatori e i relé. • Stringi tutte le viti d’arresto, i bulloni e connessioni. Tubazione • Ispeziona tutta la tubazione e i giunti per eventuali perdite o danni. • Esamina tutte le linee isolate per eventuale deterioramento. • Controlla che siano sicuri tutti i supporti, i sostegni e ganci. • Controlla le tubazioni flessibili di tipo “Anaconda” per eventuali perdite. • Ispeziona tutti gli attacchi rapidi per eventuali perdite. Unità a ventilconvettore • Ispeziona e pulisci la serpentina alettata. • Ispeziona il rivestimento per segni di danno o corrosione. • Controlla che le ventole funzionino correttamente. • Controlla che i fissaggi della ventola del motore e le protezioni siano sicure. • Pulisci la superficie esterna. • Ispeziona tutte le connessioni elettriche e i pressacavi.


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• Controlla che gli scarichi della condensa siano liberi. • Raddrizza le alette danneggiate • Pulisci tutti i filtri dell’aria. • Controlla che tutti i raccordi dell’acqua siano a tenuta stagna e saldi. • Assicura che la presa d’aria e lo scarico dell’aria siano puliti. • Controlla che il riscaldamento elettrico funzioni correttamente. • Controlla l’avviamento del motore e la corrente totale assorbita. Unità a volume d’aria variabile VRV - VRF • Ispeziona il telaio per segni di danno e corrosione. • Controlla che tutti i raccordi per i canali siano solidi e che siano a tenuta stagna. • Verifica che il controllo del servo motore funzioni correttamente. • Ispeziona la serranda del flusso d’aria. • Assicurati che la presa d’aria e lo scarico d’aria siano puliti. Unità per il trattamento dell’aria • Ispeziona e pulisci la serpentina alettata. • Ispeziona il telaio per eventuali segni di danno e corrosione. • Controlla che le ventole stiano funzionando correttamente. • Controlla che i fissaggi della ventola e i sostegni siano sicuri. • Pulisci le superfici esterne dei motori. • Ispeziona tutte le connessioni elettriche e i pressacavi. • Assicura che gli scarichi della condensa siano liberi. • Raddrizza le alette danneggiate. • Controlla che tutti i raccordi per l’acqua siano a tenuta stagna e solidi. • Assicurati che la presa d’aria o di scarico siano pulite. • Ispeziona che gli umidificatori funzionino correttamente. • Controlla che i depuratori d’aria non abbiano incrostazioni. • Controlla che il riscaldamento funzioni correttamente. • Controlla l’avviamento del motore e la corrente totale assorbita.

RECUPERO DEL REFRIGERANTE Il recupero del refrigerante dovrebbe essere eseguito utilizzando una macchina adatta per il recupero, dovrebbe

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Bombola del refrigerante Tara 8,9 kg

Riempimento massimo netto 8,5 kg Bilancia

Lordo 14,2 kg

a) Quanto nel cilindro? (contenuto netto)

b) Quanto si può aggiungere in sicurezza?

Capacità massima del riempimento del cilindro.

avvenire all’interno di un cilindro di recupero adatto. le bombole di solito hanno un volume massimo di riempimento di 10 kg, 23 kg o 53 kg, così molte bombole potrebbero essere richieste per quei sistemi di refrigerazione aventi una grossa carica. Il refrigerante recuperato solitamente sarà poi mandato via per essere ritrattato. Quando si recupera il refrigerante è importante assicurare uno spazio adeguato all’interno delle bombole per la quantità di refrigerante che deve essere rimosso e uno spazio che ne permetta l’espansione. Il diagramma qui sopra mostra una bombola di recupero con: peso tarato di 8,9 kg riempimento massimo 8,5 kg peso lordo di 14,2 kg per calcolare il riempimento netto del refrigerante, il peso tarato è dedotto dal peso lordo. Il peso netto deve essere continuamente monitorato e non è permesso superare il riempimento massimo netto. Questo valore è ottenuto attraverso il seguente calcolo: 14,2 (lordo) – 8,9 (tara) = 5,3 kg. (netto) 8,5 (riempimento massimo netto) – 5,3 (netto) = 3,2 kg (capacità rimanente)

Sicurezza Tutti i refrigeranti sono asfissianti. È perciò importante, quando si trattano i refrigeranti, lavorare in una zona ben ventilata, preferibilmente all’aria aperta. Se questo non è possibile, per via dell’ambiente lavorativo, è importante ricordare che la maggior parte dei refrigeranti sono più pesanti dell’aria e potrebbe essere richiesta una ventilazione forzata per prevenire un accumulo pericoloso. Per i refrigeranti, che per natura evaporano generalmente a temperature basse, c’è il potenziale pericolo che il refrigerante liquido venga a contatto con il corpo umano. Il liquido refrigerante assorbirà l’energia termica con conseguente ustione (da freddo), che può causare seri danni ai tessuti. Alcuni refrigeranti sono ritenuti tossici e inoltre potrebbero provocare una varietà di malattie includendo ustioni chimiche, problemi respiratori e problemi al funzionamento del sistema centrale nervoso. Tutti gli idrocarburi, gli HFO e alcuni HFC sono infiammabili e devono essere trattati secondo le norme. Infatti, data la vasta gamma di refrigeranti disponibili ora e in futuro, e la loro diversificazione del rischio, è indispen-

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sabile che gli ingegneri/ tecnici famigliarizzino con i rischi e pericoli associati ai fluidi presenti nei dispositivi, e lavorino secondo una valutazione del rischio adeguata e sufficiente sull’attività lavorativa in corso che deve essere eseguita.

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Macchine di recupero Sono disponibili delle adeguate macchine di recupero da usare con un’ampia gamma di refrigeranti. Ci sono in diverse misure e capacità e dovrebbero avere idealmente un compressore particolare senza olio con una funzione di autoevacuazione e autopulitura. Le unità di recupero dedicate devono essere utilizzate quando viene trasferito e utilizzato refrigerante infiammabile o A2L.

IN QUEST’AREA SI DEVE INDOSSARE QUESTO EQUIPAGGIAMENTO DI PROTEZIONE DPI Set collettore manometro Sarà richiesto uno specifico collettore da usare per ogni particolare refrigerante. Sono disponibili vari modelli con una gamma di porte d’accesso e possono essere digitali o analogici (quelli digitali coprono quasi tutti i refrigeranti).

Flessibili e connessioni I tubi flessibili del refrigerante sono disponibili in varie lunghezze e terminazioni. È comunque preferibile che vengano usati tubi per impieghi gravosi (pressione di esercizio di 60 bar e pressione di scoppio di 276 bar) siccome questi hanno anche un’ulteriore parete di rivestimento per prevenire infiltrazioni e inoltre, nel tempo, riducono la probabilità di indebolimento della parete del tubo. Le connessioni tipiche sono 1/4” , ma sui sistemi R410A questa misura è stata cambiata in 5/16”

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Chiave dinamometrica Un’adatta chiave dinamometrica sarà richiesta per fissare correttamente al sistema connettori, dadi e bulloni. Scegliere la corretta chiave dinamometrica permetterà di essere sicuri di stringere correttamente i giunti meccanici per ridurre un probabile guasto. Tipiche misure di serraggio per i rispettivi dadi sono: 6,35 dado svasato 14-18 N.m 9,52 o 12,7 dado svasato 34-42 N.m 15,88 dado svasato 68-82 N.m

Misuratori di temperatura e sonde Questi sono utilizzati per assicurare una misurazione accurata della temperatura superficiale e dell’aria. Un’ampia gamma di sonde intercambiabili sono disponibili a seconda dell’applicazione. I misuratori sono in grado di registrare le temperature massime, minime e differenziali. È necessaria un’accurata misurazione della temperatura per assicurare livelli corretti di sottoraffreddamento e surriscaldamento

Pinza amperometrica Si dovrebbe usare un amperometro con sensore effetto hall idoneo per consentire sicurezza e un veloce monitoraggio di un ampio spettro di corrente nei motori. Lo strumento nell’esempio mostrato può rilevare amperaggi elevati tra 500 mA a 200 A. Questo metodo è meno pericoloso che misurare grandi amperaggi in serie. La scelta della misurazione corretta per la portata della corrente è essenziale per evitare guasti dell’apparato di misurazione e lesioni fisiche.

Multimetro portatile I multimetri digitali più comuni combinano resistenza elettrica, forza elettromotrice (tensione AC/DC ) e misurazione a bassa potenza in uno stesso strumento


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strumento dovrebbe essere usato su tubi ricotti.

Rilevatore elettronico di perdite portatile (cercafughe) Ci sono diversi tipi disponibili: • Effetto corona • Diodo riscaldato • Infrarossi • Ultrasuoni È importante individuare il miglior rilevatore di perdite da usare con uno specifico refrigerante (escludendo gli ultrasuoni). Le vigenti regolamentazioni richiedono che questi dispositivi vengano calibrati annualmente per rilevare una perdita equivalente di 5 g all’anno.

Svasatori Si dovrebbero usare degli svasatori: in qualsiasi caso, se viene richiesto uno svasatore, l’uso corretto si ha con uno svasatore eccentrico che può dare una qualità migliore per via di un fermo che assicura il corretto posizionamento del tubo insieme a un limitatore di coppia.

Regolatore di pressione del gas inerte Sono disponibili regolatori e riduttori sia singoli sia multifasi. Si dovrebbero usare per assicurare la corretta regolazione di un gas di spurgo (azoto) durante la brasatura, e per testare l’accurata forza e tenuta di pressione dei sistemi e dei tubi secondo gli standard attuali.

Espansori per tubi nella refrigerazione Questo strumento manuale permette l’espansione di un tubo “femmina” per consentire al tubo “maschio” di inserirsi all’interno per i giunti brasati a tenuta stagna della tubazione. Questo

Pompa del vuoto Una pompa del vuoto a due fasi viene usata per ridurre la pressione all’interno di un sistema a un punto dove

l’umidità presente evaporerà e il vapore sarà poi rimosso dal sistema. Deve essere raggiunta una pressione adatta per assicurare la pulizia del sistema. È importante assicurare il corretto livello e qualità dell’olio che è usato per assicurare l’efficienza della pompa.

Vacuometro Un vacuometro dovrebbe essere usato per verificare che il corretto livello del vuoto sia stato raggiunto e inoltre che la disidratazione del sistema sia avvenuta. Il livello di vuoto raggiunto dovrebbe essere monitorato per un periodo di tempo adeguato per (a) assicurare la completa disidratazione annotando che non avvenga nessun lieve aumento nella pressione e (b) che il livello di vuoto sia mantenuto secondo quanto indicato dal sistema. Sono disponibili sia i manometri, vacuometri analogici sia quelli digitali, in qualsiasi caso bisogna prestare attenzione quando si usa un dispositivo come questo e assicurarsi che non siano eccessivamente pressurizzati in quanto si danneggiano irrimediabilmente (soprattutto quelli analogici).

Piattaforma di pesatura elettronica Si dovrebbe usare ogniqualvolta venga richiesto il trasferimento del refrigerante. Una carica adeguata dei sistemi può essere assicurata solamente attraverso l’uso corretto di questo dispositivo. Anche, quando bisogna rimuovere il refrigerante, monitorare il peso di riempimento del cilindro di recupero è

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importante per assicurarsi che il livello di sicurezza sia raggiunto.

Kit di preparazione della tubatura Prezioso per assicurarsi che il tubo sia tagliato senza creare particelle (trucioli). Il taglio del tubo dovrebbe poi essere correttamente sbavato. È importante assicurarsi che il residuo non entri nella tubatura e le spazzole possono essere usate per prevenire tutto ciò.

Curvatubi Ogniqualvolta sia necessario curvare dei tubi ricotti, dovrebbero essere utilizzati dei curvatubi adatti per assicurare che il tubo sia curvato ad un’angolatura corretta senza recare danno alla struttura della parete. Questi elementi hanno diverse misure e possono essere manuali o idraulici. Potrebbero anche essere usate delle molle per tubi con diametri più piccoli della tubatura. È raccomandabile usare dei raccordi, qualora ce ne fosse bisogno, per

cambiare la direzione dei tubi in rame crudo.

ULTIME NOTIZIE Turchia e Arabia Saudita: le ultime frontiere della formazione internazionale Centro Studi Galileo – Nazioni Unite Era l’anno 2012 e su incarico delle Nazioni Unite nascevano le prime missioni formative internazionali del Centro Studi Galileo. Da allora edizioni del Patentino Frigoristi hanno contribuito a formare Tecnici provenienti da 70 Nazioni. Molte sono state le aree in via di sviluppo e altrettante quelle parzialmente sviluppate ma che richiedono nozioni maggiori dal punto di vista tecnico. Obiettivo finale l’innalzamento della conoscenza generale dei Tecnici del Freddo affinché seguano, in tutto il mondo, le più moderne prescrizioni in tema di rispetto dell’ambiente e la successiva adozione di uno schema unificato di certificazione sullo standard europeo. Continua a leggere su industriaeformazione.it

Dispositivo per il lavoro di brasatura Un dispositivo adeguato di brasatura ossiacetilenica è il metodo preferito per la giunzione del sistema di refrigerazione. L’ossigeno può essere usato con una varietà di gas combustibili; questo permette di raggiungere temperature di infiammabilità molto elevate e consente un veloce riscaldamento dei tubi di refrigerazione tale da permettere al metallo di base di sciogliere la bacchetta di riempimento e assicurare corretti livelli di penetrazione, riducendo, così, probabili perdite.

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Speciale refrigeranti alternativi

Prestazioni impianto frigorifero di un Supermercato, con R-449A in confronto al R-404A

JOACHIM GERSTEL Chemours Fluorochemicals EMEA – Germania

Articolo tratto dal 16° Convegno Europeo R-404A è stato il refrigerante HFC standard per le applicazioni commerciali ed industriali di media e bassa temperatura. Tuttavia, con l’entrata in vigore del Regolamento Europeo F-gas n° 517/2014 e considerato l’alto valore del potenziale di riscaldamento globale del R-404A (AR4 100 year GWP = 3922), sta crescendo l’interesse per dei prodotti alternativi a basso GWP, che permettano prestazioni simili a quelle del R-404A. DuPont ha studiato queste alternative ed ha trovato una miscela adatta ad avvicinare, o anche a superare, le prestazioni del R-404A, con una riduzione significativa del GWP. Sono stati studiati due diversi approcci: il primo è l’uso di una nuova miscela per convertire gli impianti esistenti ad R-404A/R-507A e il secondo è progettare nuove unità per questo gas. Questo è preferibile per i grandi impianti dei supermercati e per i retrofit dei sistemi esistenti ad R-404A che sono stati progettati per refrigeranti non infiammabili. Questi approcci saranno valutati

tramite l’analisi dei cicli termodinamici, esperimenti di laboratorio e numerose prove in supermercati. I risultati presentati da queste misurazioni includono una prova “sul campo” in Italia, permettendo il confronto delR-449A rispetto ai dati di basedel R-404A, consumo energetico e dati di pressione e temperatura. Keywords: R404A-Alternatives, low GWP-Refrigerants, global warming, Hydro-Fluoro-Olefin (HFO), refrigerants, climate change, energy efficiency, retrofit, Thermodynamic Cycle and Testing Analysis

INTRODUZIONE Molti refrigeranti sembra siano stati sviluppati per avere prestazioni simili al R-404A. Tuttavia, lo scopo di questa presentazione è solo di discutere di un candidato selezionato: Opteon® XP40 (R-449A). Esso ha un GWP di 1397 (AR4), circa il 64% inferiore a quello del R-404A. Non è infiammabile

(ASTM E681-04 2004 e ASHRAE Std 34-2010 2010) e quindi è specialmente adatto all’uso in grandi sistemi, come nei supermercati. Il suo GWP è anche inferiore a quello di altri refrigeranti alternativi al R-404A, come R-407A (36% inferiore) e R-407F (23% inferiore). R-449A (conosciuto anche come DR-33) è stato provato globalmente in dozzine di supermercati, a media e bassa temperatura, che erano stati originalmente progettati per R-404A.

PROPRIETÀ TERMODINAMICHE E PRESTAZIONI I confronti tra le proprietà termofisiche del Opteon® XP40 (R-449A) ed i gas R-404A, R-407A e R-407F sono mostrati nella Tabella 1. I punti di ebollizione sono molto simili ed i punti critici di tutti gli alternativi sono più alti di quello del R-404A. Le pressioni del Vapore e le densità del liquido sono pure simili. Le densità del vapore di tutti gli alternativi sono leggermente inferiori a quelle del R-404A e ciò ridurrà il flusso di massa.

Tabella 1. Proprietà Termofisiche. Boiling Point [°C] Critical Point [°C] Vapor Pressure at 25 °C [kPa] Liquid Density at 25°C [kg/m3] Vapor Density at 25 °C [kg/m3]

R-404A -47 72 1254 1044 65,3

R-407A -45 82 1253 1145 49,7

R-407F -46 83 1311 1117 47,5

R-449A -46 82 1274 1096 49,2

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Tabella 2. Prestazioni del Ciclo Termodinamico. Refrigerant

Suction Pressure [kPa g]

Discharge Pressure [kPa g]

Comp Ratio

Compressor Disch Temp [°C]

Ave. of Evap and Cond Temp Glide [K]

Vol. Capacity [kJ/m3]

Capacity Rel to R-404A [%]

COP

COP Rel to R-404A [%]

R-404A R-407A R-407F R-449A

63.9 30.5 38.4 37.9

1857 1778 1865 1794

29 58 49 47

98.5 122,1 132,7 120,9

<1 4.6 4.5 4.3

742 729 777 754

100 98 104 102

1.264 1.383 1.375 1.384

100 109 108 109

Tabella 3. Media Temperatura 24 °C Dati rilevati dal 19/7/2013 (R-404A) e 31/7/14 (Opteon® XP40). 100 Parameter Evaporating Pressure / bar.g Mean Evaporator Temperature / ºC Compressor Suction Superheat / K Compressor Discharge Temperature / °C Condensing Pressure / bar.g Mean Condensing Temperature / °C Total Liquid Subcool / K External Temperature / °C Total Day Power Consumption / kWh

Per una valutazione della prestazione termodinamica di raffreddamento, il ciclo è stato impostato per confrontare R-407A, R-407F e R-449A vs. R-404A. Le condizioni sono state scelte a 32 °C di temperatura ambiente: Temp. Evaporazione = -35 °C, Temp. Condensazione = 43 °C, Sottoraffreddamento = 5 °K, Surriscaldamento (usuale) = 10 °K, Surriscaldamento (non usuale) = 20 °K e efficienza isoentropica del compressore = 75%.

Average 3.1 -11.7 20.5 69.9 13.8 31.4 14.5 23.9

R-404A Min 2.9 -13.0 14.8 65.3 12.1 26.8 1.6 19.5 2864

Max 3.5 -8.9 27.7 76.9 16.6 38.6 21.4 30.1

I risultati sono mostrati nella Tabella 2. Tutti e tre le alternative mostrano una capacità relativa simile al R-404A alle basse condizioni di temperatura. Tutte hanno un “glide” di temperature più alto del R-404A, ma questi valori di “glide” sono confrontabili a quelli di altri refrigeranti commerciali attualmente in uso. Per esempio, R-407A, che è stato usato con successo per molti anni, con queste condizioni ha un glide di 4.6°K.

Average 2.7 -11.5 12.3 71.3 13.0 31.0 17.5 23.7

Opteon® XP40 Min 2.6 -12.4 6.1 63.1 11.3 26.2 10.7 16.8 2516

Max 3.0 -9.4 22.9 77.5 15.5 37.4 24.8 29.5

Le temperature di scarico del Compressore sono anche più alte di quelle del R-404A, specialmente R-407F mostra valori inaccettabili con queste condizioni operative. Per proteggere il compressore, nel caso di uso di R407F, sono necessarie ulteriori modifiche al sistema, come ad es. la ventilazione della testa, o l’iniezione di liquido. L’efficienza energetica è prevista in aumento in tutti i casi vs. R-404A, specialmente se non è necessaria l’iniezione di liquido. Centrale di refrigerazione a media-temperatura di un Sistema ibrido R-404A/CO2 in un supermercato italiano convertito ad Opteon® XP40 (R-449A) In un progetto pilota, nel Luglio 2014, i tecnici della società italiana di progettazione ed assistenza CREA SpA, Milano, hanno convertito la centrale a media temperatura (MT) di un sistema ibrido a R-404A/CO2 in un supermercato di Milano ad Opteon® XP40 (R449A). La centrale di refrigerazione MT del Sistema ibrido R-404A/ CO2 è costituita da sei compressori a vite

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Grafico 1. Potenza assorbita (kWh) vs. media giornaliera temperatura ambiente.

Bitzer, con valvole di espansione elettroniche, che regolano la temperatura di 73 banchi frigoriferi e di 7 celle. L’installazione usa valvole di espansione elettroniche ed il Sistema Danfoss ADAP-KOOL®. In preparazione del retrofit i nuovi coefficienti del Opteon® XP40 sono stati inseriti via PC nel Sistema di controllo. Nessun componente è stato sostituito e non è stato richiesto il cambio del lubrificante. Il retrofit è iniziato dopo la chiusura del negozio, il sabato sera ed è stato completato ben prima dell’apertura della Domenica mattina. La Tab. 3 mostra le due serie di dati, basati su quasi la stessa temperatura media ambiente di 24 °C, confrontando i dati del R-404A con quelli del Opteon® XP40 (R-449A). Le temperature di condensazione ed evaporazione sono essenzialmente le stesse per entrambi i refrigeranti con pressioni di evaporazione e condensazione leggermente più basse per l’Opteon® XP40. La temperatura di scarico del compressore non cambia in modo significativo, ma successivi esami dei dati mostrano che il surriscaldamento del compressore è più basso quando opera con Opteon® XP40 e questo spiega, contrariamente alle aspettative, perché la temperatura di scarico è inferiore.

Un’altra significativa differenza tra i due refrigeranti è il valore del sottoraffreddamento del liquido, che è maggiore con l’Opteon® XP40 rispetto al R-404A. Utilizzando una linea di tendenza lineare per ogni serie completa di dati, si può notare che le prestazioni del R404A e del Opteon® XP40 a basse temperature ambienti medie giornaliere (~19 °C) sono confrontabili, ma a temperature più elevate (>25 °C) si può arrivare a oltre il 6-7% di riduzione dei consumi energetici usando Opteon® XP40 (Vedi grafico 1). Usando un set di dati limitato tra 19 °C e 26ºC di temp. media giornaliera (che esclude 4 punti dei dati post retrofit) la differenza dei valori delle linee di tendenza mostra che i consumi energetici con Opteon® XP40 possono essere perfino oltre al 9% inferiori rispetto al R-404A alle temperature più alte della serie considerata. Altre misure, prima e dopo il retrofit, hanno evidenziato che questo nuovo refrigerante ha una maggiore efficienza energetica, specialmente alle alte temperature ambiente, rispetto al gas R-404A usato in precedenza. La capacità di refrigerazione resta invariata. Le temperature di scarico sono entro le tolleranze dei compressori a vite Bitzer perfino nei giorni più caldi.

CONCLUSIONI Opteon® XP40 (R-449A) è un refrigerante a base di HFO (Hidro-FluoroOlefin) che non danneggia l’ozono stratosferico, ha un basso Potenziale di Riscadamento Globale “Global Warming Potential” (GWP), con un bilanciamento “ottimale” delle proprietà, per sostituire R-404A/ R-507A/ R-407A and R-407F in sistemi con compressori volumetrici, ad espansione diretta, in applicazioni commerciali ed industriali di bassa e media temperatura. Opteon® XP40 è adatto a nuove installazioni e alla conversione dei sistemi esistenti, offrendo spesso un miglioramento dell’efficienza energetica ed un GWP il 64% più basso del R-404A (basato sui valori di GWP del Regolamento (EU) 517/2014). Molti fabbricanti di compressori ed altri componenti hanno recentemente introdotto questo nuovo refrigerante nei loro software di progettazione, per il suo uso anche nelle nuove installazioni. Molte prove effettuate in Supermercati, in vari paesi, incluso in Italia, hanno mostrato comportamenti molto simili tra i due fluidi. Le sole modifiche al sistema sono state la regolazione dei dispositivi di espansione e dei controlli. In generale, il consumo energetico del R-449A è tendenzialmente inferiore a quello del R-404A, mentre gli altri parametri prestazionali sono simili. L’uso di questo refrigerante a basso GWP può efficacemente ridurre l’impatto ambientale degli impianti di refrigerazione, permettendo la transizione dal R-404A con minimi cambi al sistema. ● Disclaimer: Le informazioni qui esposte sono fornite gratuitamente e sulla base di dati tecnici che DuPont/Chemours ritiene affidabili. Esse sono destinate all’uso da parte di persone che hanno competenze tecniche, a proprio rischio. Dal momento che le condizioni di utilizzo sono al di fuori del nostro controllo, si declina ogni garanzia, espressa o implicita e non assumiamo alcuna responsabilità in relazione a qualsiasi uso di queste informazioni. Nulla di quanto qui riportato può essere considerato licenza per operare sotto, o una raccomandazione ad infrangere alcun brevetto o domande di brevetto.

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Speciale corso di tecniche frigorifere per i soci ATF

Chi paga è sempre il compressore! Conseguenze di una cattiva manutenzione del circuito frigorifero 186ª lezione di base PIERFRANCESCO FANTONI ARTICOLO DI PREPARAZIONE AL PATENTINO FRIGORISTI

CENTOTTANTASEIESIMA 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 15 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 2015, 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

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Introduzione Il compressore di un circuito frigorifero può andare incontro a guasti a causa di un funzionamento problematico di qualsiasi altro componente del circuito. In particolar modo sono i due scambiatori di calore, l’evaporatore ed il condensatore, che quando lavorano male possono provocare le conseguenze più gravi sul funzionamento del compressore. In definitiva, quest’ultimo è sempre il componente che paga maggiormente anche le negligenze manutentive che si possono verificare nel funzionamento di qualsiasi impianto frigorifero. Gli scambiatori Il cattivo funzionamento del condensatore e dell’evaporatore in seguito ad una mancata opera di manutenzione comportano un’aumento del differenziale tra la pressione di alta e quella di bassa. Come conseguenza si ha un aggravio di lavoro per il compressore che, dovendo mantenere in circolo una determinata quantità di refrigerante ma aspirandone un volume inferiore ad ogni ciclo, è costretto a rimanere in funzione per un tempo più prolungato. Ciò può comportare un anomalo surriscaldamento del compressore che può entrare in tal modo in sovraccarico termico. Problemi al condensatore Quando il condensatore ha difficoltà nello scambiare il calore che deve essere rigettato, la pressione di condensazione tende ad aumentare.

Generalmente in maniera molto veloce. La difficoltà di scambio può essere dovuta ad una molteplicità di cause. Ad esempio si può verificare un problema alle ventole (arresto di una ventola o numero di giri inferiore a quello nominale) oppure si può verificare un aumento della temperatura dell’aria ambiente che, a seguito di ciò, a parità di portata che transita nello scambiatore, è in grado di sottrarre meno calore al refrigerante che scorre all’interno del condensatore. Altra causa, molto frequente, è lo stato generale di pulizia della parte esterna dello scambiatore. Responsabile dell’imbrattamento può essere anche semplicemente la polvere, oltre ad altri fattori di natura più inquinanti. Ad esempio, nelle apparecchiature installate nelle cucine, tipico è lo sporcamento dovuto al grasso contenuto nei fumi di cottura che, insieme alla polvere, provvede a creare un pesante strato di materiale che penalizza fortemente gli scambi del calore del condensatore. Nei casi come questo è di basilare importanza assicurarsi di pulire accuratamente e con una certa frequenza lo scambiatore. Si evitano, così, molti problemi di funzionamento dell’apparecchiatura assieme alle probabili conseguenti rotture. Se la condensazione avviene con acqua, le difficoltà di scambio possono essere provocate da un’insufficiente portata d’acqua, causata da un’eccessiva chiusura della valvola pressostatica. Potrebbero anche verificarsi variazioni della temperatura dell’acqua che serve a raffreddare la batteria di


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scambio, tutto dipende da dove viene prelevata tale acqua di raffreddamento. Non è da escludere il verificarsi dello sporcamento interno della batteria, a causa della formazione di incrostazioni calcaree o dell’imbrattamento provocato dalla sporcizia presente all’interno dell’acqua. Come detto, a causa di uno qualsiasi di questi motivi la pressione di condensazione tende ad aumentare. Quando questo succede si ha un aumento della temperatura di lavoro del compressore. Questo è dovuto al fatto che è necessaria una compressione maggiore del gas refrigerante con conseguente raggiungimento di temperature più elevate, ma anche al fatto che il motore si scalda di più a causa del maggiore assorbimento di energia elettrica necessaria per il suo funzionamento. Ciò può risultare particolarmente negativo per il lubrificante che alle alte temperature dà luogo a formazioni carboniose (vedi figura 1) e perde parte della sua capacità lubrificante, con conseguenti problemi di usura dei componenti meccanici del compressore. Si aggiunga inoltre che, nel caso di presenza di umidità nell’impianto, le alte temperature favoriscono la formazione di sostanze acide a causa della decomposizione del refrigerante, con conseguente danneggiamento agli isolanti elettrici dello statore e del rotore, con possibilità di cortocircuiti e/o contatti a massa. Problemi all’evaporatore Quando l’evaporatore ha difficoltà nello scambiare il calore che deve sottrarre all’ambiente da raffreddare, la pressione di evaporazione tende a diminuire. Anche in questo caso la difficoltà di scambio può essere dovuta ad una molteplicità di cause. Ad esempio, anche qui, ci possono essere dei problemi alle ventole che convogliano meno aria del necessario (o non la convogliano affatto) attraverso lo scambiatore. Nel campo del condizionamento anche la mancata pulizia dei filtri aria ha come conseguenza una diminuzione della portata d’aria attraverso lo scambiatore. Altra causa, che si verifica abbastanza spesso nel campo della refrigera-

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Figura 1. Caratteristico colore dell’olio bruciato di un compressore frigorifero.

zione soprattutto, è l’eccessiva formazione di brina all’esterno dello scambiatore perchè la frequenza degli sbrinamenti non è impostata correttamente o per altri motivi ancora. Anche la valvola termostatica o il capillare possono essere responsabili di una bassa pressione di evaporazione. La prima, ad esempio, perchè regolata troppo chiusa mentre il secondo perchè parzialmente ostruito o schiacciato. Nei compressori ermetici dove il refrigerante aspirato contribuisce al raffreddamento degli avvolgimenti elettrici, una diminuzione della pressione di evaporazione comporta una rarefazione del gas che entra nel compressore e quindi un minor effetto di raffreddamento degli avvolgimenti del motore elettrico da parte del refrigerante. Il ridursi dei moti convettivi del gas all’interno dell’involucro ermetico provoca anche una attenuazione del segnale termico che giunge al motoprotettore solitamente posizionato sull’involucro esterno del compressore: in questo modo il protettore non si accorge che la temperatura all’interno sta aumentando. A ciò si somma il fatto che la diminuzione della corrente elettrica assorbita, in seguito all’abbassamento della pressione di aspirazione, non provoca il riscaldamento della

resistenza della protezione termoamperometrica. Il risultato è che la protezione non interviene pur in presenza di un aumento della temperatura interna del compressore con il rischio di danneggiamento degli avvolgimenti e del lubrificante. Inoltre, se la pressione di evaporazione scende troppo, il compressore è chiamato a compiere uno sforzo maggiore per portare il gas alla pressione necessaria per la condensazione, con conseguente maggiore usura dei suoi componenti meccanici. Il compressore Come si può comprendere da queste brevi righe, il compressore è il componente che risente più di ogni altro di eventuali malfunzionamenti del circuito frigorifero. Una manutenzione insufficiente del circuito o una qualsiasi causa di guasto può interessare il funzionamento di qualsiasi componente ma, in cascata, alla resa dei conti è il compressore che è costretto a pagarne maggiormente le conseguenze. ● È vietata la riproduzione dei disegni su qualsiasi tipo di supporto.

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GLOSSARIO DEI TERMINI DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO (Parte centocinquantesima) Quindicesimo anno

A cura dell’ing. PIERFRANCESCO FANTONI

Energia geotermica: Energia termica che viene immagazzinata dalla crosta terrestre attraverso l’assorbimento dei raggi solari o la conduzione di calore che proviene dagli strati caldi più profondi della Terra. Uno dei pregi di tale energia è quello di essere disponibile lungo tutto l’arco dell’anno a temperature sensibilmente costanti. Tale tipo di energia può essere impiegata come fonte di calore per il funzionamento delle pompe di calore geotermiche, permettendo il raggiungimento di COP considerevoli rispetto a quelli ottenibili con tipologie di impianti che utilizzano altre sorgenti fredde. L’energia geotermica può anche essere impiegata per il funzionamento di impianti frigoriferi ad assorbimento. Frigorigeno: Fluido di natura chimica o di tipo naturale, con determinate caratteristiche termodinamiche e generalmente bassobollente, utilizzato negli impianti frigoriferi per la produzione di freddo. Sinonimo di refrigerante. Scarico: Tubazione che convoglia il gas molto caldo e ad elevata pressione al di fuori del compressore per farlo giungere al condensatore. Nel linguaggio tecnico comune è noto anche con il termine mandata o, anche, premente. Tagliatubo: Attrezzo impiegato dal frigorista per il taglio dei tubi di rame di piccolo diametro che vengono impiegati per la costruzione dei 50

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circuiti frigoriferi. L’uso del tagliatubo richiede una piccola dose di abilità: l’attrezzo va fatto ruotare circolarmente attorno al tubo e nel contempo va tenuto premuto contro di esso, in modo che la sua lama incida progressivamente il rame mano a mano che si eseguono le rotazioni. L’operazione di taglio deve essere eseguita con accuratezza, in modo da non creare trucioli di rame che possono rimanere all’interno del tubo stesso, formando poi delle occlusioni all’interno del circuito una volta che esso viene posto in opera. Durante l’esecuzione dell’operazione è necessario porre attenzione a non schiacciare il tubo per non ovalizzarlo e ad eseguire il taglio nel modo più perpendicolare possibile al suo asse longitudinale. Tecnologie alternative: Terminologia con la quale si identificano tutte le tecnologie adatte alla produzione di freddo mediante impianti frigoriferi che non si fondano sul principio della compressione di vapore. La maggior parte delle macchine per la refrigerazione ed il condizionamento, infatti, funziona grazie ad un circuito frigorifero entro il quale un fluido refrigerante viene pompato da un compressore. Durante tale fase il fluido, che si trova allo stato di vapore, acquista la pressione necessaria per la sua circolazione e per rendere possibile gli scambi di calore a diverse temperature. Gli impianti di refrigerazione basati sulle tecnologie alternative non sfruttano tale principio: nel novero di tale categoria si possono includere gli impianti ad assorbimento, ad adsorbimento, quelli a freddo solare, quelli a rigenerazione, la refrigerazione magnetica e quella termoacustica. Valvola solenoide: Dispositivo di regolazione che agisce sulla base di due sole posizioni. La valvola, infatti, può trovarsi o tutta aperta o completamente chiusa a seconda che la bobina che comanda il suo otturatore risulti eccitata o meno. Nel primo caso (valvola aperta) essa consente il pieno passaggio del refrigerante sulla linea su cui è montata, mentre nel secondo

(valvola chiusa) lo impedisce. In base all’intensità di corrente che eccita la bobina (solenoide) si produce un campo magnetico in grado di agire sull’otturatore. In assenza di corrente la bobina risulta diseccitata e quindi la valvola si trova in posizione di riposo (di solito chiusa), mentre in caso contrario la valvola si trova in posizione di lavoro (di solito aperta). La valvola a solenoide viene utilizzata negli impianti frigoriferi quando vi sia la necessità di intercettare il liquido su una determinata linea. Ad esempio essa può essere utilizzata per regolare l’alimentazione di ogni ramo di un impianto composto da evaporatori multipli posti in parallelo oppure nei sistemi di sbrinamento a gas caldo che prevedono il by-pass del refrigerante proveniente dal compressore verso l’evaporatore. Nei casi di evaporatori a più sezioni o più circuiti, su ciascuno di essi può venire installata all’ingresso una valvola a solenoide per regolare l’alimentazione di refrigerante. Inoltre, tale tipo di valvola è essenziale per poter realizzare impianti frigoriferi con arresto per pump-down. Ove è installata una valvola solenoide è preferibile ricordarsi di mantenerla in posizione aperta durante le operazioni di recupero del refrigerante e di vuotatura del circuito frigorifero per accelerare l’esecuzione delle operazioni e per ottenere un risultato finale ottimale. La valvola solenoide è altrimenti conosciuta come elettrovalvola. ●

Eʼ severamente vietato riprodurre anche parzialmente il presente glossario.

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631

1.397

2.141

CLASSE

A1

A1

A1

SOSTITUISCE

R-134a

R-404A, R-507

R-404A, R-507

APPLICAZIONI

Refrigerazione TN, Chiller

Refrigerazione BT

Trasporti refrigerati

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

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

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

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