Industria & formazione refrigerazione e condizionamento 3-2018

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per il tecnico della refrigerazione e climatizzazione

Il più grande cambiamento di sempre Conclusioni del XVII Convegno Europeo CSG presso MCE Sistemi, attrezzatura, componenti, formazione e certificazione; l’eliminazione graduale dei refrigeranti

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Sommario Direttore Responsabile Enrico Buoni Responsabile di Redazione M.C. Guaschino

Elenco iscritti al Convegno Europeo svoltosi in MCE 2018 Editoriale

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Convegno Europeo ed Incontri Formativi: numeri da record e presenza internazionale

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Note informative dell’Istituto Internazionale del Freddo

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L’importanza della catena del freddo

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Refrigerazione magnetica a temperatura ambiente: un’applicazione per il condizionamento dell’aria

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Speciale regolamentazione F-Gas

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

Notizie dall’Europa

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

Implementazione del regolamento sugli F-Gas: un successo disastroso

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Lo scambio termico potenziato dalle diverse modalità di utilizzo dell’acqua

35

Banchi frigoriferi “aperti” e “chiusi” nella piccola e grande distribuzione

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Principi di base del condizionamento dell’aria

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Glossario dei termini della refrigerazione e del condizionamento

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Comitato Scientifico Marco Buoni, Marcello Collantin, PierFrancesco Fantoni, Enrico Girola, Marco Carlo Masoero, Alfredo Sacchi Redazione e Amministrazione Centro Studi Galileo srl via Alessandria, 26 15033 Casale Monferrato AL tel. 0142/452403 fax 0142/909841 Pubblicità tel. 0142/453684 E-mail: info@industriaeformazione.it www.industriaeformazione.it www.centrogalileo.it continuamente aggiornati

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D. Coulomb - Istituto Internazionale di Refrigerazione (IIR) Emissioni dirette - Emissioni indirette – Raccomandazioni Intervista a D. N. Njie – FAO

L. A. Tagliafico, F. Scarpa – Università degli studi di Genova DIME/TEC Sommario – Introduzione – Il refrigeratore magnetico di tipo steyert – Potenziale applicazione al condizionamento dell’aria – Conclusioni Öko-Recherche

P.F. Fantoni – 211ª lezione di base Introduzione – Refrigeranti: un tema caldo – Regolamento F-Gas – R404A e R410A – R404A prezioso come l’oro – Quale futuro prossimo?

E. Macchi, M. Romano, U. Merlo, G. Mariani, S. Filippini – LU-VE Group Premessa – Le diverse modalità di utilizzo dell’acqua per potenziare lo scambio termico – Un confronto fra le prestazioni nominali dei diversi assetti di un dry_cooler, a velocità dei ventilatori ottimizzata – Confronti a pari potenza termica e sonora – Un esempio applicativo: un impianto di condizionamento

A. Cavatorta - REFCO sas – Consulenza

Importanza della periodica manutenzione della pompa per lo scarico della condensa P.F. Fantoni– 191ª lezione Introduzione – Collegamenti elettrici: prima modalità – Collegamenti elettrici: alternativa – Gestione degli allarmi – Inconvenienti di funzionamento (Parte centosettantaquattresima) – A cura di P.F. Fantoni Carro frigorifero – DOE – Evaporazione – REHVA - Separazione di fase N. 417 - Periodico mensile - Autorizzazione del Tribunale di Casale M. n. 123 del 13.6.1977 - Spedizione in a. p. - 70% Filiale di Alessandria - Abbonamento annuo (10 numeri) € 36,00 da versare sul ccp 10763159 intestato a Industria & Formazione. Estero € 91,00 - una copia € 3,60 arretrati € 5,00.

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sui gas fluorurati prevede massicci tagli alle di HFC nell’UE. Dalquantità 2018 indisponibili poi, il regolamento (EU 517/2014) sui gas fluorurati prevede massicci tagli alle From 2018 onwards, EUnell’UE. F-Gas Regulation quantità disponibili di the HFC (EU 517/2014) creates massive cuts in the2018 available quantities HFCsRegulation in the EU. From onwards, the EUofF-Gas (EU 517/2014) creates massive cuts in the available quantities of HFCs in the EU. SPY Gruppo manometrico a diagnosi visiva conSPY refrigerante Gruppo manometrico riciclato a diagnosi visiva con refrigerante SPY riciclato Manifold with visual diagnosis SPYrecycled with Manifold refrigerant with visual diagnosis with recycled refrigerant

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Bombola per recupero refrigerante Bombola per recupero Bottle refrigerante for refrigerant recovery Bottle for refrigerant recovery

Distillatore integrato a controllo di flusso Integrated distillation Distillatore integratosystem with automatic flow control a controllo di flusso Integrated distillation system with automatic flow control

Più alto è il GWP del refrigerante, più sarà soggetto alla Phase-down (riduzione graduale) dell’HFC, con conseguenti aumenti dei prezzi e potenziale carenza.

Più alto è il GWP del refrigerante, più sarà soggetto HFO puri, CO2, idrocarburi, ammoniaca, HFC riciclati o rigenerati alla Phase-down (riduzione graduale) dell’HFC, con conseguenti non rientrano nella Phase-down (riduzione graduale). aumenti dei prezzi e potenziale carenza.

L’HFC riciclato e rigenerato - anche con GWP> 2500 - può ancora HFO puri, CO2, idrocarburi, ammoniaca, HFC riciclati o rigenerati essere utilizzato per il servizio fino al 2030. non rientrano nella Phase-down (riduzione graduale).

L’HFC riciclato e rigenerato - anche con GWP> 2500 - può ancora essere utilizzato per il servizio fino al 2030.

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The higher the GWP of the refrigerant, the more it will come under pressure by the HFC phase-down, leading to likely price increases and potential shortages.

The higher the GWP of the refrigerant, the more it will come under Pure HFOs, CO2, hydrocarbons, ammonia, reclaimed or recycled pressure by the HFC phase-down, leading to likely price increases HFCs etc. do not fall under the phase-down. and potential shortages.

Recycled and reclaimed HFCs – even with a GWP > 2500 - can still Pure HFOs, CO2, hydrocarbons, ammonia, reclaimed or recycled be used for service until 2030.

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I partecipanti al convegno CSG-MCE Mostra Convegno Expocomfort sulla refrigerazione e condizionamento a Milano, organizzato in sala convegni Sagittarius, hanno superato le 250 unità con presenti le maggiori aziende del settore.

AC CLIMA Cenerini Adriano Cenerini Andrea ACM Fratea Andrea ACQUA NOVARA De Lucia Roberto ADAMI FRANCO ADVANTIX Olivieri Roberto AEFYT Felix Sanz Del Castillo AER CAMINI Schembri Manuele

Elenco iscritti al Convegno Europeo “Passaggio ai refrigeranti alternativi: impatto su impianti nuovi ed esistenti” #EUconfRAC Mostra Convegno Expocomfort 15 marzo 2018

AREA Jonasson Per ARISTON THERMO Voleno Alberto Salirno Olimpia Pestrelli Matteo Santarelli Paolo Ly Franco ASHRAE Olesen Bjarne ASSOCIAZIONE TECNICI DEL FREDDO Buoni Marco ASSOCLIMA Linfozzi Giulia Pennati Walter

Portoso Mara Saccone Roberto Colli Giampiero Proietti Maria Elena BALLETTA LUCA BARZANTI MAX BECKETT CORP. Bohan John BENNET Pini Emiliano BIANCHETTIN PAOLO BIANCO E BRUNO Carminati Lorella

BITZER ITALIA Trevisan Pietro Lovato Alessandro BÒ LUCIO BORRI ALESSANDRO BRONDINO AGENZIA Brondino Paolo BURLODGE Rivola Marco BUZZI UNICEM CEMENTERIA DI MONSELICE Schininà Maurizio CANEVARI SERVICE GROUP Canevari Daniele

AERMEC Magagna Pierandrea Mancini Ferdinando AHRI Lantonio Nicole Tritsis Bill AIR LIQUIDE Ciprandi Luca Girolami Elena Lusci Miranda ALFA LAVAL Gonzato Giovanni Muzzolon Angelo Piubello Pierangelo Maroccolo Giorgia ALFERO DANIELE ALLOVIS ENGINEERING SERVICES Petaccia Paolo ALTIERI FABRIZIO AMICI GIANLUIGI AQUATECH Cazzaro Paolo Caon Mirko

I partecipanti al convegno (che è stato anche la conclusione del XVII Convegno Europeo CSG – ATF– IIR– Nazioni unite) hanno potuto seguire gli interventi in traduzione simultanea in italiano e inglese, vista la fitta rappresentanza internazionale presente.

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CAREL Solana Miriam CASTEL Sepe Antonio CENTRO COTER Foscarini Alessandro Troilo Nicola CHEMOURS Monfrinotti Edoardo Ludert Janet CHIAPPARINI CHRISTIAN CLIMATEAM Lahzazi Khalid CLIVET Caldato Matteo Girolimetto Marco Lazzarato Sandro Nasato Marco CM CONFORMITÀ Carminati Mauro COLANGELO GENNARO COLLANTIN MARCELLO CORDIOLI GIANLUCA CORRADO ANTONIO COZZOLINO IMPIANTI Cozzolino Silvio CRUDELE FRANCESCO DADI EPHREM TULU DAIKIN Flohr Felix DAIKIN AIR CONDITONING ITALY Bracco Stefania Franco Luca Dall’Ombra Marco

Lo stand dell’Associazione Tecnici del Freddo ATF in MCE, con lo staff dei responsabili della comunicazione. In senso orario partendo dall’alto: il segretario ATF e direttore CSG Marco Buoni, il presidente di AREA Per Jonasson, Marco Buoni, Silvia Romanò, Head International Affairs e Federico Riboldi, responsabile comunicazioni esterne. Il progetto Real Alternatives sulla formazione sui refrigeranti alternativi è stato illustrato sia allo stand ATF-CSG sia al convegno.

DAIKIN CHEMICAL EUROPE Akane Sudo Mario Magnoni Tobias Bargsten DANFOSS De Bona Gabriele D’ATTIS GIUSEPPE E FIGLI D’Attis Giacomo DE MONTI SAMUELE

DENALINE Avanzini Mauro DOMUS IMPIANTI Dallalibera Giorgio DONATI DAVIDE DORIN OFF. MECC. Dorin Mario Muresan Adrian

ECR ITALY Cervellati Zeno Tonsi Alessio EES Pasquale Tommaso EGETEK Satoglu Burak

Un momento del convegno: i partecipanti hanno ricevuto le valigette con documentazione a supporto degli interventi dei relatori. Tutte le presentazioni sono disponibili. Interventi interattivi per mezzo del supporto online Sli.do sono stati messi a disposizione di tutti i partecipanti in modo da rendere la discussione più partecipe. Non esistono refrigeranti che vanno bene per ogni applicazione ma ogni impianto dovrà essere valutato a sé, quindi il lavoro del tecnico del freddo sarà fondamentale.

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FASFRIGOR DI FAEDO MARCO Faedo Marco FASTAER Conte Stefano Spedo Michele FAVATA ALESSANDRO FG EUROPE ITALIA Paris Carlo FG IMPIANTI Lorenzo Fernando FICELO LUIGI FILTERFRIGO Slobodan Pejkovic FIP Piredda Angelo FORNATARO MICHELE FRAL Gasparini Alberto Monti Alberto FRASCOLD Calabrese Livio

Gli interventi delle ditte durante il convegno. Partendo dall’alto in senso orario: Gabriele De Bona Danfoss, Miriam Solana Carel, Edoardo Monfrinotti Chemours. Le aziende in MCE hanno presentato le ultime tecnologie per rispettare l’ambiente e migliorare comfort ed efficienza energetica.

ELECTROLUX ZANUSSI PORCIA Rovella Paola ELEKTRA IMPIANTI Aglieri Rinella Agostino EMERSON Bella Bachir Magni Filippo Rinne Frank

EUROCHILLER Barbè Cesare Lisotto Giampaolo Marangon Andrea EUROKLIMAT Gaggianese Matteo EUROPACLIMA Fanfaroni Matteo

EUROTHERM Tomasi Roberta EUROVENT Scuderi Francesco EXPOCLIMA Sarto Veronica FANTONI PIERFRANCESCO

FREDDO PIÙ Croci Stefano Pelliccioni Emilio Pelliccioni Graziano FRIGOGIOVE Verdoliva Giovanni Zizzania Antonio FRIGOMEC Ferrarini Roberto Venturini Alberto FRIGOVENETA Ferrante Alessandro FRIULAIR Totaro Francesco Fumis Luca

ENERGIA E RISPARMIO Pontoriero Luca EPEE Voigt Andrea EPTA Rosmery Serrao Mendes Trabucchi Stefano ERRECOM Mattavelli Paolo ESSIAD Gel Aylin EURO COLD Trotta Angelo EURO OSSIGENO Paradiso Vincenzo

L’intervento del direttore dell’ Institut International du Froid Didier Coulomb, che ha presentato l’andamento internazionale della refrigerazione e l’importanza che riveste nella nostra vita e economia. Quasi il 20% del consumo energetico nella vita quotidiana è dovuto alla refrigerazione e condizionamento dell’aria.

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FRIVER Verzotto Valentino GALLETTI Bombonato Giulia Caselli Francesco Malaroda Albino GALLICCHIO MARIA GARIFOLI GIUSEPPE GARNIER CHRISTIAN GELMATIC Guerini A. Guerini G. Ratazzi Simone Tasca M. GENERAL GAS Compagni Denio Cuomo Antonello Fedeli Stefano Migliaccio Marco Palermo Pietro Scarano Vincenzo GI INDUSTRIAL HOLDING De Paoli Luca Florian Stefano Rampin Fabio Ranzato Alberto Fadigà Francesco Faldelli Pio GIROLA ENRICO GM DI GIAMMATTEO Giammatteo Massimo GRICINI DAVIDE GRICINI ENNIO GRYCUK MARCELLO

Gli interventi delle ditte durante il convegno. Partendo dall’alto in senso orario: Fabio Mastromatteo Testo, Antonio Sepe Castel, Livio Calabrese Frascold. Ogni aspetto della componentistica e dell’impiantistica verrà interessato dai prossimi cambiamenti del settore. A partire dalla IoT che aiuterà a migliorare il comfort e a ridurre i consumi energetici.

GULINO GIUSEPPE HIREF Poletto Fabio

HOVAL Herzog David IANNONE STEFANO

HONEYWELL Achaichia Nacer

ICOFM Mansour Ayman Petteruti Guido IDROSANITARIA De Monti Samuele ILICOMM Ilic Nathalie ILSA De Lorenzo Carlo IMECI Ferrari Luciano IMPIANTI BRANCHESI Branchesi Marcello INDUSTRIAL FRIGO Moratti Matteo INSTITUT INTERNATIONAL DU FROID Coulomb Didier IPERFRIGO Caruso Francesco De Giorgi Salvatore

Marco Buoni vice presidente Area, segretario ATF e direttore del CSG durante l’introduzione del convegno sul passaggio ai refrigeranti alternativi insieme ai presidenti del convegno: Alberto Cavallini, Ennio Macchi, coordinatori della prima sessione dedicata ai refrigeranti, Didier Coulomb IIR e Roberto Saccone Assoclima, quest’ultimo ha sottolineato le problematiche che il settore dell’aria condizionata deve ora affrontare non avendo un’alternativa non infiammabile da poter inserire all’interno delle abitazioni.

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ISCOT ITALIA Tasinato Ivan ITALROSARIO Vinals Sergio

JOHNSON CONTROL Locati Franco KEDRION Carminati Alessio Dell’Ovo Francesco Neri Fabio KELVIN ITALY Tacconi Marco Vallani Michele KW APPARECCHI SCIENTIFICI Fabiani Stefano LA FENICE SERVICE Fierro Antonio LAKHOUIL MOURAD LENZI LODOVICO LENZI TOMMASO L’IGLOO Perazzone Franco LOPEZ CARMELO LUVE Cavicchioli Rodolfo Filippini Stefano Mariani Giovanni Neuhauser Gerhard Noto La Diega Lorenzo LUVE AUSTRIA GMBH Gerhard Neuhauser MAFFEI REFRIGERATION Maffei Emanuele MANCARELLA FRANCESCO MANCINI ALESSANDRO

La riunione del comitato tecnico ATF-CSG nello stand dell’Associazione Tecnici del Freddo.

Da sx: Federico Riboldi, Madi Sakande, Marco Buoni, Silvia Romanò e Gianfranco Cattabriga.

MANCINI CARLO MARIEL Veggetti Roberto Faccin Alberto MARZOCCHI ALBERTO MASCELLARI DIEGO MENDES ROSMERY MINISTERO AMBIENTE POLONIA Tomaszewska Agnieszka

MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE BV Peloso Davide Sommavilla Michele MITSUBISHI SYSTEMS Betti Deborah Bettiol Marco Daccò Guido Doro Giorgio Franco Alice Novello Margherita Olivetto Devis Scantamburlo Alessio Trevisan Marco

MODINE Di Barbora Umberto MONDIAL FRAMEC Abramo Salvatore Petito Stephane Viarino Visione Marco MOROSINOTTO GIOACCHINO MOSCA MASSIMO MOTTA ARIANNA MTA Callegarin Enrico Villa Alberto NEW COLD SYSTEM Sakandè Madi OPOKU MICHAEL PANNACCI CALDAIE Pannaci Giampiero PARKAIR Ballarini Nivio PARKER Corazzol Chiara Dante Older Mattiello Luca Riondato Michele Virzi Andrea PARKER HANNIFIN MANUFACTURING Corellas Giulia

Un momento di dibattito durante il convegno. I partecipanti hanno potuto porre questioni e chiedere chiarimenti riguardo i temi trattati dai relatori sia in forma orale, tramite intervento diretto, sia tramite i social, in questo caso alle domande si rispondeva su twitter, linkedin e facebook.

PELLOSO STEFANO

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PERUCH Peruch Roberto POLI MAURO POLITECNICO DI MILANO Ambrosini Samuele Macchi Ennio Perego Davide POLITECNICO DI TORINO Amodio Sergio Barile Federico Masoero Marco QUIROZ SILVIO RATIONAL PRODUCTION Bonfanti Giuliano Cattaneo Diego RC Ragno Cristian RECOMIND Bax Giuliano RICCARDI LUIGI ROEN EST Riva Alberto SAES GROUP Carretti Corrado SAIPEM Fusi Serena Marini Mario SAMUELLI DIEGO SANDENVENDO Guariso Gianluca SATISLOH Cattaneo Fabio Alessandro S-CHKT ASSOCIATION Jiri Broz Stepan Stojanov

Le riprese durante il convegno. Tutti gli interventi sono stati videoregistrati. Gli atti del convegno sono disponibili per tutti coloro che ne volessero fare richiesta. Sono state inoltre effettuate diverse interviste agli attori principali, i presidenti, coordinatori e aziende che sono intervenuti al convegno. Seguiteci sui social facebook, twitter, linkedin, instagram con Ashtag #EUconfRAC.

SCOTSMAN ICE Romagnoli Guido Vania Tommaso SHECCO Gkizelis Anti Rubatto Alessia Matthaus Lydia Mc Laughlin Charlotte SIAD Lupatini Mauro Viezzoli Thomas SLOBODAN PEJKOVIC

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SPERANZA FRANCESCO

TESTO Mastromatteo Fabio

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Un momento degli incontri formativi durante MCE in sala Epsilon: l’intervento di Ennio Campagna della Rivoira riguardo la transizione verso i refrigeranti a basso GWP. Si sono anche susseguiti nella stessa giornata General Gas, Rivoira, Wigam, LU-VE, Castel, Beijer Ref Italy, Hudson Technology e Frascold.

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Convegno Europeo e Incontri Formativi: numeri da record e presenza internazionale ASSOCIAZIONE DEI TECNICI DEL FREDDO - ATF

Numeri da record per il Convegno Europeo promosso da Centro Studi Galileo e Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo presso MCE. Il più partecipato evento della fiera leader per la refrigerazione in Europa ha preso le mosse dal format collaudato dei Convegni Europei, promossi da 34 anni da Centro Studi Galileo.

Numerosi e qualificati gli ospiti in Sala.

Saluto iniziale di Marco Buoni, VicePresidente AREA, Segretario Generale ATF e Direttore Centro Studi Galileo che ha riportato la preoccupazione di tutti gli operatori del settore “Siamo di fronte al più grande cambiamento di sempre. L’aumento dei prezzi del refrigerante è visto positivamente dalla Commissione europea per velocizzare la transizione ai nuovi gas ma esiste una difficoltà oggettiva di approvvigionamento e ci sono pratiche scorrette di vendita dei gas anche evidenziate da programmi televisivi nazionali come Striscia la Notizia. L’emendamento di Kigali verrà attuato da tutte le nazioni mondiali nei prossimi anni, l’Europa si dimostra innovatrice e precorritrice. Questo è il futuro dinamico che ci aspetta e che grazie ad una formazione e informazione di qualità quale ATF e CSG hanno dimostrato di poter erogare, potrà essere percorso con un salto in positivo verso un miglioramento ambientale, culturale, sociale ed economico”.

In apertura di Convegno è intervenuto Didier Coulomb, Presidente dell’Istituto Internazionale della Refrigerazione, seguito dal leader di tutti i Tecnici Europei del Freddo, il Presidente AREA Per Jonasson.

Le conclusioni del convegno hanno evidenziato che la refrigerazione ha più soluzioni alternative, nell’aria condizionata avremo solo refrigeranti infiammabili che richiedono una revisione degli standard e dei codici negli edifici.

Ospite d’onore il Presidente Assoclima Roberto Saccone, che oltre al saluto dell’associazione amica ha portato un messaggio di condivisione, da parte dell’industria della climatizzazione, del percorso di phase down dei refrigeranti dannosi che i Tecnici del Freddo stanno affrontando con tenacia. Non ha nascosto tuttavia le difficoltà oggettive che l’industria sta vivendo: “per le macchine a espansione diretta di media e grande potenza (VRF) e per le apparecchiature idroniche di potenza medio-piccola non è ancora disponibile una componentistica omologata per l’utilizzo dei nuovi fluidi che consenta di rispettare i parametri di efficienza obbligatori dal 1° gennaio 2018.”

Il simposio è stato diviso in due sessioni coordinate dai Professori Alberto Cavallini, Università di Padova, Ennio Macchi, Politecnico di Milano e Marco Masoero, Politecnico di Torino.

I più importanti aspetti sottolineati dai primi 3 presidenti e dai 3 coordinatori sono stati le criticità attuali e future e gli adeguamenti necessari nel brevissimo termine.

Difatti le criticità provocate da questo repentino cambiamento portano alla penalizzazione delle prestazioni dovute all’utilizzo di nuovi gas, ai problemi di aumenti dei costi e di approvvigionamento.

E’ stato sottolineato più volte come sul mercato vi sia carenza di R410A, il gas refrigerante per condizionatori e pompe di calore, molto utilizzato nel nostro paese e meno nel nord Europa; questo prodotto infatti dall’inizio del 2018 è sempre meno disponibile per via delle quote imposte dalla normativa sui gas fluorurati ed ancora oggi occupate dai gas ad alto GWP R404, R507 che con un opuscolo le 4 associazioni AREA, ASERCOM, EPEE e

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EFCTC hanno con forza invitato ad eliminare.

Queste condizioni impongono un’evoluzione dell’intero settore verso gas refrigeranti naturali (come CO2 e propano) o verso altri fluidi sintetici con basso GWP. Naturalmente questi fluidi ‘nuovi’, come ad esempio R448A, R449A, R452A ed R32, possono avere delle prestazioni inferiori rispetto ai più diffusi HFC, motivo per cui anche i produttori di impianti dovranno necessariamente riuscire ad adattare le proprie produzioni per realizzare impianti che ottimizzino l’efficienza e che utilizzino i nuovi fluidi refrigeranti a basso potenziale.

Impronta condivisa anche dagli altri tre Presidenti del Convegno, il Presidente ASHRAE Bjarne Olesen, l’associazione americana (sempre più con carattere mondiale) per gli ingegneri e i progettisti degli impianti di refrigerazione condizionamento, il Direttore EPEE Andrea Voigt, associazione dei costruttori di apparecchiature ed impianti con particolare focus sull’ambiente e sull’energia e il ViceSegretario Generale di Eurovent Francesco Scuderi, associazione dei costruttori con particolare riferimento all’Eco-design e il controllo delle performance delle apparecchiature e degli impianti.

La prima sessione ha visto gli interventi di Adrian Muresan, Application Engineer Officine Mario Dorin, “Refrigeranti: sfide attuali e future”, Stefano Filippini, Direttore Ricerca, Sviluppo e Progettazione LU-VE Group, “Nuovi refrigeranti ad elevato glide: impatto sugli scambiatori di calore in nuovi e vecchi impianti”.

Le nuove miscele di HFC hanno tutte un alto glide e utilizzate nei condensatori comportano una diminuzione di temperatura durante lo scambio termico ed un conseguente abbassamento delle prestazioni, il contrario invece sembra avvenire negli evaporatori.

Sarà quindi compito delle aziende produttrici elaborare delle unità con caratteristiche che permettano un utilizzo ottimale di questi nuovi prodotti.

Bachir Bella, Director Sustainability and Product Safety, Emerson Commercial and Residential Solutions ha proseguito invece con un intervento su “Refrigeranti a basso GWP per applicazioni di Condizionamento e Pompe di Calore”; Edoardo Monfrinotti, Ac-

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Lo scorso 6 marzo si è svolto il 3° Consultation Forum della Commissione Europea in cui ATF ha presentato la formazione RealAlternatives.eu. Tutti gli Stati Membri presenti. Info e presentazioni su www.industriaeformazione.it

count and Business Development Manager Italy, Chemours “Refrigeranti HFO a bassissimo GWP per refrigerazione stazionaria e sistemi AC funzionanti a R410A e R134a”; Felix Flohr, Technical Service Manager Daikin Chemical Europe “Una soluzione efficiente e competitiva con un basso GWP in sostituzione del R404A / R507 nelle applicazioni MT e BT”, Stefano Fedeli, “Retrofit di sistemi di Refrigerazione funzionanti con R404A/R507: Best Practices, Software di Misurazione dei parametri di funzionamento e Software di Diagnosi”.

Primo intervento della seconda sessione affidato a Pietro Trevisan, Head of Sales and Technical Support Bitzer Italia “Nuovi compressori scroll dotati di speciale motore LSPM e omologazione per fluidi A2L per applicazioni A/C e pompe di calore”, a seguire Gabriele De Bona, Key Account Manager, Danfoss “Eiettore nei sistemi a CO2 per refrigerazione, A/C e riscaldamento”, Antonio Sepe, Product Manager Castel “Prodotti per sistemi HFO, HC e CO2”, Fabio Mastromatteo, Instru-

mentation Business Manager Testo “Evoluzione degli strumenti di misura: Internet of Things, dispositivi smart, reportistica paperless”, Livio Calabrese, Sales & Business Development, Frascold “Simulazione energetica su base annuale di una centrale frigorifera a CO2 per supermercato”, Miriam Solana, HVAC/R Engineer Carel “L’uso di sistemi e controlli intelligenti per migliorare l’efficienza e ridurre il consumo di energia”.

250 partecipanti, 4 continenti rappresentati, le principali istituzioni universitarie e le migliori aziende del settore. Il più grande convegno di sempre. Una miscellanea che fa dei Convegni Europei un riferimento sicuro per chi vuole districarsi nella giungla normativa che caratterizza questa fase di grande cambiamento, particolarmente delicata per il settore ma foriera di straordinarie opportunità per le aziende italiane ed europee.

Appuntamento a giugno 2019 al Politecnico di Milano per il XVIII Convegno Europeo. ●

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Speciale informazione internazionale

Note informative dell’Istituto Internazionale del Freddo

DIDIER COULOMB Direttore Generale dell’Istituto Internazionale di Refrigerazione (IIR)

INSTITUT INTERNATIONAL DU FROID 177, Bd Malesherbes - 75017 Paris Tel. 0033/1/42273235 - www.iifiir.org

35ª nota informativa sulle tecnologie di refrigerazione “L’IMPATTO DEL SETTORE DELLA REFRIGERAZIONE SUI CAMBIAMENTI CLIMATICI” La refrigerazione svolge un ruolo essenziale e crescente nell’economia globale, con contributi significativi nei settori alimentare, sanitario, termico e di protezione ambientale.

Il settore della refrigerazione comprende tutti i sistemi di refrigerazione (come i sistemi criogenici), gli impianti di condizionamento e i sistemi a pompa di calore. Il numero totale di questi sistemi operativi in tutto il mondo è di circa 3 miliardi.

Il settore dovrebbe crescere nei prossimi decenni, in particolare nei paesi in via di sviluppo, dove la domanda per la refrigerazione sta aumentando notevolmente. Questa crescita deve essere sostenibile, con un impatto limitato sull’ambiente, in particolare riguardo al clima.

Secondo le stime IIR, il 7,8% delle emissioni globali di gas a effetto serra (GHG) o 4.14 GtCO2eq (giga tonnella-

te equivalenti di CO2) (1) sono attribuibili al settore della refrigerazione.

Queste emissioni possono essere suddivise in due gruppi: emissioni dirette e indirette.

Emissioni dirette Le emissioni dirette di refrigeranti si verificano durante le operazioni di manutenzione o quando un dispositivo raggiunge la fine della propria durata media di vita, ma possono anche essere causate da perdite durante il funzionamento. I CFC (clorofluorocarburi), gli HCFC (idroclorofluorocarburi) e gli HFC (idrofluorocarburi) sono i refrigeranti che contribuiscono in maggior parte al surriscaldamento globale, come dimostra il loro elevato potenziale di riscaldamento globale (GWP), fino a 15.000 volte superiore a quello di una uguale massa di anidride carbonica (CO2).

Le emissioni dirette sono pari a 1,53 GtCO2eq(1), ovvero il 37% delle emissioni totali di gas serra del settore della refrigerazione. L’attuazione dell’emendamento Kigali - il cui obiettivo è ridurre progressivamente la produzione e il consumo di HFC - potrebbe portare all’abbattimento totale di queste emissioni a 0,7 GtCO2eq entro il 2050. Questa diminuzione rappresenterebbe un calo che andrebbe dal 44% al 51% delle emissioni complessive di HFC nel periodo 2015-2050.

L’obiettivo dell’accordo di Parigi è “mantenere l’aumento della temperatura media globale ben al di sotto dei 2 °C sopra i livelli preindustriali”. In questo

contesto, è importante sottolineare il fatto che l’emendamento di Kigali impedirebbe un potenziale aumento delle temperature medie tra 0,1 °C e 0,3 °C entro il 2100 (non la cifra di riferimento frequente di 0,5 ° C).

Oggi esistono molte alternative ai refrigeranti ad alto GWP con efficienza energetica comparabile o superiore che possono aiutare a ridurre le emissioni dirette.

Gli esempi includono ammoniaca, CO2, idrocarburi e HFO. Dovrebbe essere tenuto in conto, tuttavia, che questi refrigeranti alternativi possono presentare alcuni svantaggi come rischi per la sicurezza (infiammabilità, tossicità), rischi ambientali (decomposizione dei prodotti), alte pressioni di funzionamento, o costi più elevati.

Tali svantaggi e rischi dovrebbero essere considerati a partire dalla progettazione degli impianti di refrigerazione fino alla formazione e certificazione degli operatori.

Emissioni indirette Le emissioni indirette sono un sottoprodotto derivante dalla produzione di energia necessaria per azionare i sistemi di refrigerazione. I gas serra generati dalla produzione di energia sono tre: CO2 (90% delle emissioni indirette), CH4 (9%) e N2O (1%).

Le emissioni indirette sono pari a 2,61 GtCO2eq(1), ovvero il 63% delle emissioni totali di gas serra del settore della refrigerazione.

Il primo modo per ridurre queste emissioni è abbassando il consumo ener-

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getico dei sistemi di refrigerazione.

Tuttavia, non trascurabile è il fatto che il potenziale di miglioramento dell’efficienza energetica nelle tecnologie di refrigerazione è in ultima analisi limitato dalle leggi della termodinamica e dai vincoli relativi ai costi. Le soluzioni per limitare le perdite di energia possono ancora essere implementate, per esempio tramite i sistemi di recupero di energia o un migliore isolamento. Un altro potenziale significativo sta nell’uso razionale dell’ aria condizionata e nelle strategie di controllo intelligenti, ad es. selezionando temperature confortevoli che non siano troppo basse in estate, in modo da evitare il raffreddamento inutile di stanze vuote.

Le emissioni indirette dipendono principalmente dalla fonte primaria di energia utilizzata (fossili, nucleari o rinnovabili). Però, questa scelta è più legata alle politiche energetiche nazionali che al settore della refrigerazione.

La produzione di elettricità dai combustibili fossili deve essere ridotta.

La natura dei gas emessi riguarda la riduzione delle emissioni dirette e indirette che avrà conseguenze piuttosto differenti sul cambiamento climatico.

Contrariamente agli HFC e HCFC, che hanno un durata di vita atmosferica di circa venti anni, la CO2 ha una durata di diversi secoli e svolge un ruolo in molti meccanismi climatici. Di conseguenza, la riduzione delle emissioni dirette (HFC e HCFC) avrebbe un sostanziale effetto positivo a breve e medio termine mentre la regolazione delle emissioni di CO2 avrebbe un impatto a più lungo termine.

Raccomandazioni Al fine di ridurre le emissioni dirette, l’IIR incoraggia i governi e coloro i quali hanno un ruolo attivo nel settore a collaborare per rendere l’accordo di Kigali un successo.

L’IIR raccomanda anche che i refrigeranti HCFC e HFC, che hanno un forte impatto sul riscaldamento globale, vengano sostituiti da refrigeranti con un basso impatto di riscaldamento globale il più presto possibile. Sono inoltre necessari sforzi per il contenimento e il recupero, in particolare dei refrigeranti che hanno un impatto significativo sul riscaldamento globale

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e la presentazione dei rischi riguardanti la sicurezza (infiammabilità, tossicità).

La riduzione delle emissioni indirette, il cui impatto sul clima è più forte di quello delle emissioni dirette, è essenziale. I governi devono incoraggiare l’uso delle energie rinnovabili e promuovere l’efficienza energetica a tutti i livelli dell’economia, nonché programmi educativi sull’uso razionale dell’energia.

Rimane essenziale per continuare la ricerca e lo sviluppo di refrigeranti alternativi e sui metodi di refrigerazione alternativi il raggiungimento di una alta efficienza energetica ed economicamente conveniente di queste nuove tecnologie.

Grazie alle sue varie conferenze scientifiche, pubblicazioni e reti internazionale di esperti, l’IIR giocherà un ruolo di primo piano in queste iniziative per limitare il surriscaldamento globale e promuovere lo sviluppo sostenibile.

36ª nota informativa sulle tecnologie del freddo “REFRIGERANTI INFIAMMABILI” La progressiva eliminazione delle sostanze che riducono lo strato di ozono, ha condotto ad un crescente interesse nei confronti dell’applicazione di refrigeranti infiammabili.

A seguito dell’emendamento Kigali secondo il Protocollo di Montreal concernente la riduzione graduale degli idrofluorocarburi, dovranno essere ampiamente applicati refrigeranti a basso GWP. La maggior parte di questi refrigeranti sarà infiammabile.

L’industria RACHP, in particolare nei paesi non appartenenti all’articolo 5 (che sono soggetti ad un programma di riduzione graduale dell’HFC più rapido), deve prepararsi a gestire una maggiore entità di refrigeranti infiammabili rispetto a quanto fatto fino ad ora.

• Ci sono una serie di considerazioni tecniche, normative e infrastrutturali che devono essere affrontate da varie parti interessate. Ciò richiede lungimiranza rispetto l’intera vita media di attrezzature RACHP e l’impegno da parte di tutto il perso-

nale coinvolto.

• I refrigeranti infiammabili possiedono diverse caratteristiche che determinano la probabilità che essi possano infiammarsi e vari tipi di gravità delle conseguenze in caso di combustione. È appropriato tenerne conto al momento della progettazione delle apparecchiature RACHP e anche durante l’esecuzione delle valutazioni del rischio.

• Il numero e i tipi di norme e regolamenti applicabili alle sostanze infiammabili in generale e ai refrigeranti infiammabili in particolare sono diversi, sia a livello nazionale che internazionale. La situazione è complessa e richiede una ampia conoscenza dell’argomento. Consapevolezza riguardo a questa normativa è indispensabile per molte parti interessate, inclusi i progettisti, il personale di produzione, installatori, tecnici di assistenza e manutenzione e coloro che sono coinvolti nello smantellamento delle apparecchiature RACHP. • Le Nazioni tendono ad avere norme generiche riguardo i gas infiammabili che regolano l’uso e l’applicazione di qualsiasi sostanza infiammabile.

Molti adottano standard di sicurezza che prescrivono come il refrigerante infiammabile può (o non può) essere utilizzato. Un certo numero di paesi ha una struttura nazionale di regolamenti, che limitano l’uso di refrigeranti infiammabili. È essenziale per i Paesi valutare le proprie leggi e regolamenti nazionali e assicurarsi che non venga bloccato inutilmente l’utilizzo dei refrigeranti adeguati.

• Ricerca e sviluppo continui relativi all’uso sicuro di refrigeranti infiammabili genereranno presumibilmente delle norme più solide ed ampiamente applicabili per l’utilizzo di refrigeranti infiammabili. Le parti interessate, compresa l’industria, il governo e il mondo accademico dovrebbero essere coinvolte nel processo per aiutare a minimizzare gli esiti potenzialmente indesiderati.

• Alcuni standard di sicurezza del settore RACHP attualmente pongono restrizioni per alcuni refrigeranti infiammabili in certe applicazioni e questi ostacoli devono essere affrontati per consentire una più ampia e potenzialmente economica scelta di opzioni tecniche. Dal momento che

questi standard di sicurezza RACHP spesso includono requisiti per i refrigeranti infiammabili che sono in contrasto con i requisiti storici contenuti all’interno delle norme di sicurezza generiche per sostanze infiammabili, si raccomandano collaborazioni più strette tra i gruppi che lavorano agli standard di riferimento che aiutano a risolvere gli aspetti relativi a tutte le parti, incluso quello della coerenza tra le serie IEC 60079 e gli standard di sicurezza RACHP. • L’esperienza e la ricerca sull’applica-

zione sicura di refrigeranti infiammabili restano relativamente limitate. Vi è una significativa necessità di ulteriori attività di ricerca che indaghino i numerosi aspetti associati al rischio di infiammabilità. Tutti gli interessati sono incoraggiati a considerare di contribuire a questo obiettivo.

Questa nota informativa IIR sui refrigeranti infiammabili si unirà alle altre note pubblicate di recente da IIR per completare la sua serie di refrigeranti: refrigeranti contraffatti (23ª nota); contenimento di refrigeranti (24ª nota);

riduzione della carica di refrigerante (25ª nota); panoramica sui regolamenti che limitano l’uso di HFC (26th Note); refrigeranti alternativi e loro possibili applicazioni (31ª nota).

Queste note informative formano una serie coerente di documenti con l’obiettivo di promuovere refrigeranti a basso impatto ambientale che utilizzano l’energia in modo efficiente e sicuro.

Per gli utilizzatori del settore della refrigerazione sono anche uno strumento decisionale essenziale. ●

ULTIME NOTIZIE Il Consiglio dei Ministri approva preliminare del regolamento attuativo F-gas Il Consiglio dei Ministri, su proposta del Presidente Paolo Gentiloni e del Ministro dell’ambiente e della tutela del territorio e del mare Gian Luca Galletti, ha approvato, in esame preliminare, un regolamento, da adottarsi mediante decreto del Presidente della Repubblica, che attua il Regolamento (UE) n. 517/2014 sui gas fluorurati a effetto serra (F-gas). Il decreto, nel definire le modalità attuative nell’ordinamento italiano del predetto Regolamento (UE) n.

517/2014 relativo ai gas fluorurati a effetto serra utilizzati come refrigeranti, agenti estinguenti, espandenti, propulsori e isolanti nelle apparecchiature elettriche, individua il Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare quale autorità competente ad interloquire con gli operatori e le imprese; interviene sul sistema di certificazione degli organismi di valutazione e di attestazione di formazione delle persone e sul sistema di iscrizione e implementazione del Registro telematico nazionale per le persone fisiche e per le imprese; individua gli organismi di controllo indipendenti competenti per le procedure di verifica dei dati relativi all’immissione in commercio di apparecchiature precaricate con i gas fluorurati; istituisce una Banca Dati per la raccolta e la conservazione delle informazioni su tali gas; stabilisce, infine, l’obbligo di formazione delle persone e di certificazione delle imprese.

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La sostituzione R410A con R32 non è permessa La sostituzione R410A con R32 NON è permessa.

L’Associazione dei Tecnici italiani del Freddo aveva già nettamente assunto questa posizione lo scorso 26 gennaio con la comunicazione ufficiale “NO, ALL’UTILIZZO DI REFRIGERANTI INFIAMMABILI NEI COMPRESSORI TRADIZIONALI. PERICOLO DI INCENDIO”.

Nello scritto si enunciava a chiare lettere la raccomandazione di “non utilizzare mai refrigerante leggermente o altamente infiammabile in impianti non progettati in tal modo”.

ATF, quindi, forte del suo ruolo di Associazione di

Categoria per la salvaguardia del lavoro e della salute delle persone che svolgono installazioni, manutenzione e riparazione degli impianti di refrigerazione e condizionamento supporta il messaggio di questi giorni partito dall’Associazione inglese membro di AREA “FETA”, rilanciato da ACRIB e da molte altre associazioni a livello mondiale. La pratica di sostituire il refrigerante R410A, anche se la sua attuale disponibilità è scarsa, con R32 è da condannare e da evitare.

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OzonAction lancia l’iniziativa per incoraggiare le donne sulle opportunità nel settore della refrigerazione e condizionamento dell’aria

OzonAction, in collaborazione con UN Women, sta cercando di raccogliere esperienze e brevi “storie” di donne che lavorano nel settore della refrigerazione e della climatizzazione (RAC). Essere consapevoli delle esperienze delle donne che lavorano nel settore RAC e le opportunità disponibili possono incoraggiare e ispirare altre donne a prendere in considerazione la carriera nel settore e sostenere le ragazze a cercare di seguire un percorso in questo settore in rapida crescita è importante.

OzonAction, quindi, sta promuovendo un’iniziativa globale per sensibilizzare sulle opportunità disponibili per le donne e per evidenziare le esperienze e gli esempi specifici di donne che lavorano nel settore, spiegando le loro motivazioni, la formazione e l’istruzione, le sfide che potrebbero aver affrontato, la loro esperienza e dettagli giorno per giorno della loro vita lavorativa e per riconoscere i loro successi.

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Speciale istituzioni internazionali

L’importanza della catena del freddo

INTERVISTA A DIVINE N. NJIE Deputy Director, Food Systems Programme, Food and Agriculture Organization (FAO)

Quali sono le principali aree di lavoro del Programma Strategico della FAO che rende i sistemi agricoli e alimentari inclusivi e efficienti?

Il programma Strategico della FAO, che fa sì che i sistemi agricoli e alimentari siano inclusivi e efficienti, supporta i paesi per raggiungere quattro risultati. Il primo risultato è lo standard internazionale, gli accordi e le linee guida volontarie per migliorare l’accesso dei paesi nei mercati internazionali e il funzionamento di questi mercati. Per raggiungere ciò, il programma supporta lo sviluppo degli standard per la sicurezza e la qualità alimentare, la salute animale e la salute vegetale, così come la formulazione e la realizzazione degli accordi inerenti al commercio.

Il secondo risultato prevede che i paesi progettino e realizzino politiche, quadri normativi e piani di investimenti per

supportare lo sviluppo di sistemi agricoli e alimentari inclusivi e efficienti.

Il terzo risultato interessa le capacità del settore pubblico e privato e l’aumento di investimenti per promuovere lo sviluppo di aziende agricole inclusive e la catena del valore. In questo, gli attori della catena del valore sono dotati di capacità tecniche e manageriali. Inoltre, le istituzioni del settore pubblico e privato ricevono supporto per progettare e implementare gli strumenti e i servizi che promuovono il più grande accesso da finanziare, mentre le istituzioni pubbliche e private ricevono supporto per aumentare gli investimenti responsabili in sistemi agricoli inclusivi e efficienti.

Il quarto risultato rende disponibili i dati, le informazioni di mercato e le analisi che forniscono una base per le azioni intraprese negli altri tre risultati.

Donne lavorano aragoste per l’export in un magazzino refrigerato costruito da FAO in Somalia. Credit: ©FAO/Karel Prinsloo

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Esempi che mostrano le connessioni tra il programma e la refrigerazione.

Un buon esempio è il lavoro sulla qualità alimentare e la sicurezza che interessa la definizione dei principi internazionali, l’aiuto ai paesi per istituire il loro sistema di regolamentazione per la qualità e sicurezza alimentare, la costruzione della capacità lungo tutta la catena di valore per adempiere a questi standard. I sistemi refrigeranti inibiscono lo scarto dei prodotti alimentari deteriorabili come il latte, la carne, la frutta e verdura fresca, inoltre i sistemi di refrigerazione sono cruciali per assicurarne la sicurezza e l’adempimento agli standard internazionali e nazionali di qualità e sicurezza.

In merito alla finanza e agli investimenti, il nostro lavoro contribuisce a facilitare l’accesso per finanziare e

Donne trasportano pesce fresco in contenitori refrigerati donati dalla FAO in un progetto in Burkina Faso. Credit: ©FAO/Antonello Proto

Alcune donne lavorano in un centro di raccolta del latte che è stato costruito da FAO in Libano. Credit: ©FAO/Kai Wiedenhoefer

aumentare gli investimenti responsabili nella catena del freddo. Gli agricoltori, processori, distributori e altri attori lungo la catena del freddo hanno bisogno di investimenti per migliorare le loro strutture e attività nella catena del freddo. Questo potrebbe comportare il miglioramento della capacità di refrigerazione e di camion refrigerati più efficienti, ma include anche una migliore abilità umana e conoscenza per operare con questi sistemi.

Comunque, i piccoli produttori della coltura, i settori dell’allevamento e della pesca dei paesi in via di sviluppo affrontano spesso sfide che limitano il loro accesso alle risorse finanziarie che hanno bisogno per realizzare questi investimenti. Dall’altra parte, il settore pubblico ha bisogno di investire in beni pubblici fondamentali per la realizzazione e l’efficienza della catena del freddo, come la rete stradale e di trasporto ferroviario, l’energia, e i sistemi per il controllo regolamentare della qualità e sicurezza alimentare, inoltre, il settore pubblico deve investire per costruire la capacità del settore privato.

Spero che si possa capire da ciò che ho spiegato che il programma è importante per la realizzazione e il funzionamento dei sistemi del freddo nei paesi in via di sviluppo, la promozione della sicurezza alimentare e nutrizionale e lo sviluppo economico in un modo sostenibile, ecologico.

In breve, il programma è importante per aiutare i paesi in via di sviluppo a raggiungere obiettivi di sviluppo sostenibile, Sustainable Development Goals (SDG), e gli impegni presi nei confronti

Ragazzi e uomini trasportano bidoni del latte in un centro di raccolta costruito in Afghanistan attraverso un progetto FAO. Credit: ©FAO/Shah Marai

dell’accordo di Parigi sui cambiamenti climatici.

Alcuni esempi di progetti attuati dal programma.

In paesi come l’Afghanistan, il settore caseario rappresenta un’importante parte della dieta e del sostentamento ma affronta molte limitazioni; la FAO è intervenuta per migliorare la raccolta del latte e i centri di raffreddamento, prevedendo camion isolati per il trasporto del latte, cisterne raffreddate e altri dispositivi fondamentali per mantenere la freschezza del latte. Insieme a questo, i gruppi di produttori sono stati rafforzati per agevolare la raccolta del latte, mentre i loro soci sono stati formati per rafforzare le capacità tecniche e manageriali, così si assicura che il latte risponda ai requisiti di qualità e sicurezza e che le loro cooperative operino in modo efficiente e con profitto.

Un altro esempio di interventi è quello nel settore di confezione. Il confezionamento è cruciale per le operazioni della catena del freddo, sia in termini di mantenimento di sicurezza e qualità del prodotto sia per facilitarne la movimentazione, lo stoccaggio, la distribuzione e la vendita al dettaglio. La FAO attualmente sta realizzando un progetto nell’Africa subsahariana con attività che comprendono workshops di formazione sulla confezione alimentare e una valutazione dei bisogni di confezionamento delle piccole e medie imprese. In connessioni a queste attività, la FAO ha preparato molte guide tecniche su questioni inerenti al confezionamento, per esempio, le

buone pratiche per il confezionamento all’ingrosso dei prodotti freschi che sono rivolte anche all’uso delle casse di plastica riutilizzabili.

Un terzo esempio interessa le politiche dei paesi in via di sviluppo, i programmi di strategie e investimenti. A questo proposito, il programma che ha verificato le condizioni, le limitazioni e le prospettive dello sviluppo della catena del freddo in una serie di paesi nell’Africa subsahariana, ha trattato in modo specifico i principali prodotti deteriorabili come carne, frutta e verdura, pesce e frutti di mare e prodotti caseari.

Seguendo le valutazioni, è stato organizzato un workshop in collaborazione con l’International Institute of Refrigeration (IIR), con l’obiettivo di identificare I principali componenti di un quadro di intervento nella regione. Basandosi sulle raccomandazioni del workshop, è stato preparato un compendio per guidare i politici sulle azioni necessarie per promuovere lo sviluppo della catena del freddo nei loro paesi. ●

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Speciale tecnologie alternative

Refrigerazione magnetica a temperatura ambiente: un’applicazione per il condizionamento dell’aria LUCA A. TAGLIAFICO, FEDERICO SCARPA Università degli studi di Genova DIME/TEC – Sezione di Termo Energetica e Condizionamento ambientale

INTRODUZIONE

Articolo tratto dal 17° Convegno Europeo Richiedere atti e video SOMMARIO In questi ultimi anni la refrigerazione magnetica a temperatura ambiente (RTMR) è stata spesso proposta per applicazioni di condizionamento ambientale, promettendo di essere un'alternativa interessante ai sistemi di refrigerazione a compressione di vapore.

In questo lavoro un modello termodinamico in condizioni stazionarie è impiegato per studiare il comportamento di un frigorifero magnetico di tipo “Steyert” (rotante), con l’impiego di una matrice porosa di materiale magneto-calorico (gadolinio).

Nonostante la semplicità del modello termo-fluidodinamico e magnetico, la configurazione Steyert mantiene tutti i principali aspetti dei frigoriferi magnetici ai fini dell'analisi di sensitività delle prestazioni del sistema al variare dei parametri di progetto e delle condizioni di funzionamento.

Il lavoro evidenzia le possibilità ed i limiti di applicazione di questa tecnologia agli impianti di climatizzazione.

Vengono inoltre presentati alcuni parametri prestazionali e le problematiche ancora aperte.

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La refrigerazione magnetica è una tecnologia che sfrutta una proprietà intrinseca dei materiali Magneto-sensibili detta effetto magneto-calorico (MCE). L'MCE è la capacità del materiale di aumentare (o diminuire) la sua temperatura al “bulk” quando si verifica un aumento (o una diminuzione) del campo magnetico esterno applicato B, in condizioni adiabatiche (uno schema qualitativo di tale effetto è mostrato in figura 1, con riferimento a due linee di campo magnetico costante B nel diagramma T-S).

Scoperto da P. Weiss ed A. Piccard nel 1917, questo salto di temperatura di adiabatica ∆Tad è stato visto per la

prima verifica delle potenziali applicazioni alla temperatura ambiente nel 1976 da Brown, che ha realizzato un primo prototipo con l’uso del principio del rigeneratore magnetico attivo (AMR). Il processo rigenerativo è il nucleo della tecnologia della refrigerazione magnetica, perché aumenta di molte volte la grandezza del MCE mostrato dai materiali attualmente conosciuti (~ 3 °C per variazioni applicate di B=1 Tesla).

Progettando una corretta sequenza di variazioni del campo magnetico B e dei processi di scambio termico ad esso associati, il frigorifero magnetico può garantire il raffreddamento continuo su intervalli di temperatura di diversi gradi, come mostrato nella Figura 1.

Figura 1 – Ciclo Brayton nel piano T-S, lungo curve a campo magnetico costante B. L’andamento qualitativo delle temperature del fluido termovettore è riportato con linea tratteggiata senza alcun riferimento all’asse S.

Un frigorifero magnetico impiega un refrigerante solido accoppiato ad un fluido termovettore comune (acqua), senza necessità di usare i fluidi refrigeranti HCFC e nessuna necessità di impianti ad alta pressione (tipo con ammoniaca o anidride carbonica). Ciò riduce l’effetto potenziale sull’ozono e sul riscaldamento globale diretto praticamente a zero. Altri vantaggi sono il funzionamento silenzioso ed il semplice sistema di controllo. Tuttavia, la sfida per realizzare un efficace frigorifero magnetico con prestazioni e costi competitivi rispetto alle tradizionali tecniche di refrigerazione non è affatto semplice.

La letteratura riporta molti prototipi RTMR sviluppati e costruiti sia come prova del principio di funzionamento, sia con scopi orientati al miglioramento delle prestazioni. Svariate idee e configurazioni molto diverse tra loro sono disponibili in letteratura, una vasta serie di prototipi e di sezioni di prova conosciute in letteratura è riportata in Scarpa et al. (2012).

In questo lavoro un modello termodinamico in condizioni stazionarie è impiegato per studiare il comportamento di un frigorifero magnetico di tipo “Steyert” (rotante), operante vicino alla temperatura ambiente, con l’impiego di una matrice porosa di materiale magneto-calorico (gadolinio).

L'indagine si concentra sull'influenza che i parametri progettuali del modello hanno sulle prestazioni globali del dispositivo, mantenendo costanti le variabili magnetiche ed i vincoli operativi (temperature di lavoro, geometria, etc.). Il lavoro evidenzia le possibilità ed i limiti di applicazione di questa tecnologia agli impianti di climatizzazione.

Vengono inoltre presentati alcuni parametri prestazionali e discusse le problematiche ancora aperte.

IL REFRIGERATORE MAGNETICO DI TIPO STEYERT Nella configurazione rotativa di tipo Steyert la rotazione del materiale magneto-calorico è continua ed il fluido termovettore fluisce costantemente in controcorrente, come indicato nella Figura 2. La macchina sviluppa una rigenerazione termica e magnetica (AMR), dando origine ad alta efficien-

Figura 2 – Disegno schematico di un refrigeratore magnetico tipo Steyert.

Il circuito fluido esterno sfrutta l'MCE del gruppo centrale di dischi di gadolinio rotanti.

Figura 3 – Potenza frigorigena Qin(W) di un refrigeratore magnetico con acqua, al variare di ΔTspan e TCR. za di un ciclo termodinamico equivalente al ciclo di Ericsson riportato in Figura 1. L'uso dell’AMR offre alti valori della differenza di temperatura (conosciuta solitamente come ∆Tspan) fra la sorgenti calde e fredde del ciclo di refrigerazione, anche quando l’effetto magnet-calorico di base (∆TAD) è di soli pochi gradi. Un modello dettagliato dell'intero sistema è riportato in precedenti pubblicazioni e evidenzia la dipendenza delle variabili di prestazione (capacità di raffreddamento Qin, consumo di energia Wtot = Wpum + con, COP = Qin/Wtot) dalle variabili operative (∆Tspan; ∆TAD; campo magnetico B, e così via).

Uno dei parametri di funzionamento

più cruciali è il rapporto tra le capacità di flusso termico delle correnti fluide (TCR – Thermal Capacity Ratio).

L'entità della portata massica del fluido dipende dalla natura del fluido impiegato e dalla portata massica del solido. Poiché il rigeneratore è modellato come uno scambiatore in controcorrente, la migliore efficienza si ottiene se le capacità di flusso termico delle due correnti fluide circolanti sono ben bilanciate: il TCR è quindi definito nella forma:

Tale parametro può essere utilizzato per calcolare il corretto valore della

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portata massica del fluido per una determinata portata massica del solido (matrice porosa rotante). Se TCR è uguale all'unità, lo scambio termico all'interno del rigeneratore sarà perfettamente bilanciato.

Ad esempio se la portata di massa solida è di 0,2 kg/s (a seconda della massa di gadolinio e della velocità di rotazione del rigeneratore), la portata di massa corrispondente del fluido termovettore deve essere di circa 0,01 kg/s, se si utilizza l'acqua come fluido termovettore, o circa 0,5 kg/s se invece si usa l'aria. L'influenza reciproca di TCR e Tspan (per dato materiale, ∆TAD, campo magnetico B e geometria della macchina) è evidenziata per il caso dell’acqua nella Figura 3, ove il forte effetto sulla capacità di raffreddamento Qin è riportato in funzione di TCR e ∆Tspan.

POTENZIALE APPLICAZIONE AL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA Le condizioni di scambio termico all'interno del rigeneratore AMR sono cruciali. È indispensabile un grande coefficiente di scambio termico tra il fluido ed il solido (il rapporto tra il flusso di calore rigenerativo e la capacità di raffreddamento raggiunge fattori di moltiplicazione fino a 20 volte per un ∆Tspan di 10 °C, funzionamento con acqua), ma è necessario anche uno scambiatore di calore ben bilanciato, per ottenere grandi gradienti di temperatura in bre-

Figura 4 – Disegno schematico di un RTMR applicato all'aria condizionata.

Linee tratteggiate e frecce indicano i flussi d'aria, le linee continue rappresentano i flussi del fluido termovettore (aria o acqua).

vissime distanze. Per soddisfare questi requisiti una configurazione in circuito idraulico chiuso come quella mostrata nella Figura 4 può essere ben adattabile per le applicazioni di climatizzazione. Il frigorifero magnetico RTMR sviluppa il ciclo inverso, mentre gli scambiatori di calore esterni smaltiscono il calore all’ambiente esterno sul lato caldo ed assorbono il calore dall'ambiente refrigerato dall'altro lato (nella UTA / ATU, unità di trattamento dell'aria).

Nella disposizione definita dalla Figura 5 (a sinistra), il RTMR agisce come un “chiller”. Si tratta di un impianto molto semplice per aria condizionata, che impiega soltanto uno scambiatore di

calore di raffreddamento nell'unità di trattamento dell'aria. Il flusso di aria proveniente dagli ambienti condizionati nelle condizioni (A) viene in parte smaltito all'aperto ed in parte ricircola nel ciclo di raffreddamento. Dopo la miscelazione con la nuova aria introdotta dall’esterno nelle condizioni (E) la portata totale in condizioni (M) viene trattata nel ATU, per raggiungere lo stato desiderato (B) all'ingresso dell'ambiente. Solo per fare un esempio di una possibile applicazione, in questo caso c'è una sola unità di raffreddamento.

Questa ATU di raffreddamento potrebbe essere collegata al nostro refrigeratore magnetico RTMR, che svolgerà

Figura 5 – Applicazione RTMR per aria condizionata linee tratteggiate e frecce indicano i flussi d'aria.

A sinistra semplice impianto di condizionamento d'aria accoppiato al RTMR. A destra i corrispondenti punti termodinamici nel diagramma ASHRAE dell’aria umida.

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la funzione dello scambiatore di calore freddo, come mostrato nella Figura 5 a sinistra. Le trasformazioni dell’aria nell'impianto qui descritto sono riportate nel diagramma psicometrico ASHRAE nella Figura 5 a destra. La condizione desiderata per l'ambiente si trova nel punto A nella tabella psicometrica. La condizione esterna è identificata dal punto E. Lo stato della miscela all'ingresso di ATU si trova sulla linea che collega i punti A ed E ed è identificata dal punto M. La condizione dell'aria che entra nell'ambiente è identificata dal punto B che si trova sulla linea di carico (definita dal rapporto tra il carico di calore sensibile e quello totale) e ha una temperatura TB = 6 ÷ 10 °C in meno della temperatura ambiente TA. La serpentina di raffreddamento (cioè il RTMR) forza l'aria a raffreddarsi dal punto M al punto B. Deve assorbire Il flusso termico da smaltire e sarà pari al prodotto della portata massica dell'aria che attraversa il ATU e la differenza di entalpia tra i punti M e B. Ad esempio, una tipica applicazione estiva dovrebbe avere una temperatura ambiente TA = 26 °C, una temperatura esterna Te = 33 °C e la temperatura dell'aria che entra nell'ambiente condizionato TB = 18 °C. Guardando il diagramma, si nota come questi dati chiedono al RTMR di operare su un ∆Tspan = TM-TB, che raggiunge come minimo il valore corrispondente a Tspan = TA-TB = 12 °C (senza alcun rinnovo dell'aria).

Per calcolare le prestazioni del RTMR di Steyert è stato utilizzato il già citato programma di calcolo, supponendo

Figura 6 – Massima capacità di refrigerazione calcolata Qin vs ΔTspan per fluidi diversi: acqua (linea superiore) e aria (linea inferiore). Valore massimo significa che è la migliore prestazione prevista quando tutti i parametri e componenti del RTMR sono ottimizzati e massimo risulta quindi il COP.

note la massa del gadolinio e le condizioni di funzionamento, supponendo di voler utilizzare l'aria o l'acqua come fluido termovettore. I risultati in termini di capacità di raffreddamento Qin e di ∆Tspan sono riportati in figura 6. È facile identificare due punti significativi nel diagramma di Figura 6: una condizione di lavoro a carico termico refrigerante nullo (Qin = 0, ∆Tspan max) e una condizione di lavoro a capacità refrigerante massima (∆Tspan = 0, Qin max). Questi due punti sintetizzano i limiti di funzionamento e descrivono il potenziale di un RTMR, poichè sono

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Si richiede: • esperienza in termodinamica, meccanica, elettrotecnica • conoscenza ed interpretazione schemi elettrici e capacità di cablaggio • padronanza della lingua inglese, parlata e scritta • flessibilità di orario • patentino frigorista Fgas • disponibilità a trasferte continue su tutto il territorio italiano • disponibilità al lavoro in squadra e in autonomia • attitudine al problem solving • massimo impegno e serietà • patente B

Inviare la propria candidatura a info@schunkitalia.it

collegati da una linea quasi rettilinea.

Le prestazioni con acqua o aria si trovano quasi su due rette parallele, con la linea dell'acqua che mostra una capacità frigorifera massima circa sei volte maggiore di quelle dell'aria. Ciò è dovuto alla maggiore efficacia di scambio termico dell'acqua rispetto all'aria, all'interno del rigeneratore AMR. Entrambe le linee mostrano che la capacità Qin diminuisce fortemente se la temperatura ∆Tspan aumenta. In particolare nel caso dell'aria un salto di temperatura tra sorgenti calda e fredda superiore a 2 °C rende il RTMR completamente inutile. L'acqua è dunque il fluido termovettore da preferire.

Con acqua il RTMR può raggiungere un ∆Tspan di circa 13 °C, che è tuttavia ancora troppo piccolo per soddisfare i vincoli di salto di temperatura della nostra applicazione.

In conclusione, la semplice applicazione di condizionamento dell'aria presentata in questo lavoro (Figura 5) non può essere sviluppata con il semplice frigorifero magnetico rotativo tipo Steyert qui studiato, indipendentemente dai carichi termici refrigeranti richiesti.

Infatti il salto di temperatura richiesto (dell'ordine di ∆Tspan = 20 °C) è troppo alto per il campo magnetico scelto (B

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= 0,8 Tesla) applicato al materiale magneto-calorico gadolinio qui utilizzato.

La semplice soluzione di aumentare la massa del MCM (per aumentare la potenza del refrigeratore) non è utile per superare questo limite, a causa dei vincoli sui salti di temperatura ∆Tspan imposti. Le soluzioni potenziali per migliorare le prestazioni previste di questo modello di RTMR tipo Steyert sono: – incremento dello scambio all'interno del rigeneratore (modifica della geometria, ad esempio una matrice porosa di MCM, o una disposizione a piastre alettate o con superfici scabre); – scelta (o scoperta) di un migliore MCM con maggior MCE, anche con differenti temperature di transizione di Curie (ad esempio perovskiti) da usare in serie all'interno del AMR; – aumento del campo magnetico B disponibile (migliore progettazione dei magneti permanenti e magneti di terre rare o loro combinazione più appropriata).

Ovviamente le possibilità di cambiare la configurazione di un RTMR sono molto diverse tra loro, sempre alla ricerca di soluzioni più efficienti e funzionali: è stato questo il lavoro della ricerca nell'ultimo decennio, con un gran numero di nuovi prototipi proposti e sviluppati.

CONCLUSIONI Un modello termodinamico stazionario di un frigorifero magnetico a temperatura ambiente di tipo Steyert (RTMR) è stato utilizzato per prevedere le prestazioni teoriche che un RTMR può garantire in tutto il suo campo di applicazione, con particolare riferimento all’applicazione per un semplice sistema di refrigerazione per aria condizionata.

Nonostante le prestazioni previste siano state ottimizzate rispetto ai parametri di progettazione e ai parametri di funzionamento, al fine di ottenere prestazioni massime (in termini di capacità di raffreddamento Qin e ∆Tspan) le migliori prestazioni previste dal modello offrono 60 W di potenza refrigerante in condizioni di ∆Tspan, nullo ed un ∆Tspan di circa 13 °C nella

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condizione di “No-Load” (Qin=0).

La prestazione di cui sopra non è ancora sufficiente per l'applicazione esaminata, tipica di un problema di aria condizionata estivo, che richiede ragionevolmente un salto di temperatura ∆Tspan di almeno 20 °C. Il miglioramento dei diversi aspetti costruttivi e funzionali coinvolti nella RTMR (magneti, materiali, scambio termico, etc.) promette possibilità di ampliare il campo di applicazione dei frigoriferi magnetici.

In conclusione la tecnologia della refrigerazione magnetica a temperatura ambiente costituisce un campo di ricer-

ca di sicuro interesse, con possibilità di crescita e molti aspetti interdisciplinari che lasciano molto spazio al miglioramento delle prestazioni, rendendo possibili applicazioni future anche nel campo dell'aria condizionata.

RINGRAZIAMENTI Il presente lavoro è stato sviluppato con il finanziamento dell'Università degli Studi di Genova e nell’ambito del progetto PRIN 2015, MIUR grant 2015M8S2PA “Clean Heating and Cooling Technologies for energy efficient smart grid”. ●

ULTIME NOTIZIE “Striscia la Notizia” rilancia la battaglia ATF contro il commercio illegale online dei refrigeranti. Ora che si sono alzati i riflettori ci saranno finalmente provvedimenti netti?

Mercoledì 7 marzo una strana telefonata è giunta alla sede dell’Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo. Dall’altra parte del filo una voce che chiedeva, dettagliatamente, informazioni sull’acquisto di gas refrigerante. I funzionari ATF anche in quella occasione hanno ribadito la posizione chiara della categoria e la battaglia che da anni l’Associazione conduce contro la vendita illegale di refrigerante online. Con sorpresa a fine telefonata è arrivata la rivelazione: “Sono Jimmy Ghione di Striscia la Notizia!”. Che una delle principali trasmissioni nazionali si occupi direttamente della questione è un fatto molto importante, che speriamo possa spingere le autorità competenti a prendere seri provvedimenti contro un vero e proprio mercato nero online. L’Argomento è stato ribadito al Consultation Forum tenutosi presso la Commissione Europea il 6 marzo 2018. La Francia nel corso della riunione ha dichiarato di essere in grado di bloccare i commerci da siti internet nazionali. Guarda il video Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

Quali novità nel nuovo regolamento F-gas?

Il commento dell’Associazione dei Tecnici del Freddo Il Consiglio dei Ministri ha approvato, in esame preliminare, un regolamento, da adottarsi mediante decreto del Presidente della Repubblica, che attua il Regolamento (UE) n. 517/2014 sui gas fluorurati a effetto serra (F-gas). Associazione dei Tecnici del Freddo ha partecipato alla stesura del regolamento coinvolta dal Ministero al pari delle associazioni di categoria. E’ stata costituita la Banca Dati online dei gas fluorurati e il registro delle apparecchiature online. Si tratta di una vera e propria novità, all’avanguardia rispetto agli altri Paesi europei.

Verrà gestita al pari del registro fgas.it dalle Camere di Commercio, ed in particolare da EcoCerved, e dovrà contenere tutti i dati relativi ai movimenti sui gas fluorurati: vendita/acquisto dei refrigeranti da parte di personale e aziende certificate (con registrazione del numero di certificato), delle apparecchiature che li contengono e dati relativi alle attività di installazione, assistenza, riparazione, rimozione e smantellamento. Tutto questo a prescindere dalla quantità di refrigerante in essi contenuto. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

Speciale regolamentazione Fgas

Cosa sarà ammesso dopo il 2022 nella refrigerazione commerciale?

ÖKO-RECHERCHE L’ATF presente al Fgas Consultation Forum, 6 marzo Bruxelles.

Configurazione degli impianti di refrigerazione commerciale che saranno permessi dopo il 2022, secondo il divieto presente nella Regolamentazione Fgas nell’Annex 3 (comma 11) sui Sistemi di refrigerazione centralizzati multipack per uso commerciale di capacità nominale pari o superiore a 40 kW Sistema N.

A

B

C

Esempi di schemi di impianto

Descrizione del sistema

Requisiti da dover rispettare dopo il 2022

Espansione diretta DX-System

< 150 GWP

Cascata CO2

< 150 GWP

Media Temperatura Circuito Secondario e Bassa Temperatura CO2 Cascata

< 150 GWP

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Descrizione del sistema

Requisiti da dover rispettare dopo il 2022

Circuito Secondario MT/BT

< 150 GWP

Combinato circuito secondario MT e BT CO2 cascata

< 1,500 GWP nel circuito primario e < 150 GWP negli altri circuiti diretti o indiretti

F

Combinato circuito secondario MT (es. CO2 pompata) e BT CO2 cascata

< 1,500 GWP nel circuito primario e < 150 GWP negli altri circuiti diretti o indiretti

G

CO2 Transcritica

â&#x20AC;&#x201C;

Sistema N.

D

E

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Esempi di schemi di impianto

NOTIZIE DALL’EUROPA

(Da Newsletter AREA disponibile su nuovo sito www.associazioneATF.org) (Sintesi a cura del prof. PIERFRANCESCO FANTONI)

■ LEGISLAZIONE F Gas: ultimi aggiornamenti – Il 6 marzo si è tenuto a Bruxelles il Forum Consultivo sugli F Gas. Istituito dal Regolamento F Gas, tale forum riunisce la Commissione europea, gli Stati membri e le parti interessate per discutere gli aspetti più importanti relativi all’applicazione del regolamento. All’interno dei lavori, che prevedevano la discussione sulla formazione del personale che lavora con refrigeranti alternativi, AREA ha presentato ai partecipanti il progetto REAL Alternatives 4 LIFE. I partecipanti hanno riconosciuto che tale progetto risulta importante per informare gli addetti ai lavori sulle modalità di sicurezza da adottare quando si usano i refrigeranti alternativi agli HFC. I lavori ed i documenti sono disponibili all’indirizzo: https://ec.europa.eu/clima/events/articles/0106_en Nella riunione tenutasi il 7 marzo al Parlamento europeo si sono analizzati i primi effetti del Regolamento F Gas sull’industria europea.

All’interno della discussione sono emerse richieste per aumentare, nella prossima revisione del Regolamento, i divieti nei confronti dei refrigeranti transitori a medio GWP. (Pagina 6 e pagina 9 della Newsletter AREA) Direttiva Prestazioni Energetiche degli Edifici – Il 19 dicembre 2017 il Consiglio e il Parlamento hanno raggiunto un accordo, il testo dell’accordo sarà approvato nella sessione plenaria di aprile del Parlamento e successivamente dal Consiglio. Dovrebbe essere pubblicato nella Gazzetta ufficiale durante l’estate. Il testo entrerà in vigore 20 giorni dopo la pubblicazione, con un periodo di recepimento di 20 mesi nella legislazione nazionale.

La Commissione sta già lavorando allo sviluppo di diversi strumenti per l’attuazione dell’accordo. Da febbraio 2017 la Commissione ha lavorato allo sviluppo di una delle nuove disposizioni, l’indicatore di prontezza intelligente. Questo indicatore sarà attuato mediante un atto delegato e sarà volontario per gli Stati membri attuarlo. Un consorzio sta attualmente sviluppando l’indicatore e dovrebbe completarlo entro giugno 2018. L’indicatore tiene conto di più servizi all’interno di diversi domini (come il riscaldamento ed il raffrescamento), che misureranno l’adattabilità di un edificio alle esigenze degli occupanti e li classificheranno attraverso una scala da a A a G. Un aspetto importante della Direttiva riguarda le strategie di ristrutturazione a lungo termine per gli edifici. Al fine di aiutare gli Stati membri a sviluppare questi piani, la Commissione ha nominato un consorzio per aggiornare l’osservatorio europeo del catasto degli edifici (vedi qui). Si tratta di una banca dati online contenente informazioni sui diversi certificati di rendimento energetico negli Stati membri, sui sistemi tecnici di riscaldamento e ventilazione, sull’efficienza energetica, norme e standard edilizi, sui finanziamenti per le ristrutturazioni, ecc. Il consorzio inizierà presto a raccogliere dati e il progetto finale dovrebbe essere disponibile entro il 2020. Lo scopo è quello di porre fine alla mancanza di dati affidabili e coerenti in Europa.

(Pagina 8 della Newsletter AREA) Direttiva Efficienza Energetica – Il 20 marzo il Consiglio e il Parlamento europeo hanno concordato le disposizioni riguardanti i sistemi di misurazione, informazione e fatturazione. C’è stato anche un accordo sul finanziamento per l’efficienza energetica.

Gli obiettivi vincolanti specifici e gli obblighi di risparmio energetico di cui all’articolo 7 saranno discussi nella prossima riunione del 16 mag-

gio. La posizione del Consiglio non è uniforme su questo tema in quanto la presidenza bulgara sosterrà probabilmente un obiettivo non vincolante del 30% mentre un gruppo di Stati membri sosterrà, invece, un obiettivo vincolante del 30%. Il Parlamento sostiene un obiettivo vincolante del 35%.

(Pagina 8 della Newsletter AREA) Direttiva sulle Energie Rinnovabili – Procedono i lavori per definire i contenuti della Direttiva. Il Consiglio mantiene l’obiettivo del 27% di energie rinnovabili, in contrasto con l’obiettivo vincolante del 35% per la quota di energie rinnovabili entro il 2030, che è sostenuto dal Parlamento Europeo. La Commissione europea ha pubblicato un documento non cartaceo (non ufficiale), che presenta aggiornamenti sui minori costi delle tecnologie ad energia rinnovabile rispetto al passato. Il documento evidenzia che un 30% di energia rinnovabile o superiore è economicamente sostenibile. Questo documento informale non modifica la proposta della Commissione, ma sarà utilizzato per guidare ulteriormente le discussioni.

Inoltre, entrambe le istituzioni supportano l’integrazione delle energie rinnovabili nel riscaldamento e nel raffreddamento, ma divergono sugli obiettivi da porre. Il Parlamento sostiene un aumento annuo del 2% della quota di energie rinnovabili nel settore del riscaldamento e del raffreddamento, contrariamente al Consiglio che sostiene un aumento annuo dell’1%.

(Pagina 9 della Newsletter AREA)

■ REFRIGERANTI Cattive pratiche con R410A – FETA ha portato in evidenza alcune cattive pratiche consistenti nel rimuovere l’R410A (classificato come A1, non infiammabile) da circuiti frigoriferi di condizionamento dell’aria per sostituirlo con R32 (classificato come A2L, bassa infiammabilità). Date le differenze nelle proprietà di questi due refrigeranti, questo è motivo di preoccupazione per diversi motivi, che FETA ha illustrato in un documento. In sintesi, non è una buona pratica caricare un circuito con un refrigerante diverso da quello con cui il circuito stesso è stato inizialmente progettato senza un’adeguata valutazione delle differenze tra le caratteristiche del gas sostitutivo e quello originario.

(Pagina 8 della Newsletter AREA) Informativa su R404A e R407A – È disponibile una brochure informativa che spiega perchè non è più conveniente installare circuiti frigoriferi funzionanti a R404A e R507A. L’indirizzo è: http://www.area-eur.be/news/stop-installing-r-404a-r-507a (Pagina 10 della Newsletter AREA)

■ BREVI DALL’AREA App per i tecnici del freddo – L’AREA ha sviluppato un’apposita App per il settore refrigerazione e condizionamento che permette ai tecnici di rispettare le disposizioni della norma EN 378 e gli obblighi del Regolamento F Gas. Inizialmente pubblicata in inglese questa app, creata da tecnici per i tecnici, è stata ora aggiornata e tradotta dai vari membri dell’AREA in 14 lingue, tra cui l’italiano. L’app è gratuita e disponibile per IOS e Android.

(Pagina 3 della Newsletter AREA)

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Speciale corso di tecniche frigorifere per i soci ATF

Implementazione del Regolamento sugli F-Gas: un successo disastroso 211ª lezione di base PIERFRANCESCO FANTONI ARTICOLO DI PREPARAZIONE AL PATENTINO FRIGORISTI

DUECENTOUNDICESIMA 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 20 anni, presentare la didattica del prof. ing. Fantoni, che ha tenuto, su questa stessa linea, lezioni sulle tecniche della refrigerazione ed in particolare di specializzazione sulla termodinamica del circuito frigorifero.

Visionare su www.centrogalileo.it ulteriori informazioni tecniche alle voci “articoli” e “organizzazione corsi”: 1) calendario corsi 2018, 2) programmi, 3) elenco tecnici specializzati negli ultimi anni nei corsi del Centro Studi Galileo divisi per provincia, 4) esempi video-corsi, 5) foto attività didattica.

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

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Introduzione Nell’ambito di una professione o di un’attività aziendale, fare il punto della situazione, passata e presente, aiuta a “vedere” meglio il futuro.

Nelle righe seguenti viene svolta una breve analisi sulla situazione del mercato dei refrigeranti alla luce delle regolamentazioni vigenti. Anche gli installatori ed i manutentori possono dare il loro contributo a dipanare una situazione, quella di oggi, che ha colto alla sprovvista alcuni operatori e che in futuro potrebbe riservare ulteriori sorprese.

Refrigeranti: un tema caldo Il recente svolgimento di MCE nello scorso marzo a Milano ha consentito agli addetti ai lavori del settore refrigerazione e condizionamento di incontrarsi e di scambiarsi opinioni, perplessità, timori e fare il punto del mercato.

Non solo, quindi, un appuntamento commerciale ma anche un’occasione per discutere dei temi caldi, per analizzare l’attuale situazione del mondo del freddo (e in parte del caldo, anche).

Sotto i riflettori, ovviamente, il tema refrigeranti sia per quanto riguarda il processo in atto del phase-down degli HFC, sia per quanto riguarda le incognite legate all’utilizzo dei possibili fluidi sostitutivi degli HFC. Refrigeranti: un tema molto caldo, quasi scottante. In particolar modo il tema della dismissione degli F-Gas è stato dibattuto a tambur battente non

tanto per esprimere valutazioni sulla condivisione o meno della sua opportunità per raggiungere gli obiettivi ambientali che sono stati prefissati, quanto per prendere atto che ciò che sta accadendo sta avendo contraccolpi notevoli e forse anche un po’ inaspettati sul settore.

Regolamento F-Gas Come ben sappiamo, il Regolamento UE 517/2014 ha imposto il contingentamento delle vendite degli HFC all’interno dell’Unione Europea. Questo contingentamento è stato pensato in modo tale che in maniera “spontanea” i produttori di gas fossero indotti ad abbandonare in misura sempre maggiore la produzione dei fluidi più inquinanti, ossia con GWP più alti.

Tali fluidi, infatti, erodono pesantemente i quantitativi di produzione assegnati alle varie case produttrici le quali, pertanto, preferiscono optare per la produzione di quei refrigeranti che risultano essere caratterizzati da un minore GWP. Banalmente, semplificando, possiamo dire che per ogni chilogrammo di R404A non prodotto si possono produrre (e vendere) quasi 2 chilogrammi di R410A e quasi 6 chilogrammi di R32 per non parlare dei quasi 1000 chilogrammi della serie R1234.

Queste 4 diverse alternative “consumano” la medesima quota di produzione che viene assegnata a ciascun produttore.

L’intero sistema, così, è indotto ad

abbandonare in maniera progressiva determinati refrigeranti in quanto, calando l’offerta di vendita, si crea in maniera conseguente un vertiginoso aumento dei prezzi dato che ancora la maggior parte degli addetti al settore richiede i medesimi quantitativi del passato di tali refrigeranti.

Questo perché non si è ancora presa in considerazione in maniera sistematica la fattibilità del passaggio a fluidi alternativi.

Figura 1.

Segmentazione degli HFC in base al loro livello di impatto sull’ambiente. (fonte Chemours)

R404A e R410A In questo particolare momento sono soprattutto due i refrigeranti nell’occhio del ciclone. Innanzitutto nel settore della refrigerazione, l’R404A a causa delle disposizioni del Regolamento UE che impone in molte apparecchiature nuove la sua eliminazione a partire dal 2020. Viene interessato soprattutto il settore del freddo commerciale, quello a bassa temperatura.

Il costo dell’R404A è in vertiginosa ascesa, così come è in vertiginosa picchiata la produzione dato che siamo di fronte ad uno dei fluidi più impattanti sull’ambiente e quindi più “divoratore” di quote per i produttori di fluidi frigoriferi. In breve tempo i prezzi sono quintuplicati e le previsioni, anche le più ottimistiche, fanno pensare al peggio. Il prezzo di 100 euro per chilogrammo non è più un tabù.

Nel settore del condizionamento il refrigerante sotto pressione è l’R410A. In questo caso il Regolamento UE non è così stringente nei tempi della sua eliminazione. La data fissata è il 2025 per

i condizionatori split con carica inferiore ai 3 kg. È il mercato che si è allineato su posizioni più restrittive, anticipando i tempi e preferendogli l’R32.

Trattandosi di un fluido a non contenuto impatto ambientale, sempre per il sistema delle quote, anche in questo caso è stato dato un deciso taglio alla produzione con la conseguente entrata in crisi del mercato. Prezzi in certi casi triplicati in pochi mesi e reperimento del refrigerante difficoltoso per chi ne avesse bisogno in grande

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quantità. Seri problemi per i costruttori di apparecchiature di taglia mediogrande con difficoltà, oltretutto, a rimanere competitivi sul mercato extra UE dove almeno, per adesso, l’R410A si trova senza problemi ancora a prezzi accessibili. Un notevole vantaggio per la concorrenza.

Nella figura 1 si vede come l’R404A e l’R410A ricoprano assieme la fetta preponderante del mercato dei refrigeranti in termini di impatto sull’ambiente.

R404A prezioso come l’oro Preso atto della situazione in cui siamo precipitati, come limitare i danni in futuro?

Per quanto riguarda l’R404A l’unica soluzione al problema pare essere quella di rafforzare le prassi del recupero del gas dai circuiti durante tutte le operazioni che lo necessitano e di procedere ad attenti e meticolosi controlli delle perdite per contenere al massimo la possibilità di disperdere il refrigerante. Anche con frequenze superiori a quanto obbliga il Regolamento UE sugli F Gas o anche quando que-

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st’ultimo non prevede l’obbligatorietà di tali controlli. Solo con tali presupposti vi sarà la necessità di minori quantità di gas vergine, ossia minore domanda sul mercato e quindi un probabile calmieramento dei prezzi.

R404A prezioso come l’oro.

Questo per quanto attiene il comparto assistenza e manutenzione. Per quanto riguarda le apparecchiature e gli impianti di nuova costruzione, i produttori si devono orientare rapidamente a refrigeranti sostitutivi per dare un ulteriore consistente taglio alla domanda di R404A. Questo può avvenire principalmente se i produttori di compressori offrono al mercato modelli aggiornati che possono funzionare con nuovi fluidi. Il ruolo dei compressoristi è fondamentale per imprimere una svolta decisiva al trend attuale.

E per l’R410A? Come fluidi sostitutivi dell’R410A all’orizzonte ancora non appare nulla.

L’R32 rappresenta un’alternativa che richiede un nuovo circuito e che comunque è soggetta alle limitazioni di carica dei refrigeranti leggermente infiammabili.

Quindi per adesso la situazione può risolversi per le piccole apparecchiature del condizionamento dell’aria, ma quando si esce dal settore degli split tutto ancora va verificato. Già si è pensato di estendere l’uso dell’R32 agli impianti di condizionamento centralizzati, ma il tutto è ancora in fase di gestazione in quanto si è ancora a

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livello di prototipi ed i tempi di immissione sul mercato non sono ancora ravvicinati.

Sarà ancora da verificare, probabilmente, quanto l’R32 può rappresentare una soluzione alternativa all’R410A a lungo termine, in quanto, oltre al problema citato della leggera infiammabilità, pone altre problematiche: per esempio le alte temperature di scarico che non lo rendono idoneo per certe applicazioni, la necessità di progettare i circuiti con pressioni massime ammissibili più elevate in quanto è un refrigerante che ricade nella categoria 1 della PED, la sua reale ecologicità dato che, pur avendo un GWP pari a circa un terzo di quello dell’R410A, ancora si colloca a livello molto elevato rispetto a quelli che sembrano essere i valori standard che verranno accettati in futuro.

Per quanto riguarda il contenimento del refrigerante durante le operazioni di manutenzione e assistenza ai circuiti il livello attuale di professionalità di parte degli operatori del settore non fa bene sperare. Molto c’è ancora da fare nei riguardi di una parte di tecnici che quotidianamente intervengono sui circuiti e che non risultano essere nemmeno certificati. Oltre a non praticare le corrette procedure di gestione del refrigerante.

Un’analisi complessiva dello stato delle cose attuali può anche indurre a pensare che nel prossimo futuro la situazione di reperibilità e di prezzi dell’R410A possa replicare quanto già avvenuto per l’R404A, per lo meno se non interverranno significative novità a modificare l’attuale corso degli eventi.

Quale futuro prossimo?

Molte sono le incognite che permangono nel futuro prossimo del settore dei refrigeranti. All’interno dell’Unione Europea il cambiamento in atto è epocale. Più di quanto è successo nel caso dell’eliminazione dell’R12 e R22.

Per adesso possiamo solo constatare che l’implementazione del Regolamento sugli F-Gas in materia di phasedown degli HFC sta avendo grande efficacia. Un vero successo. Per taluni operatori del settore ha creato molte e serie difficoltà, però. Quasi un disastro.

Per questo possiamo parlare di un successo disastroso. ●

ULTIME NOTIZIE Come far si che l’attuazione della regolamentazione F-gas sia un successo

L’EIA, Environmental Investigation Agency, ha redatto un documento dove afferma che la piena applicazione del Regolamento dell’Unione europea sui gas fluorurati debba essere una priorità assoluta per gli Stati membri. Il Regolamento infatti non solo garantisce il rispetto dell’emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal e sostiene gli impegni sulla riduzione delle emissioni di gas a effetto serra, ma rappresenta anche un mezzo economicamente vantaggioso di ridurre le emissioni globali in linea con la tabella di marcia verso un’economia a basse emissioni di carbonio nel 2050.

Inoltre un percorso di successo verso l’implementazione aprirà la strada a tecnologie sostenibili a basso GWP nei paesi in via di sviluppo, consentendo all’UE di sfruttare la sua azione per affrontare gli idrofluorocarburi (HFC) a livello globale, offrendo allo stesso tempo nuove opportunità di mercato per le aziende europee. È reperibile documento completo (in lingua inglese).

Speciale refrigeranti naturali: l’acqua

Lo scambio termico potenziato dalle diverse modalità di utilizzo dell’acqua

E. MACCHI, M. ROMANO, U. MERLO, G. MARIANI, S. FILIPPINI S. Filippini relatore all’ultimo Convegno in MCE del 15 marzo dove erano presenti 250 partecipanti dell’industria.

LU-VE GROUP

PREMESSA

A fronte della necessità di un doppio scambio termico, i “dry coolers” presentano il vantaggio di facilitare l’adozione del “free cooling” negli impianti di condizionamento, di limitare il contenuto di fluido refrigerante, di poter essere connessi a una pluralità di macchine frigorifere, anche utilizzanti fluidi diversi, utilizzando l’intera capacità di scambio termico indipendentemente dal numero di unità frigorifere attivate.

Se da un lato l’aria ambiente presenta il grande vantaggio di essere disponibile ovunque e in quantità infinita, essa presenta numerosi svantaggi, riassumibili nei seguenti punti: • Temperature fortemente variabili, sia nell’arco della giornata, sia nell’arco dell’anno; • Bassi coefficienti di scambio, se confrontati con quelli dei liquidi, in particolare l’acqua; • Bassa densità, che comporta la necessità di movimentare grandi volumi.

Le conseguenze negative di queste caratteristiche sono molteplici e si traducono nella necessità di accettare, almeno in certi periodi dell’anno, temperature di cessione di calore elevate, di adottare grandi superfici di scambio termico e di movimentare grandi portate d’aria. L’efficienza energetica dei processi ne soffre, aumentano gli spazi occupati, i consumi degli elettroventilatori, le emissioni sonore, i volumi interni dei fluidi refrigeranti.

Per limitare tali inconvenienti, la progettazione dei moderni raffreddatori di liquido e aero-condensatori remoti ha seguito diverse linee di tendenza:

Moltissimi processi, di fatto tutti i cicli chiusi termodinamici, sia di potenza sia inversi, così come molti processi industriali, richiedono la cessione di calore a un pozzo di calore, rappresentato dall’ambiente. Più questa avviene a bassa temperatura, migliori sono le prestazioni energetiche complessive.

In particolare, questo è vero se la cessione di calore coinvolge la condensazione, sia di cicli frigoriferi, sia di cicli di potenza: nel primo caso, aumenta l’efficienza energetica (EER), nel secondo il rendimento del ciclo.

Il miglior pozzo di calore per realizzare questo processo è certamente l’acqua, vuoi per le sue ottime caratteristiche di scambio termico, vuoi perché è generalmente disponibile a temperature relativamente basse durante l’intero anno. Per questo motivo, gran parte delle grandi centrali termoelettriche sono localizzate in vicinanza di mari, laghi o fiumi e, laddove economicamente e tecnicamente fattibile, si ricorre ad acqua di falda.

Tuttavia, nei casi, sempre più frequenti, in cui non è possibile disporre di acqua in grande quantità, lo scambio termico deve necessariamente avvenire con l’aria ambiente. A volte si preferisce lo scambio diretto fra aria e fluido di lavoro del ciclo, per cui si parla di “aero-condensatori remoti”, in altre si preferisce adottare un fluido termovettore intermedio (acqua o miscele acqua/glicole), per cui si parla di “raffreddatori di liquido” o, con terminologia anglosassone “dry coolers”.

a) L’adozione di matrici di scambio termico sempre più compatte ed efficienti, ottenute vuoi ottimizzando la geometria delle turbolenziature delle alette, vuoi adottando tubi di diametri sempre più piccoli con geometrie delle rigature interne sempre più efficienti; b) L’adozione di apparecchi a “V”, che consentono di limitare la superficie occupata (“footprint”); c) L’adozione di ventilatori con palettature di geometria sempre più aerodinamica, e di diametri sempre più grandi, con benefici in termini di rendimento e di emissioni sonore; d) L’adozione di motori elettronici, che consentono rendimenti elettrici elevati anche al variare della velocità di rotazione, mantenendo elevati rendimenti; e) L’adozione di diffusori/silenziatori che, a pari velocità dei ventilatori, ne aumentano il rendimento e diminuiscono il rumore.

LE DIVERSE MODALITÀ DI UTILIZZO DELL’ACQUA PER POTENZIARE LO SCAMBIO TERMICO Concettualmente, sono possibili due modalità di utilizzo dell’acqua per potenziare lo scambio termico dei condensatori o dei dry coolers: a) La prima consiste nell’effettuare un raffreddamento adiabatico dell’aria a monte dello scambiatore aumentandone l’umidità relativa, così da ottenere un maggior salto termico

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Figura 1 – Schema concettuale della tecnologia EMERITUS: uso in serie dell’acqua in pacchi adiabatici e spray.

Figura 2 – Variazione della potenza termica in funzione del numero di giri dei ventilatori; oltre alle quattro EMERITUS versioni descritte, è riportata anche la curva relativa all’attuale apparecchio “Dry&Spray”, che adotta ugelli ad alta pressione, più performanti alle basse velocità dell’aria, ma che aumentano la potenza sonora dell’apparecchio. fra fluido da raffreddare e aria; per ottenere elevate efficienze da questo processo, è necessario fare attraversare l’aria in una matrice (pacco adiabatico) costituita da un insieme di fogli, in genere di cellulosa, caratterizzati da pieghe con inclinazione differente, alla cui sommità viene iniettata acqua. Nel pacco si realizza un flusso incrociato che determina un intenso contatto tra aria e acqua, favorendo l’evaporazione di quest’ultima a spese del calore fornito dall’aria, che quindi diminuisce la sua temperatura. Un significativo vantaggio di questa soluzione è la possibilità di adottare acqua di rete, senza limiti

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di durata temporale, grazie al limitato costo del pacco evaporante e alla semplicità della sua soluzione. b) La seconda consiste nello spruzzare direttamente sulle superfici dello scambiatore l’acqua, opportunamente trattata, al duplice fine di evitare depositi ed effetti corrosivi. In questo caso, l’evaporazione dell’acqua sottrae calore alle pareti dello scambiatore, che a loro volta lo prelevano dal fluido da raffreddare.

L’esperienza dimostra che, nel caso si utilizzi acqua demineralizzata (ad esempio proveniente da un sistema a osmosi inversa) non sussistono limiti di durata temporale, laddove con acqua addolcita è prudenziale

limitare il periodo annuo di spruzzo a 1000 ore, per l’intera vita dell’apparecchio.

In entrambi i casi, solo una frazione della portata d’acqua immessa partecipa al processo, mentre la rimanente parte può essere dispersa, oppure raccolta in un serbatoio e reimmessa nel processo. Nella versione qui proposta, si prevede una soluzione che recupera la sola acqua spruzzata e non evaporata (quindi acqua addolcita o demineralizzata), riutilizzandola nei pacchi adiabatici, a valle dei quali l’acqua viene dispersa.

La soluzione innovativa proposta da LU-VE (brevetto depositato il 07/10 2016) e illustrata in questo lavoro prevede l’utilizzo in sequenza dell’acqua per entrambi i processi sopra descritti: si spruzza acqua trattata sulla batteria di scambio termico e si reimmette l’acqua non evaporata sul pacco adiabatico. Questo abbinamento delle due pratiche in serie (l’aria attraversa prima il pacco adiabatico e successivamente la batteria di scambio, l’acqua viene prima spruzzata sulla batteria di scambio termico e successivamente iniettata sul pacco adiabatico) ha effetti positivi sia sulla potenza termica scambiata sia sul consumo di acqua.

UN CONFRONTO FRA LE PRESTAZIONI NOMINALI DEI DIVERSI ASSETTI DI UN DRY_COOLER, A VELOCITÀ DEI VENTILATORI OTTIMIZZATA Confronto a ∆T1 positivo (7 °C) Consideriamo un DRY COOLER di grande taglia (la più grande della nuova serie LU-VE), disponibile in quattro diversi assetti: 1. Un modello a secco: è un apparecchio a “V” con 22 ventilatori di diametro 910 mm; con batterie a quattro ranghi, alette intagliate, passo = 2,1 mm, lunghezza 12800 mm, altezza 2550 mm.

2. Un modello simile al precedente ma dotato di pacchi adiabatici a monte delle batterie, alimentati dalla minima portata di acqua che garantisce un’umidificazione ottimale all’uscita del pacco (dalle sperimentazioni condotte la portata che realizza queste condizioni è dell’ordine di 2,65 m3/h, circa 120 kg/h per modulo).

3. Un modello simile al precedente ma dotato di un sistema di spruzzi a basso impatto sonoro per bagnare lo scambiatore, con portata di acqua ottimizzata (dell’ordine di 3,8 m3/h, circa 175 kg/h per modulo), e batteria a quattro ranghi con aletta ondulata di alluminio al magnesio e protetta con apposita vernice, passo = 2,0 mm.

4. Un modello simile ai precedenti, ma dotato sia del sistema di spruzzi, sia del pacco adiabatico; la portata d’acqua nominale spruzzata è, come nel caso precedente, pari a 3,8 m3/h, mentre quella iniettata nel pacco adiabatico è pari alla frazione non recuperata.

Per tutti e quattro casi, si considerano le seguenti condizioni operative: • Aria ambiente: temperatura bulbo secco = 33 °C, umidità relativa = 42,1% (condizioni tipiche del clima estivo milanese).

• Fluido da raffreddare: acqua, temperature 40-35 °C. La scelta del punto operativo per questo primo confronto (∆T1 = 7 °C) è tale da permettere un paragone fra le quattro versioni, ed evidenziare quindi i vantaggi consentiti dall’utilizzo dell’acqua nelle tre modalità sopra descritte: successivamente si illustreranno le prestazioni per condizioni ottenibili unicamente da versioni “potenziate” con l’ausilio di acqua (∆T1 < 0 °C).

Tutti i modelli sono dotati di ventilatori azionati da motori elettronici, con velocità massima di rotazione pari a 1000 giri/min. La dipendenza delle prestazioni degli apparecchi con la velocità di rotazione è diversa per i vari modelli, come illustrato nella seguente figura.

Si può notare come le versioni a secco e con pacco adiabatico hanno un andamento monotono della potenza in funzione della velocità di rotazione, per cui ottengono la massima potenza al massimo numero di giri dei ventilatori (1000 giri/min), mentre nelle versioni spruzzate conviene limitare la velocità a valori più bassi (indicativamente 750 giri/min per il modello spruzzato e 900 giri/min per quello dotato anche di pacco adiabatico).

La spiegazione fisica di questi risultati risiede in una migliore efficienza dell’apporto evaporativo all’aumentare del tempo di residenza delle goccioline d’acqua a contatto con le superfici

Figura 3 – Confronti fra le quattro versioni e l’attuale versione “Dry&Spray”: le percentuali sono calcolate assumendo come riferimento la soluzione dry, eccezion fatta per il consumo specifico d’acqua, che fa riferimento all’attuale modello “Dry&Spray”.

Figura 4 – Riduzione di potenza sonora rispetto alla soluzione a secco, a pari potenza termica.

di scambio. La figura 3 riassume i termini del confronto fra le quattro versioni, calcolate per le velocità di rotazione ottimali indicate nella precedente figura.

Il primo gruppo di barre mostra la potenza scambiata in percentuale rispetto al caso a secco: si può notare come l’utilizzo di acqua aumenti grandemente le prestazioni. Come prevedibile, le prestazioni migliori si ottengono per la soluzione che abbina spruzzi e pacco adiabatico, per cui si

ottiene una potenza circa tripla rispetto al caso a secco.

Il secondo gruppo mostra la potenza elettrica specifica consumata per kW termico scambiato (cioè kWel/kWth), sempre in relazione alla macchina in funzionamento a secco: si può notare che i benefici, in termini di risparmio energetico, sono ancora più elevati rispetto all’incremento di potenza, grazie al minor numero di giri dei ventilatori, soprattutto per le soluzioni spruzzate.

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Il terzo gruppo, che è il reciproco della potenza per macchina riportato nel primo gruppo di barre, indica la riduzione, a pari potenza termica, di una serie di variabili importanti, quali: • lo spazio occupato (“footprint”); • il numero degli elettroventilatori (o moduli); • il peso dei materiali (rame e alluminio) della batteria di scambio e delle strutture (acciaio) impiegati per la realizzazione dell’apparecchio; • il peso e il volume degli apparecchi da trasportare dal sito di produzione a quello di installazione; • la quantità di fluido refrigerante contenuto nell’apparecchio.

Il quarto gruppo indica il consumo di acqua specifico alla potenza termica scambiata: rispetto alla soluzione “spray”, le altre versioni diminuiscono il consumo d’acqua: in particolare, la soluzione innovativa, a pari consumo assoluto d’acqua, aumenta la potenza termica e quindi diminuisce il consumo specifico d’acqua.

La riduzione di potenza sonora rispetto al caso a secco, fissata la potenza termica da scambiare, è mostrata nel grafico seguente (Figura 4). In tutti i casi si osserva una rilevante riduzione del livello sonoro, conseguenza sia del minor numero di macchine (e quindi di ventilatori) necessarie, sia della più bassa velocità di rotazione dei ventilatori, particolarmente evidente per gli apparecchi spruzzati.

Confronto al variare del ∆T1 Mentre i confronti mostrati nelle precedenti figure si riferiscono a una particolare specifica operativa, nelle figure seguenti, sempre mantenendo le condizioni ambientali del caso precedente, si estende il confronto a diverse condizioni operative, in particolare variando la temperatura dell’acqua all’ingresso dello scambiatore nel campo 33-43 °C. In ciascuno dei punti dei grafici che seguono si riporta come punto di funzionamento quello con velocità dei ventilatori che massimizza la potenza termica scambiata, dopo aver valutato le prestazioni con un passo di discretizzazione di 100 RPM. Se l’incremento di potenza all’aumentare del numero di giri di 100 RPM è inferiore al 2%, si preferisce il punto di funzionamento a giri inferiori.

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Figura 5 – Variazione della potenza termica al variare del salto di temperatura ∆T1: le potenze sono adimensionalizzate rispetto al caso di riferimento (∆T1 =7 °C, soluzione a secco).

Figura 6 – Variazione del consumo specifico in funzione della ∆T1 per le cinque soluzioni.

La superiorità delle soluzioni che utilizzano acqua risulta evidente in tutto il campo: ad esempio, la soluzione che abbina pacco adiabatico e spruzzo è in grado, a ∆T1 = 0, di fornire una potenza termica pari a quella dell’apparecchio a secco a ∆T1 = 10 °C. Detta superiorità è confermata anche dai risultati della figura seguente (Figura 6), che riporta il consumo elettrico specifico al variare del ∆T1.

Mentre i casi senza spruzzo vedono un aumento significativo del consumo elettrico al ridursi del ∆T1, questo non accade per le macchina spruzzate.

Per queste, infatti, a bassi ∆T1 è preferibile ridurre la velocità dei ventilatori e beneficiare della maggiore efficienza di evaporazione che si ha al ridursi della velocità dell’aria.

Un altro comportamento significativo è mostrato nella figura seguente (Figura

7), dove è rappresentato il consumo d’acqua specifico in funzione del ∆T1.

Le macchine dotate di pacco adiabatico hanno consumi specifici confrontabili, inferiori a quelli della soluzione spruzzata.

Il recupero dell’acqua spruzzata e non evaporata per alimentare il pacco adiabatico consente, grazie all’aumento di potenza termica che ne consegue, di diminuire significativamente i consumi specifici di acqua.

CONFRONTI A PARI POTENZA TERMICA E SONORA Nei grafici precedenti, si è ipotizzato di gestire gli apparecchi azionando i ventilatori alla velocità di rotazione ottimizzata per ogni singola configurazione, un’ipotesi che è tradotta, come evidenziato in Figura 5, in potenze sonore sensibilmente diverse fra le varie soluzioni considerate. Se invece il confronto è condotto a pari potenza sonora complessiva1, si deve impostare per ogni soluzione la velocità dei ventilatori che corrisponde, sempre a pari condizioni operative e pari potenza termica, alla potenza sonora obiettivo2.

Nelle figure seguenti si riportano le stesse grandezze mostrate in precedenza per DT1=7 °C (Figura 7) e 0 °C (seconda figura). Nel primo caso, si è assunto, come nel caso precedente, come riferimento (100% della prestazione) il caso a secco, nel secondo, dove l’apparecchio dry non è ipotizzabile, l’apparecchio più performante, che abbina pacco adiabatico e spray.

Dalla figura emergono ancora una volta i grandi benefici consentiti dall’utilizzo dell’acqua: in particolare, la soluzione più performante (pacco adiabatico + spray) consente di ridurre, a parità di rumore e potenza termica, di oltre quattro volte le dimensioni specifiche rispetto all’apparecchio a secco.

La figura mostra come l’abbinamento del pacco adiabatico e dello spray consenta di ridurre le dimensioni specifiche dell’apparecchio (con tutti i 1 Nel caso specifico, 85 dB(A) per macchina.

2 Nel caso Dry&Spray, è stata ridotta anche la pressione dell’acqua alimentata agli ugelli, che diventa il contributo prevalente al rumore a basse velocità di ventilazione.

Figura 7 – Consumo specifico di acqua per i vari modelli.

Figura 8 – Confronto fra le diverse soluzioni a pari potenza sonora (∆T1 =7 °C). vantaggi che ne conseguono) a valori compresi fra circa il 20% (soluzioni spruzzate) a oltre il 50% (soluzioni con

solo pacco adiabatico). Significativa anche la diminuzione del consumo specifico di acqua.

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Figura 9 – Confronto fra le diverse soluzioni che utilizzano acqua a pari potenza sonora (∆T1 = 0 °C) UN ESEMPIO APPLICATIVO: UN IMPIANTO DI CONDIZIONAMENTO Fra le molteplici tipologie applicative dei dry-cooler, consideriamo il caso seguente, evidenziando i vantaggi delle soluzioni che incrementano le prestazioni utilizzando acqua.

Il confronto fra le diverse soluzioni di cessione di calore all’ambiente è condotto per un impianto di condizionamento a Milano, operante nella sola stagione estiva, fra cinque diverse soluzioni: • EMERITUS (ad acqua addolcita) • EMERITUS PA • EMERITUS S • D&S (linea preesistente alla nuova linea EMERITUS) • DRY Il confronto è condotto ipotizzando per tutte le soluzioni la stessa footprint e la stessa potenza sonora (sostanzialmente, si utilizza sempre lo stesso apparecchio, stesse batterie di scambio, stessi ventilatori, stesso sistema di controllo), variando unicamente la tipologia di alettature (alette intagliate per le soluzioni non spruzzate, alette ondulate con vernice protettiva per le altre) e la presenza o meno di sistemi di spruzzo e/o di pacchi adiabatici.

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Ipotesi comuni alle diverse alternative Si assumono le seguenti ipotesi, comuni per tutte le soluzioni, per il dimensionamento alle condizioni nominali: • Tamb = 35 °C, UR= 41% • Teva = 3 °C (per raffreddamento di acqua gelida 5-12 °C) • DT surriscaldamento all’evaporatore = 5 °C • DT sottoraffreddamento al condensatore = 2 °C • Potenza frigorifera in condizioni

nominali: 1900 kWf; e le seguenti modalità di esercizio: • Tcond = variabile, a seconda delle condizioni operative e della potenzialità del dry cooler, fino a un valore minimo di 20 °C; • Potenza frigorifera richiesta dall’utenza: variazione lineare in funzione della temperatura ambiente, da 100% a 33 °C a 40% a 23 °C; • Spegnimento del chiller a temperatura ambiente inferiore a 23°C; • Regolazione della velocità degli elettroventilatori e della portata d’acqua come gestito dal software.

Per la soluzione più performante (EMERITUS) si ipotizzano nelle condizioni nominali le seguenti temperature dell’acqua: • Tacqua = 30-35 °C (a temperature ambiente inferiori, le temperature dell’acqua diminuiscono).

La portata d’acqua circolante nella macchina è costante, per cui le variazioni di potenza scambiata si riflettono sulle variazioni del DT dell’acqua nel dry cooler. Per le altre configurazioni (PA, S, D&S e DRY) le temperature dell’acqua nelle condizioni nominali sono più elevate, a causa della minore prestazione che caratterizza queste soluzioni.

Il complesso dei compressori è dimensionato in base alla temperatura di condensazione nominale, che aumenta al diminuire delle prestazioni del dry-cooler.

ULTIME NOTIZIE III Consultation forum della Commissione Europea sul phase down dei refrigeranti: disponibili tutte le presentazioni dell’incontro ESCLUSIVA INDUSTRIA & FORMAZIONE online L’italiano Marco Buoni è appena rientrato dal III Consultation Forum sull’avanzamento del Phase Down HFC tenutosi presso la sede della Commissione Europea di Bruxelles il 6 marzo. Il Forum è previsto ai sensi dell’articolo 23 del regolamento UE n. 517/2014 sui gas fluorurati ad effetto serra ed è utile per verificare il buon andamento e successo di questa regolamentazione. Grazie alla collaborazione con il VicePresidente AREA possiamo offrire in anteprima per i nostri lettori tutte le Presentazioni dell’incontro reperibili a questo link https://ec.europa.eu/clima/events/articles/0106_en “L’incontro si è aperto con l’introduzione della Commissione Europea con i dettagli sull’andamento degli ultimi due anni, con i progressi ottenuti nel phase down HFC” dichiara Buoni che prosegue “Un focus particolare è stato dedicato agli standard sui refrigeranti infiammabili e sulle informazioni che la Commissione europea ha rilasciato circa la situazione internazionale”.

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Ipotesi sulle prestazioni del compressore frigorifero (da software Bitzer) Il consumo del compressore del ciclo frigorifero è funzione del carico all’evaporatore e della temperatura di condensazione.Si ipotizza una soluzione impiantistica con un numero elevato di compressori, che operano quindi a carico sempre prossimo al valore nominale. La relazione per il compressore Bitzer CSH95113-320Y a carico nominale è ottenuta per interpolazioni lineari tra i valori riportati in tabella:

Dimensionamento alle condizioni nominali Dalle assunzioni precedenti risultano macchine con il seguente dimensionamento:

I benefici dei modelli potenziati ad acqua rispetto al modello “dry” si manifestano in termini di più elevato COP e conseguentemente di minor potenza complessiva dei compressori e sono massimi per il modello EMERITUS. Risultati della simulazione annua Se si effettua una simulazione estesa all’intera stagione estiva, si ottengono i risultati illustrati nella seguente tabella, riferiti alla potenza frigorifera unitaria in condizioni nominali:

Dalle tabelle risulta evidente che: • Emeritus consente un risparmio energetico superiore al 20% rispetto alla soluzione dry.

• Il risparmio percentuale è di poco inferiore in termini di costi gestionali, dal momento che i costi operativi legati all’impiego di acqua sono modesti rispetto ai costi relativi ai consumi elettrici, dominati dal compressore.

• In termini assoluti, il risparmio per la soluzione più performante è dell’ordine di 19.000 €/anno (sottostimato, poiché non tiene conto del risparmio conseguente al minor impegno di potenza).

• In termini di investimento, ai maggiori costi conseguenti all’adozione di un modello dotato di pacchi adiabatici, del sistema spray e del monitoraggio della qualità dell’acqua (complessivamente pari, per il modello considerato, a circa 15.000 €) e alla necessità di installare un addolcitore, (stimabile in 9000 €) va sottratto il risparmio conseguente alla diminuzione (oltre il 40%) della taglia del compressore e relativo condensatore che ridurrebbe l’investimento aggiuntivo della soluzione a valori ammortizzabile in tempi brevi, di fatto in un solo anno di esercizio.

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Dettagli della simulazione I grafici che seguono riportano le curve più significative, calcolate considerando un numero massimo di 1000 ore di batteria bagnata e massimo 1600 ore di pacco adiabatico bagnato. I valori sono riferiti alla potenza frigorifera di progetto, che è pari a 1900 kW in tutti i casi considerati.

La figura illustra la logica di utilizzo dell’acqua per le varie alternative: le soluzioni spruzzate utilizzano acqua sulla batteria solo per temperature ambiente superiori a 28 °C, per rispettare il limite di ore con batteria bagnata. Le soluzioni con pacco adiabatico estendono l’utilizzo dell’acqua fino a temperature di 24 °C.

Il consumo dei ventilatori è, come prevedibile, simile per tutte le soluzioni, ad eccezione del modello DS che, per compensare il contributo sonoro degli ugelli, deve operare i ventilatori a velocità ridotta per l’intervallo di temperatura in cui lo spray è attivo.

L’andamento del COP dei chiller dimostra come la soluzione EMERITUS fornisca valori superiori in tutte le condizioni di funzionamento, grazie alla diminuzione della temperatura di condensazione.

Il risultato definitivo, in termini di costi operativi totali, è rappresentato in questo diagramma: per tutte le temperature ambientali superiori a 27 °C, i sistemi che spruzzano la batteria presentano costi operativi nettamente inferiori e il modello EMERITUS si conferma il migliore.

Nella foto il Convegno presso MCE2018 a Milano svolto lo scorso 15 marzo, dove è stato presentato l’argomento del presente articolo.

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Speciale refrigerazione commerciale

Banchi frigoriferi “aperti” e “chiusi” nella piccola e grande distribuzione

ALBERTO CAVATORTA L’ing. Cavatorta partecipa come insegnante al corso Patentino Frigoristi del Centro Studi Galileo.

REFCO sas – Consulenza

Una distinzione questa, fra “aperti” e “chiusi” che si sta assottigliando, grazie all’evoluzione verso banchi a risparmio energetico: per aperti si intendono banchi cui manca una parete, ovvero isole, banchi gelateria e pasticceria, murali etc.

Chiusi tutti gli altri, compresi gli armadi vetrati. Invero anche quest’ultimi, come le isole e isolette con coperchio a vetri , si avvicinano di più ai primi dai quali derivano.

La distinzione consiste nel fatto che: • se tutte le superfici interne hanno circa la stessa temperatura dell’aria interna, sono considerati “chiusi”; • se invece una o più superfici interne hanno una temperatura che si avvicina abbastanza a quella dell’ambiente esterno che circonda il banco, sono considerati “aperti”.

Il motivo è semplice: le dispersioni cambiano in modo sostanziale e di più cambia la temperatura dell’aria che circonda i prodotti da conservare all’interno del banco (temperatura di equilibrio).

Nei “chiusi” possiamo trascurare la piccola differenza fra la temperatura delle pareti interne che “vedono” i prodotti e la temperatura dell’aria che circonda quest’ultimi, grazie all’isolamento delle pareti, che costituisce una gran parte della resistenza termica della parete rispetto alla resistenza superficiale interna della parete.

Ad esempio se la temperatura interna è -20 °C, le superfici interne potranno essere a -19,8 °C. Quindi possiamo trascurare l’irraggiamento di calore trasmesso dalle pareti lato interno al prodotto. In tal modo,

per assicurare la conservazione del prodotto a -20 °C, dovremo assicurare che la temperatura dell’aria che circonda il prodotto sia circa -20 °C. Nei banchi “aperti” le cose cambiano, perché le temperature della parte delle superfici che “guardano” il prodotto sono molto lontane da quelle del prodotto e quindi trasmettono per irraggiamento calore al prodotto in quantità non trascurabile (come invece avviene per i banchi chiusi).

In questo caso i prodotti ricevono: • calore dalle superfici più calde che “vedono”, per irraggiamento; • freddo dall’aria fredda che li lambi-

sce, per convezione (lama d’aria); • freddo per conduzione dai prodotti immediatamente sottostanti che non “vedono” le superfici calde e quindi sono più freddi dei prodotti esposti in prima fila.

La stessa cosa che succede a chi è in auto, mentre si trova esposto al sole e viene investito da aria a temperatura molto più bassa di quella auspicata all’interno. In queste condizioni la temperatura dell’aria che l’impianto deve mandare sul prodotto è molto più fredda di quella a cui va conservato il prodotto: è la “temperatura di equilibrio”.

Cioè è la temperatura che deve avere

Foto di una recente vetrina per gelateria dotata di vetro camera sui lati e sul frontale, mentre il vetro superiore e la parte scorrevole posteriore sono vetri semplici. E’ il tipico esempio di come sta evolvendo la linea di gelateria, che conserva sempre le sue criticità rispetto ad un banco chiuso in senso classico. Infatti il vano interno è ad una temperatura decrescente dall’alto verso il basso e lo sono anche i vetri laterali che quindi irraggiano in modo differenziato verso il gelato. Il vetro superiore è ad una temperatura diversa ancora in base all’equilibrio fra il flusso ricevuto dall’esterno e quello irradiato verso il basso.

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l’aria che lambisce il prodotto per asportare il calore irradiato, tenendo conto anche del freddo trasmesso dai prodotti sottostanti.

Ma andiamo per ordine: le quantità di calore irradiato dipendono da: • temperatura delle superfici che “vedono” il prodotto, • coefficiente di emissività di queste ultime ed anche quello della superficie del prodotto in vista(*), • entità delle superfici e loro posizione rispetto a quella del prodotto.

Il totale di quanto irradiato da tutte le superfici costituisce la prima componente del carico termico.

Il calcolo è fatto tramite una serie di operazioni abbastanza noiose, con l’aiuto di appositi abaci. Il calcolo del calore trasmesso per conduzione dai prodotti sottostanti è invece più semplice. Infine il freddo che l’aria dell’impianto deve trasmettere al prodotto per avere “equilibrio” con il calore ricevuto è pari alla somma: calore irradiato-freddo per conduzione.

La temperatura di “equilibrio” sarà anche funzione della quantità d’aria che lambisce il prodotto, in quanto velocità elevate corrispondono ad un coefficiente convettivo maggiore, ma velocità elevate trascinano nella lama d’aria fredda una quantità maggiore di aria caldo-umida dall’ambiente circostante. Quindi pro e contro della elevata velocità dell’aria fredda.

Inoltre la velocità dell’aria alla bocca dipende anche da quanto è profondo il banco: infatti la lama d’aria man mano si allontana dalla bocca, si allaga in altezza e quindi diminuisce la sua velocità.

Ne segue che banchi profondi richiedono velocità di uscita dalla bocca di mandata maggiori. Per diminuire la quantità d’aria calda trascinata nella lama d’aria fredda dovremo differenziare le velocità dell’aria fra la parte a contatto con l’aria calda (più lenta) e quella a contatto col prodotto (più veloce) e poi assicurare che il flusso in uscita dalla bocca sia il più possibile “laminare”, cioè con minore turbolenza. Infatti la turbolenza causa un maggior mescolamento. Quindi oltre a differenziare le velocità, dovremo avere possibilmente tanti fori di uscita di piccolo (*) Emissività nel campo delle radiazioni nell’infrarosso lontano (-30<t<30°C) in funzione anche dalla finitura superficiale delle pareti.

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diametro, come si ottengono usando il “nido d’ape”, con un basso numero di Reynolds. Lo studio della bocca di uscita è quindi un punto molto importante per tenere basso il mescolamento dell’aria calda nella lama d’aria.

Infatti nel bilancio totale d’impianto il mescolamento costituisce una parte importante, costituendo fino al 50-60% del totale, come è possibile vedere nell’esempio di un banco gelateria riportato in tabella, con mescolamento al 4%.

Temperatura ambiente Temperatura prodotto Q irraggiamento / m Q illuminazione+fili caldi / m Q ventilatori interni / m Q dispersioni mobile / m Q ricambio aria lama / m Q sbrinamento / m Inoltre le dimensioni in altezza della bocca di uscita costituiscono un vincolo altrettanto importante, perché determinano la portata della bocca e di conseguenza la differenza di temperatura e umidità fra ingresso uscita della lama d’aria.

Temperatura aria uscita bocca lama Temperatura aria ingresso bocca Temperatura aria uscita evaporatore Temperatura aria ingresso evaporatore Ovviamente quanto sia esposto il prodotto all’irraggiamento, assieme alla temperatura ambiente scelta, determina il calore trasmesso e condiziona gli altri valori, insieme al grado di mescolamento della lama d’aria.

Nel secondo esempio di un banco meno esposto vediamo un ambiente a 30 °C e un mescolamento del 3,5%.

Temperatura ambiente Temperatura prodotto Q irraggiamento / m Q illuminazione+fili caldi / m Q ventilatori interni / m Q dispersioni mobile / m Q ricambio aria lama / m Q sbrinamento / m Temperatura aria uscita evaporatore Temperatura aria ingresso evaporatore

Per diminuire il carico termico per irraggiamento si può agire in due sensi: • diminuire l’esposizione abbassando la linea di carico rispetto al bordo del banco, • ricoprire le pareti che “vedono” il prodotto con una superficie basso emissiva, come un foglio di alluminio lucido, • ricoprire i prodotti con materiale basso emissivo, t. ambiente t. prod.

Qirr.

Qel. Qvent.

Qdis.

Qaria Qsbrin.

°C °C % % % % % %

32 -12 20 13 3 6 52 6

• contornare la superficie libera del banco con vetrate o singolo strato o multi-camera basso emissive.

Quest’ultima cosa è quella fatta recentemente nella GDO (grande distribuzione), in cui si è passati a chiusure con vetrate dei banchi. In tal caso si T1 T2 Tu ev.

Tin ev.

°C °C °C °C

-26,6 -20,9 -26,9 -20,8

ottengono due effetti: • le superfici che “vedono” il prodotto sono quelle interne della vetrata, che si portano a valori di temperatura più bassi di quella ambiente; • le condizioni entalpiche dell’aria di rinnovo nel mescolamento migliorano rispetto a quelle ambiente. L’aria si fa più secca e lievemente più fredda. t. ambiente t. prod.

Qirr.

Qel. Qvent.

Qdis.

Qaria Qsbrin.

Tu ev.

Tin ev.

°C °C % % % % % % °C °C

30 -12 23 13 5 17 37 5 -30,0 -21,8

ULTIME NOTIZIE Wolfgang Zaremski nuovo Presidente ASERCOM !

Il nuovo Presidente, primo a destra, con alcuni dirigenti AREA tra cui il VP Marco Buoni.

Vetrina per gelato.

Per valutare il primo effetto occorre suddividere le superfici in parti secondo il fatto di essere interessate o meno dalla parte finale di aria della lama fredda. Per conoscere la temperatura superficiale interna delle varie parti occorre calcolare una temperatura di equilibrio fra il calore proveniente dall’ambiente esterno per irraggiamento e convezione esterna e il calore irradiato verso l’interno + il calore trasmesso alla parte finale della lama d’aria.

Ovviamente si può anche riscaldare elettricamente una delle due facce e in tal caso questo farà aumentare la temperatura superficiale della vetrata, aggiungendosi il calore elettrico al bilancio termico della vetrata.

Oppure si può adottare un vetro basso-emissivo sulla superficie verso il prodotto oppure su entrambe le facce.

Nel primo caso avremo minore formazione di condensa all’esterno del vetro e nel secondo caso invece un aumento. In ogni caso l’irraggiamento sul prodotto diminuirà, con beneficio del carico termico, e richiesta di una temperatura di equilibrio dell’aria più alta.

La tendenza attuale è quella di usare un vetro singolo per le parti non esposte alla lama d’aria e di una vetrocamera per le parti esposte.

Attenzione però all’aumento del fattore di forma delle superfici quando si fa salire il livello di carico del prodotto, pensando che si è passati ad un banco chiuso. Questo non è vero se si considera che l’isolamento della vetrata, semplice o doppia che sia, è poca cosa confrontato con quello di una parete isolata con poliuretano. ●

Wolfgang Zaremski è il nuovo Presidente di ASERCOM. Attuale presidente di VDKF, associazione tedesca dei Tecnici del Freddo, è considerato manager di grande esperienza nel settore. Patron di Frigo-Sol, Zaremski sostituisce Claude Blanc, dimessosi a fine dello scorso anno. “In tempi di profondi cambiamenti e sfide difficili per il settore della refrigerazione, siamo lieti di avere a bordo una persona così esperta”, ha dichiarato il presidente del consiglio di amministrazione di ASERCOM, Rainer Grosse-Kracht. “La conoscenza e l’esperienza di Wolfgang Zaremski maturate in diverse posizioni di leadership nel settore HVACR contribuiranno enormemente a sviluppare ulteriormente ASERCOM”. Zaremski è presidente del VDKF dal 2012 e tesoriere AREA. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

Cresce il numero di imprese e persone che si iscrivono al registro F-gas e sale anche la percentuale di chi si certifica Da quanto emerge dai dati Unioncamere–Ecocerved elaborati da CNA e riferiti ai settori della refrigerazione, del condizionamento d’aria e delle pompe di calore si sta registrando un aumento continuo delle imprese e delle persone che si iscrivono al Registro F-Gas, ma quel che più conta è che sale anche la percentuale delle persone e delle imprese certificate rispetto a quelle iscritte.

L’aspetto più significativo è che tra le imprese la percentuale di quelle certificate su quelle iscritte al Registro supera per la prima volta il 50%; solo qualche anno fa (2014) era ancora sotto il 30%. La provincia di Bolzano, l’Emilia Romagna, il Veneto e la Lombardia sono i territori dove il rapporto supera di gran lunga il 50%, ma è in tutto il Nord, in Toscana e nelle Marche che il numero delle imprese certificate è maggiore di quello delle aziende semplicemente iscritte al Registro. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

Nel 2017 mercato Italia positivo per il comparto delle soluzioni idroniche Il 2017 è stato un buon anno per il comparto delle soluzioni idroniche, lo testimoniano i dati delle rilevazioni trimestrali sul mercato Italia di Assoclima, l’Associazione dei Costruttori di Sistemi di Climatizzazione. La nota positiva è che sia i gruppi frigoriferi con condensazione ad aria sia i ventilconvettori, che costituiscono i due più importanti segmenti per fatturato del comparto centralizzato, hanno registrato incrementi interessanti rispetto al 2016. Per i gruppi frigoriferi con condensazione ad aria la crescita è stata complessivamente del 3,5% a valore e del 10,1% a volume. “In particolare, i dati delle unità idroniche di potenza inferiore ai 17 kW – sottolinea Massimiliano Venturi di Clivet – confermano il trend positivo registrato negli ultimi anni. Il mercato residenziale, rappresentato principalmente dalle ristrutturazioni edilizie e dalle nuove tipologie costruttive, conferma sia in termini di fatturato (+14,7%) che con il numero di pezzi (+15,5%) l’apprezzamento per le unità e i sistemi idronici. La crescita ancor più marcata delle pompe di calore (+17,8% a volume e +16% a valore) compensa il calo delle unità solo freddo, grazie anche agli incentivi statali – riqualificazione energetica e conto termico – per altro prorogati anche per l’anno 2018.”

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Speciale principi di base del condizionamento dellʼaria

Principi di base del condizionamento dell’aria

Importanza della periodica manutenzione della pompa per lo scarico della condensa 191ª lezione PIERFRANCESCO FANTONI

CENTONOVANTUNESIMA 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 20 anni sulla nostra stessa rivista il prof. Ing. Pierfrancesco Fantoni tiene le lezioni di base sulle tecniche frigorifere. Vedi www.centrogalileo.it.

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

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

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

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

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INTRODUZIONE Come tutte le apparecchiature frigorifere, anche la pompa per lo scarico della condensa necessita di interventi di manutenzione ordinaria da eseguire periodicamente.

Questo al fine di prevenire eventuali guasti che potrebbero anche portare al blocco del sistema di condizionamento, a seconda di come è stato cablato il circuito elettrico di alimentazione. Per tale ragione è necessario comprendere come quest’ultimo è stato realizzato.

COLLEGAMENTI ELETTRICI: PRIMA MODALITÀ Nella figura 1 si può osservare la modalità che viene consigliata per eseguire il cablaggio elettrico della pompa e come renderla “comunicante” con l’unità interna del condizionatore.

L’alimentazione della pompa avviene in maniera diretta dalla linea dato che la sua tensione di funzionamento è di 230 V. A protezione dalle sovracorrenti viene interposto un dispositivo idoneo come può essere, ad esempio, un fusibile.

L’intensità della corrente di intervento dipende dalle caratteristiche elettriche proprie della pompa (corrente nominale assorbita, ad esempio) ma nella maggior parte dei casi può essere considerata di circa 1 A. Nello schema di figura il dispositivo di protezione è indicato dalla lettera F.

L’unità interna del climatizzatore oltre a “dialogare” con l’unità esterna risulta essere dipendente elettricamente propria dalla pompa della condensa. La sua alimentazione elettrica, infatti, non avviene direttamente dalla linea ma è intercettata dal contatto C presente all’interno della pompa.

Tale contatto risulta essere normalmente chiuso nelle regolari condizioni di funzionamento della pompa e la sua apertura avviene quando si verifica un’interruzione del funzionamento della stessa.

Per l’esecuzione di tale modalità di collegamento la pompa è dotata di due morsetti, indicati con 1 e 2 nello schema di figura, a cui ci si deve collegare rispettivamente con il cavo di alimentazione della linea elettrica e con il cavo che porta l’alimentazione all’unità interna del climatizzatore.

Per quanto riguarda il diametro di tali cavi occorre prestare attenzione al fatto che l’intensità di corrente che li attraversa è ben diversa da quella che attraversa il cavo di alimentazione della pompa stessa (quello che nello schema di figura 1 viene indicato con L1).

Infatti l’assorbimento elettrico di una pompa in genere è di qualche decimo di ampere e qualche decina di watt, mentre quello dell’unità interna del climatizzatore è sicuramente maggiore e variabile a seconda del modello e della potenza frigorifera dell’apparecchiatura. Sulla base di tali dati vanno scelti i diametri dei cavi per i cablaggi elettrici da eseguire sulla pompa.

COLLEGAMENTI ELETTRICI: ALTERNATIVA Uno schema alternativo a quello appena presentato può essere quello da adottare quando l’alimentazione elettrica dell’unità interna del climatizzatore avviene in dipendenza dell’unità esterna. In questo caso il morsetto 2 del contatto C della pompa deve interrompere direttamente l’alimentazione dell’unità esterna, diversamente da quanto illustrato nella figura 1.

In questo caso va tenuto presente se il circuito di comando del compressore risulta essere in alta o bassa tensione: nel primo caso le intensità delle correnti in gioco sono molto più elevate, trattandosi di quelle che permettono il funzionamento del compressore.

In questa eventualità i morsetti 1 e 2 devono avere una portata adeguata alle intensità di correnti in gioco. La casistica è ovviamente molto ampia e quindi non è possibile fornire dei valori precisi ma come linea generale bisogna preventivare di avere a che fare anche con correnti di 10-15 ampere per cui con tale dato va verificata la portata dei contatti ed il diametro dei due cavi che vanno collegati ai morsetti 1 e 2.

GESTIONE DEGLI ALLARMI A seconda del modello e del tipo di pompa, possono essere presenti anche delle predisposizioni nel contatto C dello schema di figura 1 che permettono di collegare eventuali allarmi sonori o visivi che consentono

Figura 1.

Esempio di schema dei collegamenti elettrici per l’installazione di una pompa per l’eliminazione della condensa. (adattato da catalogo Aspen mini pumps)

di avvisare in maniera immediata in caso di guasto al funzionamento della pompa.

Nella figura 2 si può vedere la modalità di tale collegamento. Impiegando un contatto di tipo deviato (nel caso in cui la pompa ne fosse provvista) è possibile sia alimentare l’unità esterna del climatizzatore sia alimentare, in maniera alternativa, gli allarmi.

Il contatto consente il funzionamento del climatizzatore se non sono presenti guasti nel circuito elettrico della pompa, se la pompa non è soggetta a sovratemperature oppure se il livello

dell’acqua all’interno del sensore raggiunge un livello eccessivo. In tale ultimo caso o la pompa risulta avere una portata insufficiente oppure ha dei problemi di funzionamento in quanto non riesce ad asportare tutta l’acqua che risulta essere presente nella bacinella di raccolta dell’unità interna.

INCONVENIENTI DI FUNZIONAMENTO Stante così il cablaggio elettrico, per il funzionamento senza interruzioni del climatizzatore è importante che la pompa dello scarico della condensa funzioni sempre correttamente.

Innanzitutto è importante adoperarsi affinchè la sporcizia non si accumuli nel tempo all’interno della pompa.

Questo obiettivo si raggiunge eseguendo la pulizia periodica di tutti i componenti che vengono interessati dall’acqua di condensa.

Stiamo parlando, come prima cosa, della batteria evaporante e della bacinella di raccolta dell’acqua di condensa dell’unità interna. La presenza di polvere, sporcizia o altri elementi imbrattanti non è mai da escludere anche se sono presenti gli opportuni filtri dell’aria sulla batteria.

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Figura 2.

Esempio di schema dei collegamenti elettrici nel caso si voglia utilizzare un allarme per la segnalazione di guasto alla pompa scarico condensa.

Figura 3.

Esploso dei principali componenti dell’elemento sensore di una pompa per lo scarico della condensa: 1 serbatoio; 2 tubo di collegamento alla bacinella di raccolta condensa per il convogliamento dell’acqua; 3 filtro acqua; 4 galleggiante; 5 sensore; 6 tubo di collegamento al corpo principale della pompa. (adattato da catalogo SFA)

Anche se le infiltrazioni sono molto modeste con il tempo l’accumulo può essere rilevante.

L’elemento sensibile della pompa di scarico, ove è situato il galleggiante, è dotato di un filtro proprio per purificare l’acqua che viene raccolta dalla bacinella. Lo scopo di tale filtro è quello di impedire l’accumulo di sporcizia dentro il serbatoio, come si vede dalla figura 3. Infatti, all’interno del serbatoio è presente un galleggiante che ha la funzione di attivare la pompa quando l’acqua raggiunge un certo livello e di

disattivarla quando non è più necessario il suo funzionamento. È evidente che la presenza di sporcizia o materiale indesiderato può ostacolare il regolare funzionamento del galleggiante e quindi, di riflesso, quello della pompa. Può accadere, così, che la pompa funzioni in continuazione, anche quando non è necessario, oppure che non si attivi anche quando il serbatoio è colmo di acqua. Per tale ragione il serbatoio va periodicamente pulito, estraendo gli eventuali depositi formatisi.

Anche il filtro va periodicamente pulito, dato che è l’elemento che ha il compito di fermare tutte le impurità presenti nell’acqua. Per la sua pulizia è sufficiente sciacquare con acqua, così come per la pulizia del serbatoio. ●

ULTIME NOTIZIE Centro Studi Galileo nel mondo: verso l’istituzione di un sistema nazionale di certificazione nel settore del freddo in Tunisia Nell’ambito dell’istituzione di un sistema nazionale di certificazione dei Tecnici del Freddo e delle società di servizi operanti nel settore, l’Agenzia nazionale per la protezione dell’ambiente in collaborazione con l’Organizzazione delle Nazioni Unite per la protezione dell’ambiente (UNIDO) ha organizzato un seminario di formazione e certificazione dei docenti del centro di Formazione Professionale di Nabeul.

Il corso, tenuto dai docenti CSG Madi Sakande e Luca Rollino, ha visto 13 partecipanti ai quali si aggiungono i 23 certificati precedentemente erogati, ed è stato incentrato sullo schema di certificazione per i gas dannosi sul modello adottato in Comunità Europea.

Il Centro Studi Galileo negli ultimi 5 anni ha tenuto Corsi e sessioni di Certificazione per Tecnici di una settantina di nazioni. Molti hanno ottenuto la Certificazione presso la sede centrale CSG di Casale Monferrato, altri nelle

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nazioni di provenienza. Le ultime missioni internazionali, sotto egida ONU, sono state: Sri Lanka, Thailandia, Ethiopia, Eritrea, Rwanda, Benin, Tunisia, Gambia, Montenegro, Bosnia Herzegovina, Turchia, Bielorussia, Ukraina, Uzbekistan, Tajikistan, Ghana, Colombia, Stati Uniti d’America, Nigeria, Arabia Saudita, Tunisia, Giordania (anche con tecnici Irakeni), Bahrein, Emirati Arabi Uniti, India.

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GLOSSARIO DEI TERMINI DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO (Parte centosettantaquattresima) Diciottesimo anno

A cura dell’ing.

PIERFRANCESCO FANTONI

Carro frigorifero: Carro ferroviario destinato al trasporto delle derrate alimentari o delle merci deperibili. La sua funzione è quella di mantenere costante la temperatura di quanto contenuto. Per svolgere tale compito esso risulta isolato termicamente e dotato di un circuito frigorifero a compressione di vapore che viene alimentato mediante la rete elettrica ferroviaria oppure da un motore a combustione interna in modo che la funzione di raffreddamento sia sempre garantita, anche quando il carro staziona negli scali ferroviari.

DOE: Department Of Energy (dipartimento per l’energia). Ente del governo degli Stati Uniti responsabile della gestione dell’energia, del suo risparmio e dello sviluppo di nuove forme di energia. Uno dei settori curati dal DOE è l’analisi delle forme di riscaldamento e/o raffrescamento più convenienti dal punto di vista energetico. Il DOE è divenuto operativo nel 1977.

Evaporazione: Cambiamento di fase di una sostanza che consiste nel passaggio dallo stato liquido a quello di aeriforme. Essa è una delle due modalità con cui può avvenire la vaporizzazione di un liquido. L’altra

modalità è l’ebollizione. L’aeriforme prodotto dall’evaporazione prende il nome di vapore. L’evaporazione di un liquido non avviene ad una temperatura ben definita, temperatura che comunque risulta essere inferiore alla temperatura di ebollizione. L’evaporazione è un processo endotermico, ossia che richiede la somministrazione di calore per poter avvenire. Affinché un liquido possa evaporare non è necessario fornirgli una elevata quantità di calore e per questo motivo il fenomeno può richiedere anche molto tempo per poter avvenire. Comunque all’aumentare della quantità di calore disponibile, aumenta la velocità con cui le molecole passano dallo stato liquido a quello aeriforme. Generalmente l’evaporazione interessa solo la parte superficiale di un liquido, in quanto solo le molecole di liquido più vicine allo strato superficiale riescono ad acquisire l’energia necessaria per poter abbandonare la massa liquida trasformandosi nello stato aeriforme. L’ebollizione, invece, interessa tutta la massa del liquido ed avviene in maniera tumultuosa.

L’evaporazione di un liquido dipende dalla tensione del vapore (pressione) dell’aeriforme con cui la superficie del liquido si trova in contatto. Così se tale pressione si abbassa, l’evaporazione avviene più facilmente, nel senso che sono sufficienti temperature (e quindi quantità di calore) inferiori per far avvenire il fenomeno. Poiché l’evaporazione consiste nel passaggio delle particelle di liquido dallo strato superficiale del liquido stesso alla fase di vapore, essa, nel caso avvenga in aria atmosferica, risulta più consistente e veloce qualora aumenti l’estensione di tale superficie.

Il fenomeno dell’evaporazione avviene in un circuito frigorifero quando il refrigerante transita attraverso il dispositivo di espansione. Durante il processo di laminazione, infatti, il liquido subisce un’espansione adiabatica con la conseguente evaporazione di una parte di esso, a spese della frazione di liquido che vede diminuire la propria temperatura.

REHVA: Federation of European heating, ventilation and airconditioning associations (federazione delle associazioni europee del riscaldamento, della ventilazione e della climatizzazione).

Fondata nel 1963, la federazione riunisce i professionisti europei occupati nell’assistenza tecnica agli edifici (riscaldamento, ventilazione e climatizzazione per edifici salubri ed energeticamente efficienti) e rappresenta oltre 100000 tecnici di 28 nazioni europee. La principale attività di REHVA è lo sviluppo e la diffusione di tecnologie per gli edifici che risultino essere economiche, efficienti dal punto di vista energetico e rispettose della salute umana.

Inoltre favorisce la collaborazione e la cooperazione tra le associazioni e le aziende membri e le organizzazioni europee ed internazionali che condividono i suoi stessi obiettivi. A tal fine mette a disposizione informazioni tecniche, esperienze pratiche e risultati di ricerca attraverso l’organizzazione di seminari e gruppi di lavoro e la pubblicazione di libri-guida, giornali ed un dizionario internazionale redatto in 12 lingue.

Separazione di fase: La maggior parte dei refrigeranti è miscibile con l’olio. In alcune condizioni di temperatura, però, avviene la separazione tra i due fluidi, cioè la separazione di fase. Essa dipende, oltrechè dalla temperatura, dalla percentuale di olio presente nel refrigerante e dalla viscosità dell’olio stesso. In un circuito frigorifero la separazione di fase è più probabile che avvenga nell’evaporatore, la parte più fredda del circuito ed anche il tratto dove la pressione del refrigerante ha il suo valore più basso. Inoltre all’interno dell’evaporatore il refrigerante passa dallo stato liquido a quello di vapore per cui ancora maggiormente risulta essere poco probabile che i due fluidi non si separino. ●

Eʼ severamente vietato riprodurre anche parzialmente il presente glossario.

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La caratteristica principale del sistema CAREL è rappresentata dalla connessione seriale tra l’unità esterna e banchi refrigerati. Conoscendo in tempo reale le condizioni operative del singolo banco, l’unità condensante implementa algoritmi di risparmio energetico avanzati e aumenta al tempo stesso le prestazioni generali del sistema. Questo approccio dinamico consente variazioni continue del set-point, con risultati ottimali in termini di risparmio energetico e conservazione degli alimenti.

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R-449A

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GWP

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

Capacità frigorifera superiore al R-134a e COP simile

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

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REFRIGERANTE N° ASHRAE

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Rivoira Refrigerants S.r.l. - Gruppo Praxair Tel. 011 22 08 911 - Fax 800.849.428 sales.rivoira.refrigerants@praxair.com

Il Regolamento Europeo F-Gas n°517/2014 richiede di abbandonare rapidamente l’uso dei gas refrigeranti ad elevato GWP (indice di “Riscaldamento Globale”).

I primi gas ad essere eliminati saranno quelli con GWP>2500, come i refrigeranti per le basse temperature R-404A ed R-507.

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