Industria & formazione refrigerazione e condizionamento 9-2019

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INDUSTRIA

formazione

&

ORGANO UFFICIALE CENTRO STUDI GALILEO

LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE • N. 433

Il Ministro Italiano dell’Ambiente Sergio Costa presenta International Special Issue UNEP-IIR-AREA-CSG consegnata al #MOP31 a Roma ai Ministri e Capi di Stato di 197 governi mondiali. Anno XLIII - N. 9 - 2019 - Sped. a. p. - 70% - Fil. Alessandria - Dir. resp. E. Buoni - Via Alessandria, 26 - Tel. 0142.452403 - 15033 Casale Monferrato


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

6 Editoriale

Riunione delle Parti #MOP31 su Ozono e Cambiamenti climatici M. Buoni – Presidente AREA Air Conditioning and Refrigeration European Association, Segretario generale ATF, Direttore Centro Studi Galileo

9 Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini del Centro Studi Galileo 19 Il progetto MultiPACK: installazione e monitoraggio di sistemi

di refrigerazione commerciale integrati nell’Europa Meridionale S. Minetto, G.Tosato – Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto per le Tecnologie della Costruzione, Padova A. Hafner – Norwegian University of Science and Technology, Department of Energy and Process Engineering, Trondheim

23 Compressori a pistoni per idrocarburi su pompa di calore

ad alta temperatura M. Dallai – Officine Mario Dorin S.p.A. O. Bamigbetan – NTNU. Dept. of Energy and Process Engineering, Trondheim, Norvegia C. Schlemminger – SINTEF Energy Research, Trondheim, Norvegia

28 Principi di base del condizionamento dell’aria Quando il climatizzatore split... piange P. Fantoni – 207ª lezione

30 Ridurre le emissioni e il costo della refrigerazione commerciale senza sacrificare le prestazioni N. Roberts – Chemours

33 R404A si prepara ad andare in pensione

G. Cattabriga - Docente Centro Studi Galileo

36 Accorgimenti per evitare alte temperature di funzionamento del compressore quando si usa l’R449A P. Fantoni – 227ª lezione di base

38 Manuale sull’uso degli F-Gas e le alternative 13ª parte: Refrigeranti alternativi K. Kelly, M. Cook - Business Edge

45 Ultime notizie Video su www.youtube.com ricerca “Centro Studi Galileo” Foto su www.centrogalileo.it e www.facebook.com/centrogalileo N. 433 – Periodico mensile Autorizzazione del Tribunale di Casale Monferrato 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

ATF e CONFARTIGIANATO: si rafforza la collaborazione per tutelare gli interessi dei tecnici del freddo – Incendi causati dai condizionatori: due nuovi casi in Italia – Annunciati otto finalisti del “Global Cooling Prize” – Nuovo webinar gratuito Centro Studi Galileo: “2020: divieto di utilizzo di refrigeranti con alto GWP per la manutenzione, soluzioni” – Il mercato dell’aria condizionata continua a crescere: in Italia incremento record – ATF e Centro Studi Galileo collaborano a Refrigera 2020 forum Mediterraneo – NOTIZIE DALL’EUROPA Sintesi a cura di P. Fantoni – Integrity, la piattaforma dell’EFCTC per contrastare il commercio illegale dei refrigeranti – Sostituire la pompa di calore in modo ecosostenibile – Video – Il futuro del condizionamento nel sud-est asiatico, dove solo il 15% delle famiglie ha un climatizzatore – Le emissioni di CO2 non scendono e le rinnovabili rallentano: la transizione energetica italiana è in stallo

49 Glossario dei termini della refrigerazione e del condizionamento (Parte centonovantunesima) – A cura di P. Fantoni


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

EDITORIALE

Riunione delle Parti #MOP31 su Ozono e Cambiamenti climatici Conclusa la 31° Riunione delle Parti del Protocollo di Montreal su Ozono e Cambiamenti climatici a Roma: CSG e ATF protagonisti con side events e progetti di cooperazione internazionale

Marco BUONI Presidente AREA Air Conditioning and Refrigeration European Association, 26 Associazioni europee 22 Stati 110.000 frigoristi Direttore Centro Studi Galileo Segretario generale ATF Associazione dei Tecnici italiani del Freddo

Si sono chiusi venerdì 8 novembre i lavori della 31esima Riunione delle Parti del Protocollo di Montreal (Meeting of the Parties to the Montreal Protocol, MoP), la prima dall’entrata in vigore dell’Emendamento di Kigali, 17 anni dopo quella tenutasi a Roma, si è tenuta sempre a Roma presso la sede della FAO. Le delegazioni dei 197 Paesi Parti del Protocollo si sono riunite per discutere delle misure prese e da adottare per proteggere l’ozono e ridurre l’utilizzo di gas a effetto serra. Un incontro di rilevanza internazionale per tutelare l’ambiente al quale Centro Studi Galileo (CSG) e Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo (ATF) hanno partecipato organizzando diversi side events con le Nazioni Unite e con la FAO, che hanno

toccato temi quali la sostenibilità, l’efficienza energetica e l’utilizzo di nuove tecnologie nei settori della refrigerazione e del condizionamento dell’aria. Le attività di formazione e sensibilizzazione sull’efficienza energetica nei paesi in via di sviluppo sono state al centro di “Il settore degli installatori in Africa e nei paesi in via di sviluppo: capacity building per aumentare l’efficienza energetica nelle apparecchiature RAC“. Il side event “Il passaggio a tecnologie alternative: l’esperienza europea“ ha invece riunito le principali associazioni europee del settore del Freddo per condividere esperienze riguardanti le soluzioni alternative agli HFC e i refrigeranti con un basso GWP. Durante questo evento, i rappresentanti della Commissione Europea hanno dato il benvenuto sottolineando come l’Europa voglia mantenere una posizione di leadership nel contesto internazionale. Marco Buoni, presidente AREA, ha quindi dichiarato: “Ringraziamo l’Europa, le associazioni europee, i pro-

197 Paesi si sono riuniti a Roma per il MOP31 su Ozono e Cambiamenti climatici con la collaborazione del Centro Studi Galileo, Associazione dei Tecnici del Freddo e AREA. 6 / INDUSTRIA&formazione


NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

Il Ministro dell’Ambiente Sergio Costa e il Direttore CSG Marco Buoni presentano L’International Special Issue 2019-2020 di Industria&Formazione che da 13 anni anni viene distribuito ai Capi di Stato alle conferenze del Protocollo di Montreal

getti europei come Real Alternatives, che dal 2006 ad oggi hanno permesso di percorrere un cammino di miglioramento ambientale ed energetico oltre che professionale, per primi nel mondo. Ora tutti gli altri Paesi del mondo guardano alla regolamentazione F-gas come ad un esempio da seguire e ai prodotti “made in EU” come le tecnologie più evolute. Grazie Europa”. Infine, il seminario “L’esperienza italiana nel settore HVACR: un contributo agli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite“, si è focalizzato sul Sistema Italia e sulle eccellenze italiane nel settore della refrigerazione e della climatizzazione, vedendo per la prima volta l’unione delle associazioni di categoria: AICARR, Assoclima, Assocold, Assofrigoristi e ATF. L’obiettivo, raggiunto, era quello di dimostrare che l’Italia è più forte se insieme si presentano le sue ricchezze di know-how e di manifattura. La Riunione delle Parti del Protocollo di Montreal è stata inoltre l’occasione per lanciare l’International Special Issue 2019-2020 della rivista Industria&Formazione, da più di 40 anni il punto di riferimento per l’industria del Freddo italiana e non solo. L’introduzione di questa edizione, che può vantare più di 15 paper scritti dai maggiori esperti mondiali del settore, è stata

curata dal Ministro dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare Sergio Costa, che ha preso parte alla sua presentazione. Al Ministro è stata inoltre presentata l’attività di refrigerazione e condizionamento italiana, europea e mondiale. Nella foto precedente: A destra Marco Buoni, Presidente europeo delle associazioni dei tecnici del freddo di 26 nazioni, direttore del Centro Studi Galileo, segretario generale dell’Associazione

dei Tecnici Italiani del Freddo. Presenta al MOP 31 di Roma sui cambiamenti climatici al Ministro italiano dell’Ambiente Sergio Costa (a sinistra) la rivista Industria & Formazione, pubblicata nella versione inglese da ormai 14 anni in collaborazione con le Nazioni Unite e tutte le maggiori associazioni mondiali, consegnata in tutto il mondo nei vari MOP delle più importanti nazioni, ora a Roma, pure ai capi di Stato firmatari prima del protocollo sui cambiamenti climatici ed ora dell’emendamento di Kigali del protocollo di Montreal. La lunga esperienza di CSG e ATF nell’ambito della formazione e della certificazione nel settore del Freddo, anche in collaborazione con le Nazioni Unite, ha inoltre permesso di instaurare numerosi contatti con delegati provenienti da tutto il mondo per avviare nuovi progetti volti a formare Tecnici del Freddo specializzati e adeguatamente preparati ad utilizzare i nuovi refrigeranti. A suggello dell’importante collaborazione durante la settimana è stato pure firmato l’accordo, Memorandum of Understanding, per dare ufficialità e forma a quanto già avviene da ormai 15 anni e cioè la collaborazione per la formazione, i convegni e la rivista internazionale tra AREA, ATF, CSG e UNEP. Maggiori informazioni sui social #MOP31

Al MOP31, per suggellare la ventennale collaborazione, AREA (26 associazioni europee di 22 Nazioni) e Nazioni Unite UNEP hanno firmato un accordo Memorandum of Understanding su formazione, convegni e rivista. INDUSTRIA&formazione / 7



NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

Tecnici di 3 generazioni in 45 anni di corsi con una media di oltre 3.000 allievi all’anno si sono specializzati al CSG

DAL NUMERO PRECEDENTE CONTINUA L’ELENCO DEI TECNICI SPECIALIZZATI NEGLI ULTIMI CORSI NELLE VARIE REGIONI ITALIANE

Tecnici specializzati negli ultimi corsi e patentini del Centro Studi Galileo Gli attestati dei corsi, i più richiesti dalle aziende, sono altresì utili per la formazione dei dipendenti prevista dal DLGS 81/2008 (Ex Legge 626) e dalla certificazione di qualità.

Video su www.youtube.com ricerca “Centro Studi Galileo” Foto su www.centrogalileo.it e www.facebook.com/centrogalileo TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI A CASALE MONFERRATO

Rizzo Giuseppe EVEREST srl Casale M.to Mognon Giorgio GM DI GIORGIO MOGNON Rondissone

L’elenco in continuo aggiornamento di tutti i nominativi, divisi per provincia, dei tecnici specializzati negli ultimi anni nei corsi del Centro Studio Galileo si può trovare su www.centrogalileo.it (alla voce Corsi > organizzazione)

Lutazi Alessandro TECNOIDRO DI LUTAZI Orosei

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI A MILANO

Tassone Mattia ALFA SOLUTION srl Rho

Sala Roberto ARZUFFI srl Bernareggio Pozzi Davide ATC DI ZUCCA snc Pavia Azzimonti Andrea AZZEN sas DI AZZIMONTI & C. Fagnano Olona Bonazza Rosolino Comacchio

Caglioti Salvatore Antonio CALORSERVICE DI CAGLIOTI Chivasso Serra Diego CALORSERVICE DI CAGLIOTI Chivasso Cattoni Lorenzo CATTONI LORENZO TERMOIDR. Rodero

Castano Patrick GRUPPO CASTANO SERVICE srls Romentino Akopov Grygoriy HILEX ITALY spa Chiavari Baciu Vasile ITAL IMPIANTI srl Massa Xhimitiku Ilia ITC IMPIANTI DI XHIMITIKU Genova Setri Ponente Lopetrone Rocco Frassineto Po Favaro Riccardo QUINTO IMPIANTI srl Asti

Alla conferenza a Roma, 4-8 novembre, presso FAO sul protocollo di Montreal e sull’emendamento di Kigali sui refrigeranti dannosi per l’ambiente CSG-ATF e AREA hanno organizzato 4 eventi a cui hanno partecipato a rotazione 197 paesi del mondo che devono far partire il phase down globale e imparare dall’esperienza europea. Nella foto l’evento sulla formazione sui refrigeranti alternativi Real Alternatives. INDUSTRIA&formazione / 9


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Toscano Giuseppe REKEEP spa Zola Predosa Pollara Paolo RIEM SERVICE srl Ortona Alonci Paolo SACCIR spa c/o Leonardo Divisione Velivoli Venegono Sup. Schilirò Gaetano Emanuele Bronte

Nella bellissima cornice della FAO a Roma è stato presentato in due eventi durante il MOP31 il Sistema Italia, le migliori tecnologie ed esperienze a livello mondiale vengono dal nostro Paese. Sul tavolo dei relatori Alberto Cavallini, Università di Padova, Fabio Polonara, TEAP, Ole Nielsen, UNIDO, Stefano Bellò, Assoclima, Fortunato Della Guerra, INRES-COOP.

Rossi Fulvio CLIMACENTO srl Cormano

Bassani Anthony NUTRISERVICE srl San Paolo

Lunardi Davide PROTEO DUE srl Gallarate

Bottaro Luca ECO IMPIANTI srl Gorgonzola

Berahmoun Omar OMAR TERMOIDRAULICA Cairate

Zanellato Manuel REKEEP spa Zola Predosa

Saraci Shpend GNODI SERVICE srl Somma Lombardo

Liegi Michael PROJECT COMPANY srl Monza

Ferretti Davide Luca REKEEP spa Zola Predosa

Grazioso Antonino SLEMM sra a socio unico Grassobbio Sedino Gianpiero Alessandro TECNOGAS snc Gambolò Faggionato Alberto TECNOGAS snc Gambolò Polenghi Roberto TELME spa Codogno

Passerini Daniele Battista GP srl Piacenza Mainini Simone MAININI MARIO & C. snc Lonate Pozzolo Mendoza Vergara Angel Ramon MENDOZA IMPIANTI Voghera Minafra Donato NIVA srl Melegnano Nobili Marco NOBILI MARCO Lodi Campus Massimo NUOVA SERVICE srl Olbia 10 / INDUSTRIA&formazione

Momento della presentazione della rivista Nazioni Unite – IIR – AREA – CSG (con la prefazione del Ministro dell’Ambiente Sergio Costa) su cui hanno scritto i maggiori esperti mondiali, divisi uniformemente per continente e per tecnologia in modo da dare un panorama globale del settore. Richiedi la tua copia gratuita su http://bit.ly/ISI2020_cartaceo


SISTEMI DI RECUPERO E RICICLO SISTEMI DI RECUPERO E RICICLO RECYCLING AND RECOVERY SYSTEMS RECYCLING RECOVERY SYSTEMS F-GAS REGULATION -AND PHASE DOWN Dal 2018 in poi, il regolamento 517/2014) F-GAS REGULATION - PHASE (EU DOWN

€ SAVE THE PLANET SAVE THE PLANET

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

SAVE MONEY SAVE MONEY

SPY Gruppo manometrico a diagnosi visiva conSPY refrigerante Gruppocontaminato manometrico a diagnosi visiva con refrigerante SPY contaminato Manifold with visual diagnosis withSPY contamined Manifold refrigerant with visual diagnosis with contamined refrigerant

RECUPERA RICICLA RIUTILIZZA RECUPERA RICICLA RECOVER RIUTILIZZA RECYCLE REUSE RECOVER RECYCLE REUSE

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.

EASYREC1R-2R / EASYREC-HP Unità di recupero e riciclo EASYREC1R-2R / EASYREC-HP EASYREC1R-2R / EASYREC-HP Unità di recupero e riciclo Recovery and recycling units EASYREC1R-2R / EASYREC-HP Recovery and recycling units

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. HFCs etc. do not fall under the phase-down. Recycled and reclaimed HFCs – even with a GWP > 2500 - can still be used for service until 2030.


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI A CALDERARA DI RENO

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI A ROMA

Santi Fabio AIR TEAMDOMOTICO srl Bologna

Griguoli Simone BRESTOLLI srl Roma

Montanari Davide AIR TEAMDOMOTICO srl Bologna

Carollo Andrea Avola

Gidiuli Angelo ASTER DI GIDIULI Ledro

Titti Ruben CORIMA srl Roma

Caltabiano Angelo Giarre

Bellone Daniele ITC srl Roma

Serafini Emanuele CELLI spa San Giovanni in Marignano

Salvati Gianluca ITC srl Roma

Chiriac Vasile Spinea

Canensi Francesco MINISTERO DIFESA POLO MANTENIMENTO MEZZI TEL. Roma

Rossi Pasquale CORAZZARI IMPIANTI Bologna Roversi Matteo CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S

Grasso Carlo MINISTERO DIFESA POLO MANTENIMENTO MEZZI TEL. Roma

Sede di Agliana. Il docente del CSG Stefano Sarti consegna l’attestato di frequenza ad un allievo del corso per il Patentino PIF. L’attestato prova la professionalità di chi lo ha ottenuto. Le foto dei corsi CSG sono anche pubblicate su Facebook sugli oltre 10 canali gestiti dalla scuola e dall’associazione.

Muoio Domenico Montalto di Castro

Di Iorio Diego RECIR srl Roma

Proietti Paoloni Giulio PROFESSIONAL SERVICE & MANAGEMENT srl Montalto di Castro

De Santis Fabio RECIR srl Roma

Tosti Mirko RECIR srl Roma

Tosti Lorenzo RECIR srl Roma

Galli Claudio CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S Gozzi Danny CPL CONCORDIA scarl Concordia S/S Munno Patrick EFFEGI IMPIANTI srl Vergato Tarantino Daniel FERRARI SERVICE srl Zola Predosa Federzoni Luca FRIGO SERVICE RPF srl Spilamberto Villani Pietro San Lazzaro di Savena 12 / INDUSTRIA&formazione

Gli allievi del CSG mostrano l’attestato di frequenza del corso Tecniche Frigorifere svolto nella sede corsi di Bologna, con i docenti Stefano Sarti e Madi Sakande. La sede perfettamente attrezzata è meta di circa 300 allievi all’anno che vogliono imparare le tecniche frigorifere e ottenere il Patentino Frigoristi PIF per poter comprare i refrigeranti e gli impianti non ermeticamente sigillati.


NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

Ciabatti Lorenzo COSTA EUGENIO srl Parma Freddolosi Giacomo ELETTRICALANDI srl Radda in Chianti Sampoli Roberto ELETTRICALANDI srl Radda in Chianti Pelagracci Andrea GM REFRIGERAZIONE srl Sinalunga Pasquini Riccardo MARI FRIGO DI LIBERATORI M. Arezzo Corsi ad hoc: il docente del Centro Studi Galileo Marino Bassi con gli allievi durante la lezione teorica del corso idrocarburi HC-R290 organizzato per la SAGI, Angelo Po, una delle più importanti aziende italiane del settore presente anche a livello internazionale.

Tata Alberto RECIR srl Roma Paparelli Alessandro RECIR srl Roma Teodori Alessio Castel Viscardo

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO ITALIANO FRIGORISTI AD AGLIANA

Marcello Pierluigi CARRADORI srl Pistoia

Proietti Marco CARRADORI srl Pistoia Delfino Lorenzo CARRADORI srl Pistoia Carlesi Daniel COSTA EUGENIO srl Parma

Lo Bello Carmelo SACCIR spa Roma

CORSO DI FORMAZIONE PER IL PERSONALE ADDETTO AL RECUPERO DEI GAS FLUORURATI NEI VEICOLI A MOTORE REG. CE 307/2008 A CASALE MONFERRATO

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GRAVÈ GIUSEPPE Borgosesia INDUSTRIA&formazione / 13


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

RIZZELLO VITTORIO & C. snc Corvaglia Alessandro Nociglia SOGEBA srl Maglione Antonio Moncalieri

CORSO SULLA CERTIFICAZIONE AZIENDALE REG. 2067/2015 E DPR 146/2018 A ROMA

C SERVICE srls D’Angelo Valerio Roma IDROSERVICE DI CRISTIANO GIANCARLO Cristiano Giancarlo Sermoneta JOLLY 93 DI PALLUCCA Pallucca Fabrizio Grosseto

Sede CSG a Bari. Foto di rito al termine del corso Tecniche Frigorifere: gli allievi e il docente Roberto Ferraris. Il CSG svolge corsi in 15 sedi in tutta Italia, ogni anno partecipano ai corsi 3000 persone per prepararsi alla professione del futuro. Il comfort ambientale e la sicurezza alimentare rivestono un’importanza fondamentale nella società moderna non solo europea.

THERMONET srl Lombardi Edoardo Maria Velletri

CORSO SULLA CERTIFICAZIONE AZIENDALE REG. 2067/2015 E DPR 146/2018 A CASALE MONFERRATO

ASPERA spa Repetto Domenico Genova ATS ASSISTENZA TECNICA SOLDO Soldo Ivano Caronno P.lla BOCCA TERMICA SANITARIA snc Salvadego Fabrizio Castelnuovo Don Bosco BSF DI BOGNANNI sas Bognanni Samuele Alessandria – Castelceriolo

Sede CSG di Milano. Un allievo sta effettuando la prova pratica di saldobrasatura durante il corso apposito anche in preparazione all’esame per il Patentino PIF. La sede ha 10 banchi di brasatura per permettere ai candidati di svolgere tutte le operazioni di formazione con la dovuta calma. 14 / INDUSTRIA&formazione

IDRAULICO DI BAGNA ALESSANDRO Bagna Alessandro Casale M.to IEZZI SERGIO Ospedaletti K CAMIN DI MASSA Massa Davide Treville KUMAR SANDEEP TERMOIDRAULICA Kumar Sandeep Fiorenzuola Arda MCM SERVICE snc Pilia Danilo Alessandria MGE DI GARLANDO snc Fasone Manuela Casale M.to MILANESE FRANCO Vignole B.

DL IMPIANTI DI BARALE Barale Diego Settimo T.se

PORZI CRISTIAN Parabiago

FAST ENERGY srl Bergamo Luca Genova

PROVALLE srl Ferrando Sara Novi Ligure


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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

La Brasatura in sicurezza. Saper brasare fa parte delle prove pratiche per ottenere il Patentino PIF. Nella foto un allievo nella sede centrale del CSG. La sicurezza è molto importante perché in futuro quasi tutti i refrigeranti saranno a bassa infiammabilità (ma alcuni ad alta).

STP TRASPORTI srl Palmisano Claudio San Donato M.se TECH SYSTEM srl Paparella Sergio Sant’Olcese TECNO ASSISTENZA sas Manna Andrea Loris Reggio Emilia TECNOSERVICES snc DI ZEMA Zema Felice Triuggio

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO BRASATURA PRESSO PROJECT CENTER DI GAGLIANICO

Carelli Cristian Gilardino Gian Luca Gradin Cristian Landi Andrea Loreggia Marco Perini Gianluca Pianoforte Luca

Sede centrale di Casale M.to. Il docente Simone Portalupi con un candidato impegnato in una delle prove pratiche durante il corso per l’ottenimento del Patentino Frigoristi PIF.

CORSO SULLE NOVITÀ DEL DPR 146/2018 E LA BANCA DATI ONLINE A ROMA

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ITC srl Enderle Paolo Roma SAFEAR SERVICE srl Pagano Anna Fonte Nuova VANDERHENST MAX Calenzano

TECNICI CHE HANNO OTTENUTO IL PATENTINO BRASATURA A ROMA

SACCIR spa Poletto Aleardo Arnoldo Danilo Giuliani Giovanni Palozzi Venanzio Roma TECNO HEATING DI DI STEFANO Di Stefano Angelo Di Stefano Danilo Di Stefano Mattia Di Stefano Piero Efthymiou Apostolos Polselli Christian Zucca Filippo Palombara Sabina Corso con il docente CSG Madi Sakande in Costa d’Avorio per sensibilizzare tutta l’Africa francofona su questi importanti temi. Sakande è ora pure Master Trainer per la Refrigerant Driving Licence RDL, progetto partito con l’Orientation Session a Casale Monferrato lo scorso giugno. 16 / INDUSTRIA&formazione


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8 INTERNATIONAL SPECIAL ISSUES DAL 2006 • UNEP – IIR– CSG


NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

Il progetto MultiPACK: installazione e monitoraggio di sistemi di refrigerazione commerciale integrati nell’Europa Meridionale INTRODUZIONE

Silvia MINETTO

Giacomo TOSATO

Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto per le Tecnologie della Costruzione, Padova (Italia)

Armin HAFNER Norwegian University of Science and Technology, Department of Energy and Process Engineering, Trondheim (Norvegia)

Articolo tratto dal 18° Convegno Europeo Richiedere atti e video

Le soluzioni che operano con anidride carbonica come unico fluido frigorigeno, “alla CO2”, rappresentano attualmente delle possibilità concrete e sostenibili nella refrigerazione commerciale. Secondo De Oña et al, 2017, si prevede che queste unità saranno 25.000 nel 2020 e 55.000 nel 2025 in tutta Europa. Negli ultimi anni, la sfida consisteva nel rendere le unità a compressione del vapore “alla CO2” sostenibili in una prospettiva globale, includendo le regioni a clima caldo. Molte soluzioni tecniche, tra cui la compressione parallela e il recupero del lavoro di espansione mediante eiettori bifase, insieme al controllo degli evaporatori in modo da consentire la sovralimentazione, sono ora proposte con successo nel mercato. Considerando l’elevata domanda specifica di energia nei negozi al dettaglio di alimenti, sono stati messi a disposizione sistemi integrati a CO2 che forniscono refrigerazione, riscaldamento e raffreddamento dell’ambiente. Consentendo così l’uso di un solo sistema, basato su un unico fluido naturale. Questi sistemi si sono dimostrati competitivi in termini di costi e prestazioni, come dimostrato da Karampour e Sawalha (2018). In termini generali, l’adozione e la gestione di nuovi sistemi in modo efficiente richiedono consapevolezza, conoscenza interdisciplinare e rafforzamento della fiducia, come ampiamente dimostrato dal progetto europeo SuperSmart. Il progetto MultiPACK è iniziato nel 2016, con l’obiettivo di dimostrare la disponibilità, l’efficienza, la competitività, l’affidabilità dei sistemi integrati per i supermercati. In particolare, ven-

gono proposti sistemi a CO2 dotati di multieiettori per il recupero del lavoro di espansione, di compressori per la compressione parallela e con controllo in sovralimentazione degli evaporatori. Queste unità possono soddisfare l’intera domanda di energia dei negozi al dettaglio di generi alimentari, ovvero la refrigerazione, il riscaldamento e il raffreddamento degli spazi e la produzione di acqua calda sanitaria. Tutti i sistemi MultiPACK sono dotati di strumenti di misurazione per pressione, temperatura, portata massica del refrigerante e potenza assorbita dai compressori, consentendo il monitoraggio delle operazioni e la misurazione delle prestazioni. Nel seguito vengono introdotti due sistemi MultiPACK, commissionati in Italia centrale e Portogallo rispettivamente nell’estate e nell’inverno del 2018. I layout delle macchine sono illustrati e vengono presentati i dati complessivi di funzionamento e le prestazioni. L’UNITA’ MULTIPACK IN ITALIA CENTRALE La configurazione del sistema è presentata in Figura 1. L’unità si basa su un concetto booster con compressione parallela e recupero del lavoro di espansione mediante eiettori, utilizzato sia per la pre-compressione del vapore che per il ricircolo del liquido. Sono installati tre compressori semiermetici per ogni livello di pressione di aspirazione. Per ogni gruppo di aspirazione, uno dei tre compressori è azionato da inverter per favorire la modulazione della capacità. L’unità soddisfa la richiesta di riscaldamento e i carichi di INDUSTRIA&formazione / 19


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Figura 1: Layout dell’unità MultiPACK – Italia centrale.

raffreddamento del supermercato tramite un’unità di trattamento dell’aria AHU. La CO2 circola direttamente nelle batterie di riscaldamento e raffreddamento della AHU. Nel periodo invernale, una valvola a tre vie devia l’anidride carbonica verso l’AHU se richiesto dal dispositivo di controllo della temperatura dell’edificio; in questo caso la pressione di mandata viene artificialmente. Se la richiesta di riscaldamento supera il calore recuperato dall’impianto di refrigerazione, viene attivata la modalità pompa di calore. In questo caso il liquido proveniente dal ricevitore fluisce verso l’evaporatore esterno. I compressori ausiliari dedicati che supportano la modalità pompa di calore possono funzionare indipendentemente dagli altri compressori ausiliari che mantengono il livello di pressione nel separatore, rimuovendo il vapore di flash generato dall’espansione e il vapore compresso tramite l’eiettore dal ricevitore MT. In estate, la batteria di raffreddamento 20 / INDUSTRIA&formazione

dell’AHU viene alimentata con fluido frigorigeno bifase espanso attraverso la valvola di espansione elettronica, dotata di controllo termostatico. È previsto anche il post-riscaldamento dopo la deumidificazione tramite gas caldo. Un separatore di liquido si trova a valle dei multieiettori, in grado di gestire le variazioni di carica nel circuito. In caso di funzionamento non surriscaldato di alcuni evaporatori MT, a causa del controllo EEV della valvola di espansione elettronica adottato, il liquido accumulato nel ricevitore del liquido di aspirazione viene pompato nel separatore mediante eiettori di liquido. Per monitorare le condizioni operative vengono utilizzati sensori di tipo commerciale NTC da 10 kΩ e trasmettitori di pressione piezoresistivi. Per valutare la potenza elettrica totale in ingresso, i misuratori di potenza elettrica trifase sono posizionati prima di ogni rack di compressori, cioè i compressori a bassa temperatura

(PLT), a media temperatura (PMT) e ausiliari (PAUX). Vengono registrati anche lo stato di ogni singolo compressore e la frequenza dell’inverter. La potenza totale assorbita dal sistema, inclusi gli ausiliari (ventilatori, pompe, motori delle valvole) viene monitorata. Due misuratori di portata massica di Coriolis (M) si trovano nelle linee del liquido, il primo (M1) misura le portate di massa totale di CO2 sulla linea MT ed LT, il secondo (M2) è dedicato alle portate MT. Nell’unità di trattamento aria, sono installati otto sensori di temperatura e umidità relativa per misurare le differenze di entalpia prima e dopo le batterie, insieme all’aria di ritorno dell’edificio e alla temperatura e all’umidità dell’aria esterna. Un anemometro a filo caldo è posizionato sul condotto principale dell’aria, per misurare la velocità dell’aria dell’intero flusso di aria, quindi è possibile calcolare la capacità totale di raffreddamento e riscaldamento fornita dall’unità MultiPACK.


NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

Figura 2: Layout dell’unità MultiPACK – Portogallo. I risultati complessivi ricavati dal sito sono riassunti nella Tabella 1; le condizioni invernali sono disponibili dal campo, con riscaldamento acceso, quando il negozio è aperto, e con riscaldamento spento durante la notte. Il COP (COPtot, compr) è stato calcolato considerando solo la potenza assorbita dai compressori oppure la

potenza totale immessa nell’unità (COPtot), che include l’assorbimento degli ausiliari. QMT Il rapporto di carico ( LR = QLT ) (LR = Q_MT /Q_LT) e il coefficiente di Qheating carico termico (LRH = QLT + QMT ) sono stati dettagliati, poiché sono necessari per interpretare e confrontare i risultati COP totali.

L’UNITÀ MULTIPACK IN PORTOGALLO Il layout complessivo del sistema è presentato in Figura 2. Il sistema MultiPACK si basa su un concetto booster con compressione parallela e recupero del lavoro di espansione mediante eiettori, utilizzati sia per la precompressione del vapore che per il ricircolo del liquido. Sono utilizzati tre compressori semiermetici per le sezioni di media temperatura MT e bassa temperatura e quattro compressori ausiliari. Per ogni gruppo di aspirazione, un compressore è azionato da inverter per migliorare la modulazione della capacità. L’unità sopperisce anche al fabbisogno di riscaldamento e raffrescamento del supermercato tramite due unità di trattamento aria AHU. La CO2 fluisce direttamente attraverso le batterie di riscaldamento e raffrescamento/deumidificazione dell’AHU. Se richiesto dal controllo della temperatura dell’edificio, nel periodo invernale una INDUSTRIA&formazione / 21


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Tabella 1. Risultati dai siti – Italia centrale e Portogallo. Italia centrale Italia centrale Portogallo Portogallo (Febb, 2019) (Febb. 2019) (Marzo 2019) (Marzo 2019) Riscald. on Riscald. off Riscald. on Riscald. off QMT [kW]

29.2

22.6

24.9

35.7

QLT [kW]

13.4

10.9

6.1

9.8

QHeating [kW]

25.5

24.3

QCooling [kW]

QDHW [kW]

0.4

Tev MT [°C]

- 4.7

- 5.0

- 5.0

- 5.0

Tev LT [°C]

- 31.4

- 31.1

- 31.0

- 31.0

HP [bar]

70.0

53.4

79.4

61.2

COP tot, compr

3.4

3.9

4.3

3.4

COP tot

3.1

3.2

3.5

2.9

LR

2.2

2.1

4.1

4.6

LRH

0.6

0.8

valvola a tre vie devia la CO2 calda alle sezioni di riscaldamento, aumentando il livello di alta pressione. Se la richiesta di riscaldamento supera il calore recuperato dall’impianto di refrigerazione, viene attivata la modalità pompa di calore: il liquido proveniente dal separatore viene distribuito all’evaporatore esterno. I compressori ausiliari dedicati che supportano la modalità pompa di calore possono funzionare indipendentemente dal compressore ausiliario che rimuove il gas del flash, a causa dell’elettrovalvola integrata che separa il gruppo di aspirazione. In estate, le batterie di raffredda-

mento dell’unità AHU possono essere alimentate in due modi diversi: il primo è uguale a quello adottato nell’installazione in Italia centrale, cioè il frigorigeno si espande dal lato dell’alta pressione direttamente nelle batterie. Nella seconda modalità, gli evaporatori possono essere alimentati prelevando il liquido direttamente dal ricevitore, grazie all’integrazione degli eiettori dedicati al condizionamento AC. In questo caso, l’eiettore rimette in circolo il liquido dal serbatoio recuperando l’energia dal gas espanso ad alta pressione. Quindi, è possibile lavorare in en-

trambi i modi e infine valutare il beneficio derivante dalla modalità eiettore AC. In estate è previsto il post-riscaldamento dopo la deumidificazione. L’unità MultiPACK fornisce acqua calda sanitaria quando richiesto dall’edificio. Lo scambiatore di calore DHW è posizionato a valle del collettore di scarico dei compressori MT e ausiliari. Una valvola a tre vie può indirizzare il gas caldo nel recuperatore di calore, cioè lo scambiatore di calore ACS, o semplicemente bypassarlo quando non è in funzione. Eiettori di vapore e liquido sono presenti per comprimere il vapore dal ricevitore del liquido di aspirazione al separatore di liquido e per ricircolare il liquido accumulato quando gli evaporatori dei banchi frigoriferi lavorano in modalità sovralimentata. Per il monitoraggio delle operazioni e delle prestazioni, ci sono 24 sensori di tipo commerciale NTC 10 kΩ. La pressione viene misurata con sette trasmettitori di pressione piezoresistivi. Per valutare la potenza elettrica totale immessa, i misuratori di energia elettrica trifase sono posizionati prima di ogni rack di compressori. Vengono registrati anche lo stato di ogni singolo compressore e la frequenza dell’inverter. La potenza totale assorbita dal sistema, inclusi gli ausiliari (ventilatori, pompe, motori delle valvole) viene monitorata. Cinque misuratori della portata massica di Coriolis (M) sono posizionati sulle linee del liquido Un misuratore di portata (M6) posto sul lato dell’acqua calda sanitaria, unitamente a due sonde NTC di temperatura posizionate prima e dopo lo scambiatore, consentono di valutare la potenza di riscaldamento dell’acqua calda sanitaria. I risultati complessivi dell’unità MultiPACK installata in Portogallo sono riassunti nellaTabella 1. RINGRAZIAMENTI L’attività descritta in questo articolo è stata svolta nell’ambito del progetto MultiPACK MultiPACK è un progetto europeo finanziato dal programma Horizon 2020, con numero identificativo 723137.

22 / INDUSTRIA&formazione


NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

Compressori a pistoni per idrocarburi su pompa di calore ad alta temperatura 1. INTRODUZIONE

Mauro DALLAI Officine Mario Dorin S.p.A.

Opeyemi BAMIGBETAN NTNU. Dept. of Energy and Process Engineering, Trondheim, Norvegia

Christian SCHLEMMINGER SINTEF Energy Research, Trondheim, Norvegia

Articolo tratto dal 18° Convegno Europeo Richiedere atti e video

Nei processi industriali, la richiesta di calore viene fornita da sistemi di riscaldamento convenzionali come le caldaie o il riscaldamento elettrico diretto. Questi sistemi non sono né efficienti nell’uso delle risorse energetiche, né sono ecologici quando i combustibili fossili vengono bruciati nelle caldaie o nella produzione di energia. Le pompe di calore offrono l’opportunità di produrre calore ad elevata temperatura utilizzando il calore di scarto che è un sottoprodotto nei processi industriali; l’utilizzo di questa tecnologia aumenterà l’efficienza di utilizzazione del calore del processo industriale e ridurrà la dipendenza dal calore dalla combustione di combustibili fossili. Le pompe di calore attualmente disponibili non sono in grado di produrre calore ai livelli di temperatura richiesti, principalmente a causa dei limiti dei tradizionali compressori semiermetici che non sono in grado di funzionare a livelli termici così elevati; la elevata temperatura in aspirazione limita fortemente il raffreddamento all’avvolgimento del motore elettrico mentre la elevata temperatura di mandata può degradare il lubrificante e danneggiare i componenti meccanici del compressore. Però i recenti sviluppi di compressori transcritici per CO2 hanno dimostrato che, con l’adozione di adeguate soluzioni che separino la zona di compressione dal resto del compressore, è possibile funzionare con la dovuta affidabilità a livelli di temperatura di mandata paragonabili. Lo sviluppo di un compressore che può operare all’interno di queste condizioni di alta temperatura con un’elevata efficienza può potenzialmente rendere le pompe di calore un’alternativa competitiva ai sistemi di riscaldamento convenzionali e quindi ridurre sia la richiesta di potenza che le emissioni di CO2. Questo documento riporta lo sviluppo

di un prototipo di pompa di calore ad alta temperatura da 20 kW termici, con due circuiti in cascata, capace di produrre calore fino a 115 °C. Il ciclo a bassa temperatura ha propano come fluido di lavoro, quello di alta temperatura utilizza invece butano come fluido refrigerante. Nella figura 1 seguente è schematizzata la pompa di calore in cascata. Entrambi i compressori sono semiermetici a pistoni; il compressore sul ciclo di alta è stato modificato per il funzionamento ad alta temperatura. Sono stati installati sensori di temperatura, pressione e flusso di massa per monitorare i parametri di funzionamento di entrambi i compressori e le loro prestazioni, anche se, per ovvie ragioni, in questo documento si riporteranno solo quelle relative al compressore per butano installato sul circuito di alta temperatura. 2. DESCRIZIONE DEL COMPRESSORE PER BUTANO E RELATIVA STRUMENTAZIONE È un compressore semi-ermetico a pistone a 4 cilindri, progettato per il funzionamento in atmosfera esplosiva; ha una cilindrata di 48,8 m3/h a 50 Hz. Il compressore è dotato di un collettore esterno di scarico per poter funzionare alle alte temperature previste. Il motore elettrico è sovradimensionato rispetto alla potenza richiesta ed ha una soglia di allarme impostata a 140 °C per potere lavorare alle elevate temperature di aspirazione previste. Ciò permetterà inoltre una migliore flessibilità del compressore per le diverse condizioni di test. Il compressore ha una protezione sulla temperatura di scarico a 160 °C. Sulla linea di mandata è installato per sicurezza un interruttore di alta pressione tarato a 28,6 bar. Il compressore è alimentato da inverter per potere modulare la frequenza tra 30 e 50Hz. INDUSTRIA&formazione / 23


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Figura 1. Rappresentazione schematica della pompa di calore.

La lubrificazione del compressore viene fatta ricircolare verso il compressore da un separatore d’olio. Una valvola temporizzata controlla la portata di lubrificazione. Un punto di prelievo del lubrificante è installato per il campiona-

24 / INDUSTRIA&formazione

mento del lubrificante e per valutare le condizioni delle parti meccaniche. Sensori di temperatura sono collegati alla testa di scarico del compressore, alla tubazione di mandata (a circa 30 cm dalla testa), alla testa sul lato di

aspirazione a valle dello scambio di calore con il motore elettrico, alla tubazione di aspirazione a 10 cm dal compressore e alla camera di lubrificazione. La temperatura degli avvolgimenti del motore sono monitorate con 6 termocoppie interne. Entrambe le linee di aspirazione e scarico sono isolate con isolamento in lana minerale da 30 mm. I sensori di pressione sono collegati a entrambe le teste di aspirazione e scarico. Un misuratore di portata massica di Coriolis è installato nel ciclo prima della valvola di espansione e dopo il ricevitore ad alta pressione. Tutti i sensori sono collegati a un data logger per l’elaborazione dei dati. La distribuzione dei sensori di pressione e temperatura per il compressore è illustrata nella Figura 2. La tipologia di sensori, il range e l’accuratezza dei vari sensori sono presentati nella Tabella 1. La potenza


NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

Figura 2. Sensori di pressione e temperatura installati sul compressore.

Tabella 1. Strumentazione installata sul compressore. Tipo di sensore Sensore di temperatura

Modello Termocoppia tipo K Termocoppia tipo J

Sonde di pressione Misuratore di massa

Coriolis

elettrica assorbita dal compressore viene letta direttamente dal convertitore di frequenza.

N° di sensori 5 6 4 1

Accuratezza +/- 2,2K +/- 2,2K +/- 0,2% FS +/- 0,2%

Range

0 -30 bar 30 – 3000 kg/h

Temperatura compressore

3.1 Temperature di funzionamento Se la temperatura di aspirazione è contenuta entro 80 °C, la temperatura di mandata si mantiene quasi sempre entro i 140 °C. Questi valori sono quelli massimi previsti dal progetto del compressore. Solo con surriscaldamento molto elevato, la temperatura eccede i 140 °C. La differenza media tra tubo e testa è intorno a 8K sul lato aspirazione e rappresenta il calore ceduto dal motore per il raffreddamento degli avvolgimenti.

Temperatura (°C)

3. RISULTATI DELLE PROVE

Temperatura evaporazione (°C)

Figura 3. Temperature di aspirazione e mandata in funzione della evaporazione.

INDUSTRIA&formazione / 25


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Temperatura olio

Temperatura olio (°C)

3.2 Temperatura dell’olio La temperatura viene presa all’interno della vite di prelievo dell’olio dal carter. La temperatura cresce all’aumentare della temperatura di aspirazione e si mantiene sotto a 100 °C con surriscaldamento contenuto. Il vapore in aspirazione raffredda tutto il compressore e di conseguenza anche l’olio. I valori superiori a 100 °C sono quelli relativi a funzionamento con elevato surriscaldamento in aspirazione.

Temperatura aspirazione compressore (°C)

Figura 4. Temperatura olio in funzione delle temperature di aspirazione. Efficienza volumetrica

Efficienza volumetrica (%)

3.3 Efficienza volumetrica Il rendimento volumetrico è definito come il rapporto tra la portata volumetrica del compressore ed il volume spostato teorico. La portata in volume è calcolata come rapporto tra la portata in peso misurata col flussimetro e la densità in aspirazione. Il valore misurato varia tra 0,87 e 0,76 in funzione del rapporto di compressione.

Rapporto di compressione (-)

Figura 5. Efficienza volumetrica in funzione del rapporto di compressione. Efficienza compressore

Efficienza compressore (%)

3.4 Efficienza energetica Il rendimento globale di compressione rappresenta la misura dell’efficienza del compressore quando tutte le perdite (meccaniche, elettriche, attriti, scambi di calore, ecc.) sono considerate. E’ definito come il prodotto tra la portata in massa ed il salto entalpico isoentropico diviso la potenza elettrica assorbita dal motore. Il rendimento è calcolato sia con i valori misurati sulla testa che sulle tubazioni con valori medi, rispettivamente del 74% e del 71%.

Rapporto di compressione (-)

Figura 6. Efficienza energetica in funzione del rapporto di compressione. 26 / INDUSTRIA&formazione


NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

4. CONCLUSIONI Questo rapporto presenta i risultati di una campagna sperimentale condotta su un compressore prototipo in versione speciale per pompa di calore ad alta temperatura. Il compressore, funzionante con butano, è installato sul circuito di alta pressione di un ciclo in cascata di una pompa di calore ad alta temperatura, con una potenza termica di 20 kW. Il prototipo del compressore, azionato da inverter per permettere il funzionamento a velocità variabile, è strumentato con 11 sensori di temperatura e 2 di pressione per registrare con cura i parametri operativi ed il livello termico. Inoltre è installato un misuratore di massa per potere calcolare i valori di potenza ed efficienza. Le misure effettuate su tutti i punti operativi provati, indicano un rendimento globale medio di compressione pari al 71%. Con una temperatura di uscita del fluido riscaldato di 115 °C, la temperatura di scarico del com-

pressore è mediamente di 127 °C. La temperatura di scarico può superare i 140 °C quando il vapore in aspirazione è eccessivamente surriscaldato e la temperatura di aspirazione eccede gli 80 °C; non c’è nessun vantaggio a lavorare in queste condizioni. I valori della pressione in mandata si mantengono entro i 22 bar ed il rapporto di compressione è sempre inferiore a 5. Il valore del rendimento volumetrico varia dal 75% al 85% a seconda del rapporto di compressione. Dopo circa 250 ore di marcia il compressore prototipo è stato ispezionato; nonostante l’elevato livello termico tutti i componenti sono in buono stato senza usure significative. Un campione di olio, prelevato dal compressore ed analizzato in laboratorio, non indica variazioni significative di viscosità né presenza di metalli. Sono previste ulteriori verifiche sperimentali con estensione della temperatura di uscita del fluido riscaldato possibilmente fino a 125 °C per valutare la resistenza del compressore pro-

totipo a condizioni così severe e valutare le prestazioni del lubrificante in termini di viscosità e di stabilità termica. Ringraziamenti Questo documento è stato finanziato da HighEFF - Centro per un’industria efficiente dal punto di vista energetico e concorrenziale per il futuro, un centro di ricerca di 8 anni nell’ambito del programma FME (Centro per la ricerca sull’energia rispettosa dell’ambiente, 257632 / E20). Gli autori riconoscono con gratitudine il sostegno finanziario del Consiglio di ricerca norvegese e i partner utenti di HighEFF. Gli autori desiderano inoltre ringraziare il Consiglio di ricerca norvegese e i partner industriali Equinor AS, Hydro Aluminium AS, Statkraft Varme AS, Vedde AS, membro del gruppo TripleNine Vedde AS, Mars GmbH, TINE SA, Cadio AS, Hybrid Energy AS e EPCON Evaporation Technology AS attraverso la concessione NFR-243679

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LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

LEZIONE 207 > PRINCIPI DI BASE DEL CONDIZIONAMENTO DELL’ARIA

Quando il climatizzatore split... piange INTRODUZIONE Il problema dell’acqua che gocciola dall’installazione allarma l’utente finale. Ecco alcune situazioni in cui tale problema si può manifestare e le attenzioni da prestare per evitarlo all’origine. Pierfrancesco FANTONI UN PROBLEMA ANTIPATICO 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. 28 / INDUSTRIA&formazione

Abbiamo visto come molteplici sono le attenzioni che si devono porre quando si procede all’insallazione di un climatizzatore split. Queste possono essere di natura tecnica, estetica, funzionale o finalizzate a soddisfare la volontà del cliente. Può anche capitare che, nonostante nella fase preliminare all’installazione si siano attentamente valutate tali componenti, comunque la posa in opera dell’apparecchiatura non venga a regola d’arte: l’inconveniente di funzionamento è sempre dietro all’angolo, per quanto ci si sforzi di prendere in considerazione preventivamente ogni possibile situazione immaginabile. Uno dei problemi più “antipatici” che si possa verificare una volta terminata l’installazione e posto in funzione il climatizzatore è quello delle perdite di acqua all’interno dell’ambiente raffrescato. Diciamo più antipatico perché, in definitiva, non è il risultato che scaturisce da un pessimo lavoro e che non pone in discussione il fatto che l’apparecchiatura lavora male, ma che l’utente finale percepisce subito e lo pone in uno stato di allarme e di preoccupazione. Paradossalmente il cliente è più soddisfatto dell’installazione quando il suo split condensa male perché l’unità

esterna è stata mal collocata piuttosto che quando si trova l’acqua di condensa all’interno di casa anche se nel primo caso si ritrova con un impianto altamente energivoro e quindi molto costoso nel suo funzionamento, ma del quale si può eventualmente accorgere solo in un secondo momento, se se ne accorgerà mai. Dell’acqua, invece, se ne accorge subito, dopo poche ore di funzionamento dell’apparecchiatura, e questo lo orienta a pensare senza alcun dubbio al fatto che l’installazione è stata eseguita male. Il che è vero ma, ripetiamo, non in termini così negativi come una persona non esperta del settore è portata a pensare. Vediamo, allora, quali sono le possibili situazioni in cui l’utente finale potrebbe trovarsi ad affrontare il problema acqua quando utilizza il suo climatizzatore da poco installato. AMBIENTI MOLTO UMIDI Il primo caso è quello che si verifica quando l’unità interna dello split è destinata a raffrescare ambienti molto umidi. Questo può essere il caso di installazioni in cucine, in stirerie o, in generale, in luoghi ove si ha un’alta produzione di vapore d’acqua. Il fenomeno della formazione della condensa potrebbe verificarsi in corrispondenza delle griglie delle bocchette di uscita dell’aria fresca sull’unità interna. L’elevata umidità presente nell’aria ambiente potrebbe, soprattutto se quest’ultima è molto calda, condensarsi a contatto dell’aria fredda che fuoriesce dall’evaporatore. Il luogo ove le diverse masse d’aria (quella calda e umida e quella fresca) vengono a miscelarsi è proprio alle bocchette di uscita dell’unità interna.


NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

Se la temperatura ambiente non si abbassa di una congrua entità, l’aria ambiente rimane calda e l’elevato differenziale di temperatura con l’aria che esce dall’unità agevola la continua formazione di condensa che potrebbe anche gocciolare cadendo dall’unità interna ed allarmando così l’utente. Questa è una situazione che si può verificare in ambienti dove si ha una continua produzione di calore, come ad esempio le cucine o i locali di stiratura.

Figura 1 – Tubo di scarico dell’acqua della condensa che sale ad una quota superiore a quella della bacinella di raccolta.

UN’ALTRA SITUAZIONE CRITICA Quando il locale da raffrescare risulta essere ricco di umidità e soggetto a carichi termici elevati si può presentare un’altra situazione in cui si ha gocciolamento di acqua dall’installazione. Questo può verificarsi quando le tubazioni di collegamento tra le due unità corrono all’interno del locale e non sono adeguatamente isolate termicamente. Questa situazione, in realtà, non dovrebbe presentarsi quando l’installazione è appena eseguita, giacché le guaine protettive delle due tubazioni dovrebbero essere integre e ben posizionate perché nuove. Ma può capitare che durante un’installazione poco accurata esse vengano danneggiate, strappate o erroneamente tagliate con il risultato finale di lasciare un tratto di tubazione scoperto. Subito dopo la posa, le tubazioni vengono racchiuse nelle canaline che le coprono alla vista e, poiché il climatizzatore non è ancora in funzione, non si manifesta ancora alcun segno di disfunzione. Quando però l’apparecchiatura viene accesa è possibile che proprio laddove la guaina è in difetto, a seguito delle basse temperature delle tubazioni e dell’alto tasso di umidità dell’aria dell’ambiente, inizi a formarsi una quantità notevole di condensa che alla fine porta alla formazione di antipatici gocciolamenti. IN SALITA MAI Una disattenzione che non viene perdonata è quella che vede la posa del

Figura 2 – Esempio di tubo di scarico della condensa flessibile e sua deformazione.

tubo di drenaggio dell’acqua di condensa senza la necessaria pendenza nella direzione del flusso. Se non è previsto l’uso della piccola pompa per lo smaltimento della condensa, l’acqua può incontrare difficoltà a defluire dalla bacinella di raccolta posto sotto l’evaporatore verso lo scarico. Una volta che il tubo di scarico si riempie l’acqua non defluisce più dalla bacinella di raccolta che tende a riempirsi sempre più fino a quando l’acqua non inizia a tracimare e, non appena trova il pertugio adatto, ad uscire anche dall’unità interna, gocciolando verso il basso. In questi casi è bene ricordarsi che trovare la bacinella colma d’acqua segnala che anche il tubo di scarico è ripieno di acqua e che quindi, nel momento in cui lo si disconnette per cercare di sistemarlo nel modo corretto, va fatta attenzione a raccogliere tale acqua, evitando che inavvertitamente venga sparsa nel locale. In generale il tubo di scarico richiede sempre la posa con una pendenza minima e non deve mai raggiungere in alcun punto una quota pari o supe-

riore a quella della bacinella di raccolta della condensa (vedi figura 1): infatti, se non è presente la pompa di smaltimento di tale acqua, le leggi della fisica ci ricordano che è impossibile vedere l’acqua scorrere in salita. QUANDO LA FLESSIBILITÀ NON È UNA VIRTÙ Situazione altrettanto rischiosa è quella in cui per far defluire l’acqua di condensa si utilizza un tubo flessibile, invece che un tubo rigido. Se il tubo non risulta ben fissato e teso, a seguito del peso dell’acqua che contiene può iniziare a curvarsi a forma di U e quindi costituire una trappola per l’acqua di scarico, che così inizia ad accumularsi. L’accumulo porta ad un aumento del peso che deve essere sostenuto dal tubo e quindi ad un suo sempre maggiore incurvamento. L’acqua rischia di non poter più defluire e, come nel caso sopra descritto, va a riempire la bacinella di raccolta provocando traboccamenti (vedi figura 2). Con grande preoccupazione per l’utente. INDUSTRIA&formazione / 29


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

Ridurre le emissioni e il costo della refrigerazione commerciale senza sacrificare le prestazioni

Neil ROBERTS Chemours

Gli effetti devastanti del cambiamento climatico sono sotto gli occhi di tutti, al pari della necessità di fare di più per ridurre le emissioni che stanno conducendoci rapidamente verso un futuro potenzialmente catastrofico, ma occorre prestare molta attenzione a non farsi guidare da reazioni emotive che potrebbero far sembrare giusta una scelta che possa rivelarsi invece un costoso errore. A causa della natura relativamente complessa delle fonti di tali emissioni, è necessario un approccio al problema che tenga conto di diversi fattori. Nell’industria della refrigerazione, un approccio semplice alla questione potrebbe risiedere nella regolamentazione delle emissioni di refrigeranti a base di idrofluorocarburi (HFC) – ampiamente utilizzati in diversi settori industriali – mediante un controllo della riduzione delle perdite o la loro sostituzione con alternative che presentino un GWP inferiore. Tuttavia, il maggior contributo al cambiamento climatico

Figura 1 – Emissioni globali di gas a effetto serra.

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nel corso del ciclo di vita di un sistema di refrigerazione è rappresentato dalle emissioni indirette prodotte dal consumo elettrico. Pertanto, l’efficienza energetica ha potenzialmente un effetto di gran lunga superiore rispetto all’impatto del refrigerante stesso. Non è del tutto sorprendente che esista una certa inerzia sul mercato: da un lato il numero di tecnologie disponibili per indirizzare le diverse esigenze di refrigerazione è andato aumentando, dall’altro non è ancora disponibile un pannello di informazioni chiare dal punto di vista delle prestazioni e dell’impatto ambientale che permettano di effettuare paragoni obiettivi. Le principali tecnologie attualmente disponibili possono essere identificate in: • Unità condensanti ad acqua (Plug-in) • Unità condensanti ad aria (Plug-in). • Sistemi R-290 / Glicole (Sistema secondario). • Sistemi basati su R-134a e circuito secondario ad R-744 (per la Media Temperatura) e sub-critico in cascata (per la Bassa Temperatura). • Sistemi basati su refrigeranti non-infiammabili a basso GWP (<1500). • Sistemi HFO A2L a basso GWP (<250). • Gruppi frigoriferi a R-744 transcritica. La catena di distribuzione britannica Asda era alla ricerca della migliore soluzione e per diversi anni ha esaminato diverse opzioni per la sua strategia di refrigerazione. Ogni tecnologia considerata durante la ricerca è stata valutata in base ad alcuni criteri fondamentali. Rispetto alla soluzione in opera (basata su refrigerante a GWP <1500), i requisiti della nuova tecnologia devono presentare: • Prestazioni di refrigerazione equivalenti. • Un’efficienza energetica equivalente o superiore. • Un livello di affidabilità (up-time) equivalente (al fine di minimizzare il rischio operativo).


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Figura 2 – Profili di temperatura a Siviglia e Leicester.

• Un costo totale equivalente o superiore. E • Idealmente, la medesima facilità di installazione e manutenzione. Una descrizione dettagliata dell’esperienza di Asda è disponibile in un White Paper edito da Chemours, ma fondamentalmente i criteri di scelta sono comuni a molti retailers confrontati alla scelta di un sistema di refrigerazione e che necessitino di considerare quale tecnologia offrirà il miglior equilibrio tra benefici ambientali, prestazioni del sistema e costi. Per aiutare a indirizzare tale problema, Chemours ha commissionato lo studio indipendente alla società di consulenza Wave Refrigeration, al fine di mettere a confronto le varie tecnologie disponibili in funzione delle diverse esigenze di refrigerazione. Per effettuare questo studio, Wave Refrigeration ha preso in considerazione una gamma di applicazioni di tipologia e capacità differenti, diverse architetture di sistema e diverse condizioni climatiche. Una

descrizione dettagliata delle tecnologie analizzate e i risultati completi dello studio sono disponibili in un White Paper edito da Chemours Lo studio effettuato da Wave Refrigeration ha preso in considerazione ciascuna delle tecnologie elencate applicate a due diverse superfici di vendita al dettaglio: • Media superficie: area di vendita di circa 2.000 mq e carichi di 160kW per la Media Temperatura e di 30kW per la Bassa Temperatura. • Bassa superficie:area di vendita di 300-500 mq e carichi di 40kW per la Media Temperatura e di 8kW per la Bassa Temperatura. Entrambe le configurazioni sono state analizzate in ambiente climatico europeo temperato (Leicester, Regno Unito) e caldo (Siviglia, Spagna). Per eseguire l’analisi delle tecnologie e dei climi vari, sono state fatte diverse ipotesi relative alla carica del sistema, alle ore di funzionamento del negozio (13 ore di apertura), ai costi dell’elettricità (€ 0,152 Siviglia, € 0,153 Leicester)

Figura 3 – Costo vs emissioni per varie tecnologie per un supermercato standard a Siviglia, Spagna.

e alle emissioni (0,309 kgCO2e/kWh Siviglia, 0,3072 kgCO2e/kWh Leicester). In questo studio sono stati esaminati i costi (CAPEX & OPEX) e le emissioni totali (TCO2e) per ogni scenario in modo da effettuare confronti precisi con lo scopo di consentire agli utenti finali di effettuare una scelta ponderata sulla tecnologia di refrigerazione più opportuna. Tracciando le emissioni totali a 10 anni per kW dei valori di refrigerazione rispetto al valore LCC di 10 anni/kW dei valori di refrigerazione, si può formare una mappa che mostra la posizione di ciascuna tecnologia, sia dal punto di vista finanziario che delle emissioni responsabili del cambiamento climatico. Per alcuni operatori il CAPEX può essere un criterio decisionale importante (anche se è incorporato nell’LCC a 10 anni), quindi nei seguenti grafici a bolle la dimensione della bolla si riferisce al CAPEX di ciascuna tecnologia, ovvero una bolla più piccola corrisponde ad un CAPEX più basso. SUPERMERCATO STANDARD È evidente, prendendo in considerazione sia un clima caldo che uno moderato, che sebbene le unità condensanti ad aria richiedano un CAPEX basso, sono anche le opzioni di gran lunga più costose e che presentano i peggiori valori dal punto di vista delle emissioni tra le tecnologie considerate. Con le unità condensanti ad acqua, le emissioni e l’LCC migliorano, ma senza oltrepassare i valori raggiunti dalla tecnologia di riferimento Opteon™ XP40. È noto che la tecnologia transcritica R744 non è la più adatta ai climi caldi e

Figura 4 – Costo vs emissioni per varie tecnologie per un supermercato standard a Leicester, Regno Unito. INDUSTRIA&formazione / 31


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Figura 5 – Costo vs emissioni per varie tecnologie in un piccolo supermercato a Siviglia, Spagna.

questo si può evincere dal grafico in Figura 3, ma ciò che probabilmente è più sorprendente è che anche nel clima più moderato di Leicester la tecnologia transcritica R-744 produce solo il 4% di emissioni in meno rispetto alla tecnologia di riferimento, inoltre presentando un valore di LCC superiore del 21%. Nel clima più caldo di Siviglia, le tecnologie ad anello secondario producono emissioni del 9% inferiori rispetto alla tecnologia di riferimento, e un LCC a 10 anni superiore del 12-14%, ma nel clima moderato di Leicester la riduzione delle emissioni scende a solo il 2-8% con un aumento dell’LCC del 21-22%. La riduzione più importante delle emissioni si ottiene quando si utilizzano i refrigeranti blandamente infiammabili e a basso GWP Opteon™ XL (14-16% Siviglia, 18-20% Leicester) che inoltre presentano un valore LCC a 10 anni più basso di tutte le tecnologie alternative a basso GWP (8% inferiore per Siviglia, inferiore del 11% per Leicester). PICCOLO SUPERMERCATO Come nel caso del negozio più grande, le unità condensanti ad aria sono di gran lunga le peggiori in termini di emissioni, sebbene per il negozio più piccolo non abbiano l’LCC più alto a 10 anni. Anche quando viene aggiunto il raffreddamento ad acqua, le emissioni si riducono, ma in entrambe le condizioni climatiche non si riscontrano emissioni totali inferiori rispetto alla tecnologia HFC/HFO di riferimento Opteon™ XP40 e pertanto non sembrano rappresentare una tecnologia alternativa futura credibile per questo genere di superfici. Come accennato in precedenza, la 32 / INDUSTRIA&formazione

Figura 6 – Costo vs emissioni per varie tecnologie in un piccolo supermercato a Leicester, Regno Unito.

tecnologia transcritica R-744 non avrebbe potuto funzionare in maniera soddisfacente nel clima più caldo di Siviglia. Come si può vedere in figura 5, questa tecnologia ha le più alte emissioni tra le opzioni di sistemi non integrati e il più alto LCC a 10 anni di tutte le tecnologie analizzate. Anche nel clima temperato di Leicester la riduzione delle emissioni è solo del 5% con un LCC a 10 anni più alto del 19% rispetto alla tecnologia di riferimento. Rispetto alle altre tecnologie, le tecnologie ad anello secondario hanno funzionato in modo molto simile a quello analizzato per superfici maggiori. Nelle condizioni climatiche più calde di Siviglia, le emissioni sono state ridotte del 7-8% con un aumento dell’LCC a 10 anni del 13-17% rispetto alla tecnologia di riferimento e, nelle condizioni di Leicester, le emissioni sono state ridotte dell’1-6% con un aumento del 23% dell’LCC a 10 anni rispetto alla tecnologia di riferimento, rendendo tali tecnologie le opzioni con l’LCC a 10 anni più elevato in condizioni climatiche moderate. Le tecnologie ad anello secondario hanno anche i più alti requisiti CAPEX di tutte le tecnologie. Le emissioni responsabili del cambiamento climatico di livello inferiore sono state ancora una volta ottenute utilizzando le opzioni di refrigeranti blandamente infiammabili e a basso GWP Opteon™ XL. Nelle condizioni climatiche più calde di Siviglia, le emissioni sono state ridotte del 14-16% e nelle condizioni moderate di Leicester, le emissioni sono state ridotte del 1820% rispetto alla tecnologia di riferimento. I valori LCC a 10 anni erano anche i più bassi di tutte le tecnologie alternative

in entrambi i climi, variando dal 9 al 19% in meno rispetto alle altre tecnologie. Sebbene il GWP del refrigerante sia un fattore molto importante, questo studio dimostra che esso non rappresenta l’unico parametro da tenere in considerazione e che l’uso di refrigeranti con GWP <10 non migliora necessariamente l’impatto sulle emissioni responsabili del cambiamento climatico. All’inizio del documento è stata evocata la lista di criteri di selezione considerati da un marchio leader della grande distribuzione. Comparati con l’attuale sistema di refrigerazione basato su refrigerante con GWP <1500, i sistemi di refrigerazione basati su Opteon™ XL20 e Opteon™ XL40: • Offrono pari capacità di refrigerazione. • Hanno prestazioni energetiche superiori. • Permettono di minimizzare i rischi legati all’affidabilità del sistema. • Permettono di ottenere un costo totale TCO equivalente. • Comportano una complessità installativa e manutentiva comparabili. Inoltre: • Permettono di ridurre le emissioni totali di CO2 equivalente fino al 20%. • Presentando un costo del ciclo di vita più basso delle tecnologie alternative. Perchè scegliere qualcos’altro? Scarica la nostra infografica e ricevi il nostro white paper Il cammino verso la riduzione delle emissioni responsabili del cambiamento climatico generate dai sistemi di refrigerazione commerciale; per ulteriori informazioni sullo studio di Wave: https://bit.ly/36zheM8 O contattaci a media@chemours.com


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R404A si prepara ad andare in pensione PREMESSA

Gianfranco CATTABRIGA Docente Centro Studi Galileo

Nota per il lettore L’articolo cita numerosi articoli del regolamento europeo, questo al fine di sottolineare che gli interventi sono previsti, descritti e formalizzati; non dimentichiamo che un regolamento europeo è legge per tutti i paesi facenti parte della comunità europea e in quanto tale sono previste sanzioni pecuniarie in caso di inadempienze.

L’industria del freddo ha sostenuto notevoli sforzi nella protezione dell’ambiente e nella abolizione dei refrigeranti contenenti cloro in conformità ai requisiti del Protocollo di Montreal. Quanto fatto a tale proposito da altri settori produttivi non rientra nell’ottica di questo breve testo ma sicuramente le attività legate alla “catena del freddo” hanno contribuito notevolmente a diminuire la quantità di cloro nell’atmosfera, rimettendosi in discussione e adottando i nuovi refrigeranti HFC proposti in alternativa dall’industria chimica. Questa attenzione non è venuta meno anche quando il pesante assalto mediatico sui cambiamenti climatici ha identificato nell’uso dei refrigeranti con “effetto serra” (refrigeranti F-Gas) soprattutto del biossido di carbonio CO2 uno tra i principali fattori scatenanti del riscaldamento dell’atmosfera terrestre. Una decina di anni dopo Montreal, nella città giapponese di Kyoto, più di 180 paesi hanno redatto un trattato internazionale in materia ambientale riguardante il surriscaldamento globale con obiettivi di taglio delle emissioni di gas serra. Il trattato è entrato in vigore il 16 febbraio 2005, dopo la ratifica da parte della Russia. A maggio 2013 gli stati che hanno aderito e ratificato il protocollo sono 192. Con l’accordo di Doha, l’estensione del protocollo è stata prolungata dal 2012 al 2020, con ulteriori obiettivi di taglio delle emissioni serra. Per fare fronte ai requisiti del trattato, ancora una volta il mondo del freddo ha dovuto misurarsi con restrizioni, divieti, obblighi e quant’altro concordato. Il programma di dismissione (phaseout o phase-off) prevede che l’industria del freddo abbandoni gradualmente i refrigeranti con effetto serra a favore di fluidi “naturali”, quindi a impatto ambientale quasi nullo.

Nonostante il nuovo regolamento FGas (UE) 517/2014 entrato in vigore a partire dal 1° gennaio 2015, solo in questo periodo si comincia a notare interesse da parte del mercato per lo “stimolo” che l’effetto del regolamento è riuscito a dare sugli impianti che utilizzano refrigeranti con valori molto elevati di GWP (> 2500). Uno dei requisiti del regolamento è il divieto di immissione sul mercato di apparecchiature frigorifere fisse contenenti refrigeranti con GWP > 2500 (Art. 11 Restrizioni all’immissione in commercio); la conseguenza più immediata di tale restrizione andrà a colpire maggiormente quei settori del mercato che, dopo l’abbandono dei refrigeranti HFC / HCFC, avevano utilizzato il nuovo refrigerante HFC R404A. R404A è una miscela ternaria composta da R125, R143a e R134a; le caratteristiche termodinamiche della miscela così composta lo avevano eletto a sostituto ideale per l’R502 nel settore della refrigerazione in nuovi impianti per le temperature basse e medie. L’R-404A è caratterizzato da una notevole stabilità chimica ed una bassa temperatura di slittamento (glide) di 0,7K ma da GWP pari a 3780, quindi il perfetto candidato a una rapida estinzione. IL RECUPERO DEL REFRIGERANTE Il programma di progressiva dismissione di questo refrigerante ha allargato la forbice prezzo-disponibilità spingendo gli utilizzatori a una seria e urgente valutazione di future scelte tecniche-commerciali. Le prospettive future di un impianto a R404A sono: • drop-in (carica del circuito frigorifero con fluido alternativo, direttamente sostituibile, che non necessita di INDUSTRIA&formazione / 33


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modifiche sostanziali dell’impianto, a parte la regolazione dell’organo di espansione e degli apparecchi di comando e di sicurezza). • Conversione (adeguamento dell’impianto frigorifero alle nuove normative in vigore o aggiornamento alle nuove tecnologie disponibili). • Smantellamento (la chiusura finale e l’interruzione dell’uso o del funzionamento di un prodotto o di una parte di apparecchiatura contenente gas fluorurati a effetto serra). Qualsiasi sia la scelta che si effettuerà, è assolutamente necessario che essa sia preceduta dalla completa rimozione del refrigerante R404A dal circuito frigorifero, operazione detta “recupero” e che il regolamento definisce all’articolo 2 “definizioni” come: la raccolta e lo stoccaggio di gas fluorurati a effetto serra provenienti da prodotti, inclusi contenitori, e apparecchiature effettuati nel corso delle operazioni di manutenzione o assistenza o prima dello smantellamento dei prodotti o delle apparecchiature. Non sono molto lontani i tempi in cui era consuetudine rilasciare il refrigerante in atmosfera nel corso dei normali interventi sul circuito frigorifero; ora sia la normativa in vigore che una maggiore sensibilità nei confronti della qualità della vita rendono la rimozione del refrigerante obbligatoria così come specificato dall’art. 8 “Recupero: gli operatori di apparecchiature fisse o di unità di refrigerazione … contenenti gas fluorurati ad effetto serra … assicurano che il recupero di tali gas sia svolto da persone fisiche … Quindi, dato per certo che il recupero va fatto, vediamolo nel dettaglio; gli strumenti materiali e immateriali indispensabili per il recupero sono: • recuperatore; • bombola per il recupero; • bilancia (meglio se elettronica); • tubi flessibili e minuterie necessarie per il collegamento. Ma soprattutto è richiesto che il manutentore conosca perfettamente le necessarie procedure e sia in possesso della certificazione prevista dal regolamento europeo 2067/2015 (art.4 “Certificazione del personale”) comunemente chiamato PATENTINO DEL FRIGORISTA. La dotazione minima può essere allargata ad altri equipaggiamenti per 34 / INDUSTRIA&formazione

rendere il recupero più rapido, efficace ed efficiente. IL RECUPERATORE DI REFRIGERANTE Non si capisce perché il recuperatore di refrigerante è ancora considerato da alcuni frigoristi come un arcano, un superfluo che frena il “tradizionale” modo di lavorare. Il recuperatore è comparso abbastanza recentemente tra i nostri frigoristi ma già negli anni ’70 era presente nel cataloghi dei punti vendita USA. La figura 1 mostra uno dei primi recuperatori disponibili; sicuramente lo stile è datato ma ... funzionava; da allora la tecnologia ha fatto passi da gigante sia dal punto di vista delle prestazioni che dell’estetica (figura 2); c’é da augurarsi che anche l’approccio a tale equipaggiamento abbia subito analogo miglioramento. Figura 1

Le configurazioni di recuperatore disponibili sono tante, pertanto come si collega al circuito da svuotare, come condurre i diversi metodi di recupero (push-pull, tradizionale) e i dettagli delle singole manovre sono demandati alle istruzioni rilasciate dal costruttore. Preferiamo richiamare l’attenzione del lettore su aspetti operativi meno scontati. Durante il trasferimento la pressione del refrigerante all’interno del circuito diminuisce progressivamente mentre quella all’interno della bombola di stoccaggio aumenta: l’aumentato rapporto di compressione costituisce una delle principali cause del rallentamento del trasferimento di refrigerante, un opportuno raffreddamento della bombola (e quindi della sua pressione interna) darà il via a una

fase di recupero più accettabile. Sono disponibili recuperatori equipaggiati con un distillatore del fluido recuperato che provvede a separare il refrigerante dalle eventuali frazioni di lubrificante; alla fine del recupero, è necessario reimmettere nel circuito una pari quantità di olio vergine dello stesso tipo e con la medesima viscosità. Il recuperatore è in grado di rimuovere qualsiasi tipo di refrigerante ma il filtro Figura 2

posto sulla linea di aspirazione deve essere cambiato ogni volta che ci si prepara a recuperare un refrigerante diverso e quando la spia (se presente) indica presenza di umidità. In caso di recupero da circuiti frigoriferi dotati di scambiatori (condensatore e/o evaporatore) ad acqua, è indispensabile che si provveda a fare circolare l’acqua durante le operazioni; l’abbassamento della temperatura del refrigerante che consegue alla sua vaporizzazione (se nel circuito liquido e vapore sono contemporaneamente presenti) può causare la formazione di ghiaccio che, dilatandosi, provocherebbe danni irreversibili. Normalmente la pressione di arresto automatico di un recuperatore è circa 0,33 bar manometrici che per il R404A corrisponde a una temperatura di saturazione di -40 °C circa quindi ben al di sotto del punto di congelamento dell’acqua. RECUPERO E NON SOLO RECUPERO In funzione del tipo di recuperatore utilizzato e della procedura adottata, alla fine disporremo di refrigerante recuperato (trasferito senza alcun processo di pulizia), riciclato (vedi regolamento F-


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Gas (UE) 517/2014 art. 2 “definizioni”) oppure refrigerante destinato alla rigenerazione o, nella peggiore delle ipotesi, allo smaltimento. In questi ultimi due casi, il refrigerante non è più gestibile da parte del manutentore ma deve essere affidato alle attenzioni di un centro di raccolta autorizzato che provvederà a sottoporlo a un processo di smaltimento o rigenerazione a suo insindacabile giudizio. Il refrigerante R404A appena recuperato rappresenta un bene al pari di qualunque componente dell’impianto, che è ancora di proprietà del proprietario/operatore dell’impianto e pertanto quest’ultimo è responsabile del destino del refrigerante. Il possibile riutilizzo del refrigerante R404A rimosso dal circuito è scandito da tempistiche diverse in funzione del suo stato e che il regolamento (UE) 517/2014 ha così formalizzato: art.13 “controllo dell’uso”: a decorrere dal 1° gennaio 2020, è vietato l’uso dei gas fluorurati a effetto serra con potenziale di riscaldamento globale pari o superiore a 2500 (R404A, GWP = 3780) per l’assistenza o la manutenzione delle apparecchiature di refrigerazione con dimensioni del carico di refrigerazione pari o superiori a 40 tonnellate di CO2 equivalente globale pari o superiore a 2500 per l’assistenza o la manutenzione delle apparecchiature di refrigerazione con dimensioni del carico di refrigerazione pari o superiori a 40 tonnellate di CO2 equivalente. Ma l’articolo prosegue con … Fino al 1° gennaio 2030, il divieto di cui al primo comma non si applica alle seguenti categorie di gas fluorurati a effetto serra: a) gas fluorurati a effetto serra rigenerati con potenziale di riscaldamento globale pari o superiore a 2500 e utilizzati per la manutenzione o l’assistenza delle apparecchiature di refrigerazione esistenti, … b) gas fluorurati a effetto serra riciclati con potenziale di riscaldamento globale pari o superiore a 2500 e utilizzati per la manutenzione o la riparazione delle apparecchiature di refrigerazione esistenti, a condizione che siano stati recuperati da tali apparecchiature. Questi gas riciclati possono essere utilizzati

Figura 3

esclusivamente dall’impresa che ha effettuato o per conto della quale è stato effettuato il recupero a titolo di manutenzione o assistenza. La norma UNI EN 378-4 prevede il riutilizzo del refrigerante riciclato anche per impianti simili per funzioni e componenti ma la normativa non specifica cosa si intenda per apparecchiatura “simile”. E’ nostra opinione che la condizione di “similarità” sia giudicata e sottoscritta da personale competente secondo la norma EN13313 “Impianti di refrigerazione e pompe di calore Competenza del personale”. Tutto chiaro? Ma riciclo, riutilizzo o rigenerazione? Chi decide? In quale modo? Su quali basi? Non ci sono dubbi!!! La decisione spetta al proprietario/operatore responsabile dell’impianto; la legislazione e normativa in vigore è estremamente chiara in merito anche se affetta da un linguaggio burocratico che ne rende la lettura “sensibilmente ostica”. Per chi volesse cimentarsi, ecco una panoramica del quadro normativo. • Regolamento europeo UE 517/2014 (Nuova F-Gas). • Regolamento europeo UE 2067/2015 (Competenze F-Gas) Leggi italiane: • Testo unico ambientale Dlgs 152/ 2006 – parte IV – Rifiuti Norme tecniche. – EN 378-1:2017 Sistemi di refrigerazione e pompe di calore – Requisiti per la sicurezza e l’ambiente – Requisiti di base, definizioni, classificazione e criteri di selezione. – EN 378-4:2017 Sistemi di refrige-

razione e pompe di calore – Requisiti per la sicurezza e l’ambiente – Conduzione, manutenzione, riparazione e recupero. – EN 13313:2011 Competenze del personale. Il seguente schema di base (figura 3) riassume le prescrizioni tecniche contenute nella norma EN378-4:2017; in qualsiasi maniera la valutazione, il riciclo e/o la rigenerazione sono operazioni che devono essere fatte da personale competente in materia. Se il frigorista certificato dovesse affrontare la scelta tra recupero/riciclo oppure rigenerazione, non deve trascurare la conseguenza di una eventuale perdita di refrigerante R404A trascurata che, pur con un glide ridotto, vedrebbe modificata la sua composizione originale (44% R125 / 52% R143a / 4% R134a) con un fluido che risulta dal recupero che ha caratteristiche termodinamiche non prevedibili. La dismissione progressiva del refrigerante R404A deve entrare a pieno diritto tra gli elementi di valutazione perché, una volta bandito totalmente, al primo intervento invasivo sull’impianto il refrigerante R404A dovrà essere inviato allo smaltimento; a questo punto dovrebbe già essere pronto un piano di smaltimento e sostituzione con un nuovo impianto in linea con le disposizioni vigenti in materia di refrigeranti oppure un intervento di retrofit per prolungare la vita operativa dell’impianto fino al pensionamento definitivo del R404A. Ma questo sarà argomento di un prossimo articolo. INDUSTRIA&formazione / 35


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LEZIONE 227 > CONCETTI DI BASE SULLE TECNICHE FRIGORIFERE

Accorgimenti per evitare alte temperature di funzionamento del compressore quando si usa l’R449A Introduzione

Pierfrancesco FANTONI

Continuiamo con questo numero il ciclo di lezioni semplificate per i soci ATF del corso teorico-pratico di tecniche frigorifere curato dal prof. ing. Pierfrancesco Fantoni. In particolare con questo ciclo di lezioni di base abbiamo voluto, in questi 20 anni, presentare la didattica del prof. ing. Fantoni, che ha tenuto, su questa stessa linea, lezioni sulle tecniche della refrigerazione ed in particolare di specializzazione sulla termodinamica del circuito frigorifero. Visionare su www.centrogalileo.it ulteriori informazioni tecniche alle voci “articoli” e “organizzazione corsi”: 1) calendario corsi 2019, 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. 36 / INDUSTRIA&formazione

Come visto nel precedente numero, uno dei principali problemi a cui si deve far fronte quando si esegue il retrofit R404A-R449A è quello delle maggiori temperature di lavoro del compressore. Questa situazione non sempre è accettabile se si desidera assicurare un buon funzionamento del circuito e quindi va preso in considerazione caso per caso. In particolare ci sono soluzioni tecnologiche che tradizionalmente vengono adottate e che invece con la nuova miscela non sono più attuabili se si desidera che il compressore non sia soggetto ad eccessivi stress termici. Raffreddamento esterno del compressore Il primo accorgimento da adottare, per garantire temperature di lavoro del compressore adeguatamente contenute, è quello di garantire sempre un’idonea ventilazione del compressore stesso. Questo è ottenibile sia posizionando il compressore opportunamente in una collocazione dove avviene naturalmente la circolazione dell’aria, sia adottando una ventilazione forzata meccanica, ad esempio sfruttando l’azione del ventilatore del condensatore. Poichè si sta eseguendo un retrofit, è scontato immaginare che l’apparecchiatura sia stata pensata e concepita per funzionare con R404A e, quindi, originariamente, durante la fase progettuale, non si sia posta maniacale attenzione all’esigenza di garantire una buona circolazione dell’aria, magari sacrificando tale esigenza ad altre priorità, quale lo spazio a disposizione, gli ingombri o quant’altro.

Tuttavia nell’eseguire il retrofit a R449A tale attenzione non può non essere presa, dato che nel funzionamento con il nuovo refrigerante il compressore andrà sicuramente a lavorare in condizioni di temperatura più critiche. Sempre nella stessa ottica, il retrofit da R404A a R449A richiede anche di eliminare eventuali coperture del compressore, coperture che possono essere state realizzate in origine per attenuare la rumorosità legata al funzionamento del compressore. In ogni caso va favorita la dissipazione del calore da parte del compressore. Raffreddamento interno del compressore Durante il suo normale funzionamento, il compressore viene raffrescato dal refrigerante gassoso che viene aspirato dall’evaporatore. Il motore elettrico e le parti meccaniche tutte producono un’elevata quantità di calore a causa dell’effetto Joule e degli attriti che si verificano tra i vari componenti in movimento. Nei compressori di tipo alternativo, nei compressori a vite e in molti compressori di tipo scroll il refrigerante aspirato, che risulta essere a bassa temperatura, esercita un’azione fondamentale per aiutare il compressore a dissipare tutto il calore che viene prodotto. Tale effetto raffreddante dipende fortemente dalla temperatura di evaporazione del refrigerante e viene parzialmente attenuata dal grado di surriscaldamento che il gas subisce all’uscita dell’evaporatore e lungo la linea di aspirazione. Infatti maggiore è l’aumento di temperatura che il gas subisce lungo il tragitto che va dall’evaporatore al compressore, minore sarà la sua capacità di asportare ca-


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Figura 1 – Scambiatore liquido-vapore realizzato con una soluzione tubo-dentro-tubo. lore dal compressore stesso. Per tale ragione, considerato che l’uso dell’R449A comporta naturalmente un aggravio termico sul funzionamento del compressore, è sempre bene fare in modo che il refrigerante gassoso aspirato non risulti essere surriscaldato oltre il necessario, propro per non compromettere il suo effetto refrigerante sul compressore. Tale esigenza richiede innanzitutto di evitare l’assorbimento di calore da parte del gas lungo la tubazione di aspirazione, fatto che comporta la necessità di provvedere sempre ad una accurata e opportuna coibentazione di tale linea. In aggiunta a ciò va sempre tenuto sotto controllo il surriscaldamento del gas in uscita dall’evaporatore in tutte le condizioni di funzionamento dell’apparecchiatura, anche in quelle dove il carico termico da asportare è massimo. Alla luce di tali considerazioni, quindi, pare scontato che impiegare il capillare come dispositivo di espansione non è la soluzione pià conveniente, dato che con tale componente il controllo del surriscaldamento del gas che esce dall’evaporatore è praticamente inesistente. Impiegando R449A, invece, risulta essere d’obbligo ricorrere all’uso della valvola d’espansione, che permette di controllare con più precisione il surriscaldamento e quindi di avere il gas refrigerante che viene aspirato dal compressore alla più bassa temperatura possibile.

Scambiatore liquido vapore Uno degli accorgimenti che viene usato con una certa frequenza per migliorare l’efficienza frigorifera di un circuito è quello di predisporre uno scambiatore di calore tra il vapore surriscaldato della linea di aspirazione con il liquido sottoraffreddato del tubo dell’alta pressione. Lo scambiatore, certe volte, è anche di tipo molto rudimentale come avviene, ad esempio, nei frigoriferi di più basso costo. Una delle modalità di realizzare tale scambiatore è quella di inserire parte del tubo capillare all’interno del tubo del liquido e fare in modo che i due fluidi scorrano in controcorrente: in questo modo il vapore surriscaldato, che si trova a bassa temperatura, sottrae calore al liquido sottoraffreddato che si trova ad alta temperatura. Il risultato che si ha da questa configurazione è quello che il liquido viene ulteriormente sottoraffreddato con benefico effetto sulla resa frigorifera del circuito. In aggiunta a ciò il vapore acquista calore e così eventuali piccole quantità di refrigerante liquido eventualmente presenti possono evaporare prima di giungere al compressore. Con tale semplice accorgimento, insomma, si possono ottenere benefici vantaggi per il funzionamento del circuito. Però se viene impiegato R449A come refrigerante, tale situazione va ancora una volta attentamente analizzata nella sua implementazione dato che com-

Figura 2 – Scambiatore di calore liquido-vapore. (da catalogo Danfoss)

porta, di norma, un aumento della temperatura del vapore che viene aspirato dal compressore e quindi porta ad un conseguente minor raffreddamento del compressore stesso. Anzi, ad un sicuro suo maggior riscaldamento, dato che comprimere un vapore con un volume specifico più grande comporta una maggiore spesa di energia. La figura 1 riporta una rappresentazione schematica dello scambiatore liquido-vapore realizzato in maniera molto semplice con la realizzazione tubo-dentro-tubo mentre la figura 2 illustra uno scambiatore di calore vero e proprio. Entrambe queste soluzioni possono portare ad avere eccessive temperature di scarico del compressore quando si esegue il retrofit con R449A e quindi non sono sempre realizzabili. INDUSTRIA&formazione / 37


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Manuale sull’uso degli F-Gas e le alternative 13ª parte: Refrigeranti alternativi RETROFIT DEI REFRIGERANTI

Kelvin KELLY(nella foto) - Martin COOK BUSINESS EDGE

Tratto da “F-Gas Reference Manual”, l’intero manuale in lingua inglese può essere acquistato sul sito web www.businessedgeltd.co.uk

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Le seguenti tabelle illustrano i dati comparabili che è necessario analizzare prima di scegliere un refrigerante alternativo. I due esempi sono basati su R404A e R134a. Questi valori sono teorici in quanto i componenti non sono stati sottoposti ad alcuna caduta di pressione. L’utilizzo di componenti appositamente progettati e realizzati per i refrigeranti alternativi migliorerà le loro prestazioni; queste informazioni sono utili solo per un confronto. Informazioni gentilmente fornite da A-Gas. Adeguamento R404A Parametri di progettazione dei sistemi originali – Refrigerante R404A -30 °C evaporazione, + 40 °C condensazione Parametri Refrigerante Temperatura di evaporazione Surriscaldamento in uscita Carica di Raffreddamento Compressore volumetrico Efficienza isentropica del compressore Efficienza volumetrica del compressore Temperatura di condensazione Sottoraffreddamento in uscita Ore del Giorno Costo effettivo di elettricità per KWh TEWI Carica di refrigerante (stima) Tasso di perdita annuale Tasso di perdita manutenzione Efficienza di recupero Potenza accessoria Durata operativa del sistema (anni)

Opzioni

°C K Hrs €

Unità R404A -30.00 6.00 10.00 36.83 0.70 0.95 40.00 3.00 18.00 0.11

Kg % % % % yrs

10.00 2.00 5.00 95.00 10.00 15.00

°C K kW m3/h


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Confronto tra R404A e refrigeranti alternativi a basso GWP Gruppo di Sicurezza GWP del Refrigerante Carica di Refrigerante Carica Refrigerante GWP Temperatura di Evaporazione Pressione di evaporazione Surriscaldamento evaporatore Surriscaldamento della linea di aspirazione Temperatura di aspirazione del compressore Temperatura di scarico del compressore Temperatura di condensazione Pressione di condensazione Raffreddamento secondario del condensatore Raffreddamento a linea liquida Temperatura della linea del liquido Densità del liquido Compressore volumetrico Efficienza volumetrica Efficienza isentropica Flusso di massa Capacità di raffreddamento dell’evaporatore Potenza del compressore COP Scorrimento dell’evaporatore Scorrimento del condensatore Capacità volumetrica Capacità del condensatore Consumo di energia del compressore Costo di energia stimato P / A Adeguamento R134a Parametri di progettazione del sistema originale: refrigerante R134a, evaporazione a 10 °C, condensazione a 40 °C

CO2eq Kg TCO2eq 0 °C Bar G K K 0 °C 0 °C 0 °C Bar G K K 0 °C Kg/m3 M3/h % % Kg/s KW kW K K Kj/m3 kW Stima % €

R404A A1 3922 10.00 39.22 -30.00 1.03 6.00 0.00 -23.78 71.10 40.00 17.21 3.00 0.00 36.83 985.18 36.83 0.95 0.70 0.10 10.00 6.53 1.53 0.44 0.34 1028.85 16.53 € 4514

R1270 A3 2 4.86 0.01 -30.00 1.10 6.00 0.00 -24.00 87.92 40.00 15.47 3.00 0.00 37.00 484.94 36.83 0.95 0.70 0.04 11.50 6.68 1.72 0.00 0.00 1183.25 18.18 0.89 € 4440

Parametri Refrigerante Temperatura di evaporazione Surriscaldamento in uscita Carica di Raffreddamento Spostamento del compressore Efficienza isentropica del compressore Efficienza volumetrica del compressore Temperatura di condensazione Sottoraffreddamento in uscita Ore di funzionamento giornaliero Costo effettivo di elettricità per KWh TEWI Carica di refrigerante (est) Tasso di perdita annuale Tasso di perdita di servizio Efficienza di recupero Potenza ausiliaria Durata operativa del sistema (anni)

R452C A1 2000 10.85 21.69 -30.01 1.00 6.00 0.00 -22.92 74.80 40.00 17.92 3.00 0.00 35.36 1078.31 36.83 0.95 0.70 0.10 10.34 6.64 1.56 2.18 3.29 1064.04 16.98 0.98 € 4440

R455A (I40X) R454A (XL40) A2L A2L 148 246 9.40 9.53 1.39 2.34 -30.07 -30.02 0.72 0.92 6.00 6.00 0.00 0.00 -21.13 -21.81 86.86 92.53 40.01 40.02 16.29 17.19 3.00 3.00 0.00 0.00 32.16 34.27 951.56 937.04 36.83 36.83 0.95 0.95 0.70 0.70 0.07 0.08 9.75 10.91 6.01 6.62 1.62 1.65 5.89 4.42 9.71 5.49 1003.16 1122.65 15.76 17.53 0.94 0.93 € 4264 € 4194 Opzioni

°C K hrs €

Unità R134a -10.00 6.00 10.00 26.65 0.70 0.95 40.00 3.00 18.00 0.11

Kg % % % % yrs

10.00 2.00 5.00 95.00 10.00 15.00

°C K kW m3/h

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Confronto tra refrigerante R134a e refrigeranti alternativi idonei a basso GWP Gruppo di Sicurezza GWP del Refrigerante Carica di Refrigerante Carica Refrigerante GWP Temperatura di Evaporazione Pressione di evaporazione Surriscaldamento evaporatore Surriscaldamento della linea di aspirazione Temperatura di aspirazione del compressore Temperatura di scarico del compressore Temperatura di condensazione Pressione di condensazione Raffreddamento secondario del condensatore Raffreddamento a linea liquida Temperatura della linea del liquido Densità del liquido Compressore volumetrico Efficienza volumetrica Efficienza isentropica Flusso di massa Capacità di raffreddamento dell’evaporatore Potenza del compressore COP Scorrimento dell’evaporatore Scorrimento del condensatore Capacità volumetrica Capacità del condensatore Consumo di energia del compressore Costo di energia stimato P / A

CO2eq Kg TCO2eq 0 °C Bar G K K 0 °C 0 °C 0 °C Bar G K K 0 °C Kg/m3 M3/h % % Kg/s KW kW K K Kj/m3 kW Est % €

R134a A1 1310 10.00 13.1 -10.00 0.99 6.00 0.00 -4.00 66.07 40.00 17.21 3.00 0.00 36.83 985.18 36.83 0.95 0.70 0.10 10.00 6.53 1.53 0.44 0.34 1028.85 16.53 € 4514

R600a A3 3 5 15 -10.00 0.07 6.00 0.00 -4.00 55.47 40.00 15.47 3.00 0.00 37.00 484.94 36.83 0.95 0.70 0.04 11.50 6.68 1.72 0.00 0.00 1183.25 18.18 0.89 € 4014

R455A (L40X) R513A (XP10) R450A (N13) A2L A1 A1 148 631 604 8.11 9.70 9.699.69 1.2 6.12 5.85 -10.09 -10.00 -10.00 2.81 1.22 0.84 6.00 6.00 6.00 0.00 0.00 0.00 -0.61 -3.98 -3.71 73.36 58.43 60.85 40.00 40.01 40.02 17.92 16.29 17.19 3.00 3.00 3.00 0.00 0.00 0.00 35.36 32.16 34.27 1078.31 951.56 937.04 36.83 36.83 36.83 0.95 0.95 0.95 0.70 0.70 0.70 0.10 0.07 0.08 10.34 9.75 10.91 6.64 6.01 6.62 1.56 1.62 1.65 2.18 5.89 4.42 3.29 9.71 5.49 1064.04 1003.16 1122.65 16.98 15.76 17.53 0.98 0.94 0.93 € 4440 € 4264 € 4193

• L’R744 presenta un limite pratico inferiore a quello della maggior parte degli HFC a causa della sua lieve tossicità (Vedi Modulo 2 per maggiori dettagli sui rilevatori fissi di fuga); • Il limite pratico per un refrigerante rappresenta la conR744 (Anidride carbonica) centrazione più elevata tollerabile in uno spazio occupato tale da pregiudicare tentativi di fuga per le persone preLe modalità d’uso dell’R744 dipendono dalle sue principali senti. Per ulteriori informazioni vedi lo Standard di sicucaratteristiche: rezza EN378-1, tabella E.1; • L’R744 ha proprietà asfissianti. In luoghi chiusi occupati da persone (come celle frigorifere o sale-macchine) dove si possono registrare concentrazioni che possono pregiudicare tentativi di fuga è necessario installare un sistema di rilevamento delle perdite fisso. Si raccomanda di impostare un • Tutti i componenti devono essere idonei a lavorare ad elelivello di allarme al 50% del Limite di Esposizione di Tosvate pressioni di lavoro e di fermo-impianto; sicità Acuta (ATEL) o del Limite di Mancanza di Ossigeno (ODL) così come specificato nella norma 1 GWP è tratto dal Regolamento F Gas EU 517:2014 EN378 per quanto riguarda le sale-mac2 Temp sat è la temperatura superficiale dell’R744 solida a pressione atmosferica chine. Questo corrisponde al livello al di Le seguenti informazioni si basano sul modulo 2 di REAL alternatives “differenza progettuale” per i refrigeranti alternativi da www.realalternatives.eu e riprodotto con autorizzazione.

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sopra del quale vi è un effetto negativo derivante sia da una singola esposizione sia da esposizioni multiple in un breve lasso di tempo (di solito meno di 24 ore). Per l’R744 il valore ATEL / ODL è 0,036 kg/m3, cosicché l’allarme va impostato ad un valore di 0,018 kg/m3 (circa 20.000 ppm). Di solito si imposta anche un pre-allarme in corrispondenza del valore di 5.000 ppm in seguito alla possibilità di un veloce aumento della concentrazione in caso di fuga a causa delle elevate pressioni dell’R744; • La cilindrata del compressore ed il diametro dei tubi sono inferiori a seguito dell’elevata capacità frigorifera dell’R744 rispetto agli altri refrigeranti. Per esempio, la cilindrata del compressore è circa 1/5 rispetto a quella necessaria per l’R404A;

Alcuni esempi di impianti a R744

• La bassa temperatura critica dell’R744 comporta delle particolarità nella progettazione dell’impianto. Le possibili alternative si riassumono nelle seguenti tipologie: • Impianti transcritici: Questi impianti lavorano con il lato di alta pressione al di sopra della temperatura critica per tutto o parte del tempo di funzionamento. In questi impianti il calore viene rigettato nell’aria ambiente e per tale ragione il ciclo è transcritico per elevate condizioni ambientali, di solito quando la temperatura ambiente è superiore a 21-25 °C. Piccole apparecchiature a ciclo transcritico (come ad esempio distributori di bibite, collocati all’interno di locali chiusi) lavorano solitamente a tempo pieno con ciclo transcritico. • Impianti in cascata: Di solito sono sempre subcritici. In tali impianti l’R744 lavora nel primo stadio dell’impianto in cascata ed il calore rigettato dalla condensazione dell’R744 viene acquistato dal refrigerante che evapora nel secondo stadio dell’impianto. L’impianto dello stadio superiore di solito è un impianto convenzionale che funziona con HFC o HC o R717. In alcuni impianti l’R744 viene impiegata sia nel secondo stadio che nel primo. In quest’ultimo il ciclo è sempre subcritico mentre nel secondo risulta essere transcritico per elevate temperature ambiente. • Impianti a fluido secondario: L’R744 viene impiegata come fluido secondario e viene pompata negli scambiatori di calore. A causa della sua elevata volatilità l’R744 può evaporare parzialmente anche se dall’evaporatore esce sempre refrigerante saturo (non c’è surriscaldamento come avviene normalmente negli impianti ad espansione diretta). L’R744 viene raffreddata da un chiller. • Negli impianti a bassa temperatura (LT) transcritici si fa ricorso alla compressione bistadio a causa dell’elevata temperatura di scarico che si può avere. • In molti impianti la temperatura del liquido è inferiore alla temperatura ambiente grazie alla particolare tipologia del circuito (viene utilizzato un sottoraffreddamento mecca-

nico mediante l’impiego di scambiatori di calore tra l’aspirazione e il tubo del liquido). In questi casi non è necessario sottoraffreddare il liquido nella maniera tradizionale. Molti impianti a R744 utilizzano due o più delle tipologie impiantistiche citate sopra, come ad esempio un sistema in cascata può comprendere un circuito di pompaggio secondario e/o può essere raffreddato da un impianto transcritico a R744. USO TRANSCRITICO Temperatura critica La più grande differenza dell’R744 rispetto agli altri tipi di refrigerante è la possibilità di lavorare in molti impianti a temperature al di sopra della temperatura critica (31 °C). Per una dimostrazione pratica ed una spiegazione del significato di punto critico vedi il video citato nel link. La maggior parte degli impianti che rigettano il calore all’aria ambiente lavorano al di sopra del punto critico per una parte o per tutto il tempo di funzionamento. In tali impianti il condensatore funziona da “gas cooler” in quanto il refrigerante non condensa in questo componente quando si trova al di sopra del punto critico. L’R744 ritorna liquida solo quando viene ridotta la sua pressione: • gli impianti a R744 sono subcritici quando la temperatura di condensazione è inferiore a 31°C. • gli impianti a R744 sono transcritici quando la “temperatura di raffreddamento del gas” è superiore a 31°C.

Tratto da www.danfoss.com

Gli impianti a HFC, HC e R717 sono sempre subcritici in quanto la temperatura di condensazione non supera mai la temperatura critica (per esempio 101 °C nel caso dell’R134a). Impianto transcritico base Un esempio di circuito transcritico viene mostrato in figura 4. In tale impianto la pressione del gas-cooler dipende dalla quantità di refrigerante presente nel circuito: di conseguenza la capacità e l’efficienza possono variare significativamente. Si possono trovare maggiori dettagli riguardo piccole apparecchiature funzionati con ciclo transcritico nella guida Danfoss citata nel link. INDUSTRIA&formazione / 41


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Figura 1, semplice circuito transcritico

Diagramma P-h - Circuito base Il diagramma pressione-entalpia della figura seguente mostra un esempio di un semplice impianto a R744 che lavora con ciclo subcritico a basse temperature ambiente (ciclo rosa) e con ciclo transcritico ad elevate temperature ambiente (ciclo verde). Il diagramma mostra che la capacità frigorifera dell’evaporatore risulta essere significativamente minore nel ciclo transcritico.

Diagramma pressione-entalpia che illustra un ciclo subcritico e uno transcritico

Nel ciclo transcritico il refrigerante non condensa nel gascooler, la temperatura diminuisce ed il calore viene così rigettato. Il refrigerante non condensa fino a quando la sua pres-

Diagramma pressione-entalpia con riportate tre diverse pressioni operative del gas-cooler 42 / INDUSTRIA&formazione

sione non diminuisce al di sotto della pressione critica (72,8 bar rel). Nel ciclo transcritico la pressione nel gas-cooler dipende dalla quantità di refrigerante presente in esso (se non viene controllato). La temperatura del fluido supercritico diminuisce quando il refrigerante passa attraverso il gas-cooler. La temperatura all’uscita di quest’ultimo dipende dalle dimensioni del gas-cooler e dalla temperatura dell’aria. Quando si lavora al di sopra del punto critico, un aumento della pressione di alta provoca un aumento della capacità frigorifera, come si può notare dal diagramma pressioneentalpia della figura 3. La miglior pressione di lavoro è quella del caso 3 perché non si registra una significativa penalizzazione energetica a fronte di un aumento della capacità frigorifera rispetto al caso 1. Impianto transcritico di grandi dimensioni In un tipico impianto transcritico di grandi dimensioni viene controllata la pressione di mandata. La figura seguente mostra una rappresentazione schematica di un circuito.

Tipico impianto transcritico

1. Il compressore è un compressore transcritico, progettato per le maggiori pressioni e la maggiore capacità frigorifera del refrigerante; 2. Il gas-cooler è progettualmente simile ad un condensatore tradizionale, nonostante i diametri dei tubi risultino essere più piccoli e debba sopportare pressioni maggiori; 3. La valvola di regolazione del gas-cooler viene controllata dalla pressione nel gas-cooler e mantiene la pressione al suo valore ottimale (di solito 90 bar quando il ciclo è transcritico, cioè per temperature ambiente superiori a 21°C - 25°C); 4. Il ricevitore di liquido e la relativa tubazione del liquido (in verde) si trova ad una pressione intermedia 5. La valvola di regolazione della pressione del ricevitore viene controllata dalla pressione del ricevitore e controlla la pressione intermedia ad un valore fissato dal progettista (di solito tra i 35 ed i 65 bar rel). Maggiori dettagli sui sistemi transritici sono riportati nelle pubblicazioni Emerson e Danfoss evidenziate nei link.


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Impianti in cascata subcritici L’R744 viene anche usata negli impianti in cascata, come mostra la seguente figura.

Circuito base in cascata

1. Il compressore per R744 è simile a quello per R410A (di solito lavora a pressioni simili); 2. L’R744 condensa nello scambiatore di calore in cascata, cedendo il suo calore all’evaporatore dello stadio di alta; 3. L’impianto dello stadio di alta solitamente è un chiller, funzionante con HFC, HC o R717. Lo stadio di alta può anche funzionare a R744, in tal caso risulterà essere transcritico in alcune situazioni di funzionamento. Il funzionamento dello stadio di alta di solito viene controllato mediante la pressione nel ricevitore di liquido dell’R744. Maggiori dettagli riguardo gli impianti in cascata sono disponibili nei documenti citati nei link. Impianti a fluido secondario L’R744 viene impiegato anche come refrigerante secondario, come mostra la seguente figura

Schema di impianto base a fluido secondario

1. La pompa per l’R744 in fase liquida è di tipo centrifugo, raffreddata dal refrigerante liquido stesso. Risulta essen-

ziale che nella pompa entri una portata di liquido costante per evitare fenomeni di cavitazione con conseguente diminuzione delle sue prestazioni e della sua affidabilità nel tempo; 2. L’R744 condensa nello scambiatore di calore, cedendo il calore al refrigerante contenuto nell’evaporatore dello stadio superiore; 3. L’impianto dello stadio superiore di solito è un chiller funzionante con HFC, HC o R717. Il suo funzionamento è regolato dalla pressione del ricevitore di liquido dell’R744. L’R744 presenta i seguenti vantaggi rispetto agli altri fluidi secondari: • Essendo volatile, evapora parzialmente nello scambiatore di calore (evaporatore), assorbendo così calore latente. Tale fatto riduce la differenza di temperatura lungo lo scambiatore di calore; • L’alta densità dell’R744 richiede minore consumo di energia per il funzionamento della pompa. Rimane il fatto che le pressioni dell’R744 risultano essere significativamente superiori rispetto a quelle di altri fluidi secondari. Per esempio, alla temperatura di -3 °C la pressione risulta essere circa di 30 bar rel. Pressioni Le tipiche pressioni per un impianto a R744 sono riportate nella tabella seguente. Le elevate pressioni dell’R744 possono portare ad un aumento del rischio di fughe con conseguente aumento dei consumi di energia e dell’impatto indiretto sull’ambiente. Per ridurre al minimo il rischio di fughe sia le tubazioni sia i componenti devono essere dimensionati in base alla pressione PS della parte di circuito cui appartengono. Molte volte questo richiede l’impiego di componenti specifici rispetto a quelli normalmente usati per impianti a HFC. Le tubazioni devono avere uno spessore maggiore o devono essere in acciaio. I giunti devono essere brasati o saldati e sono preferibilmente da evitare i giunti meccanici quando possibile. Le valvole Schrader eventualmente impiegate devono essere compatibili con le pressioni, le temperature, le caratteristiche dell’R744 ed il lubrificante del compressore. Alcuni componenti come gli scambiatori di calore degli impianti in cascata possono potenzialmente lavorare con differenze di temperatura elevate tra l’ingresso e l’uscita. Questo può provocare shock termici che portano al verificarsi di fughe: tale evenienza deve essere opportunamente considerata quando si seleziona un componente. La differenza di temperatura può essere ridotta mediante il desurriscaldamento del gas prima che giunga nel condensatore. Dovrebbe esserci sufficiente differenza tra la PS (e quindi la pressione di sfiato della PRV) e la pressione operativa standard dell’impianto in modo tale da minimizzare lo sfiato di R744 attraverso la PRV. In molti impianti ciò non si verifica e anche un piccolo aumento delle pressioni di lavoro provoca lo sfiato della PRV. Ciò è aggravato dal fatto che la pressione dell’R744 può aumentare molto rapidamente, raggiungendo la pressione di sfiato della PRV prima che il pressostato di alta intervenga ed arresti l’impianto (come negli altri impianti la regolazione dell’alta pressione non INDUSTRIA&formazione / 43


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Pressioni tipiche per l’R744

Compressore R404A

dovrebbe essere superiore al 90% del valore di PS). Se si verificano molti sfiati la molla della PRV si indebolisce e la pressione a cui avviene lo sfiato si abbassa, aumentando l’entità dello sfiato. Oltre a questo problema, si possono verificare delle fughe se la PRV non viene resettata correttamente, anche dopo un solo singolo sfiato. Capacità frigorifera Come illustrato nel Modulo 1, la capacità frigorifera dell’R744 è parecchie volte superiore a quella dei più comuni refrigeranti utilizzati. Tale fatto ha conseguenze su: • Caratteristiche del compressore – è richiesta una cilindrata inferiore a parità di potenza del motore. Viene richiesto l’uso di compressori specifici per R744; • Dimensioni delle tubazioni – il diametro è inferiore; • Scambiatori di calore– possono essere utilizzati evaporatori e condensatori più piccoli per ottenere una data differenza di temperatura (TD). Se le dimensioni dell’evaporatore e del condensatore non vengono ridotte la differenza di temperatura risulterà essere inferiore e la capacità e l’efficienza dell’impianto aumenteranno. Non va confusa la capacità di raffreddamento con l’efficienza. La capacità di raffreddamento dipende dalla quantità di calore che il refrigerante sottrae nel suo passaggio nell’evaporatore. Essa risulta elevata rispetto a quella degli altri refrigeranti mentre l’efficienza risulta essere simile. Entrambi i compressori forniscono la medesima capacità frigorifera e consumano all’incirca la stessa energia.

pianto transcritico booster che viene di solito impiegato in refrigerazione commerciale. Il gas proveniente dall'evaporatore a bassa temperatura entra nell'aspirazione del compressore dello stadio inferiore (C1). Questo compressore scarica nell'aspirazione del compressore dello stadio superiore (C2). Il gas proveniente dal carico ad alta temperatura ed il gas proveniente dalla valvola di regolazione della pressione del ricevitore entrano nell'aspirazione del compressore dello stadio superiore (C2).

Compressione bistadio (booster) Negli impianti a bassa temperatura (per alimenti congelati) che rigettano il loro calore all’aria ambiente si verificano temperature di scarico troppo alte. Per evitare tale inconveniente si può ricorrere alla compressione bistadio. Lo stadio intermedio del compressore, tra quello di alta e quello di bassa, viene generalmente raffreddato dal gas aspirato dello stadio ad alta temperatura e dal gas della valvola di regolazione della pressione del ricevitore. Il diagramma della seguente figura mostra un tipico im3

PS pressione massima ammissibile, viene definita in EN3781:2016, Sistemi di refrigerazione e pompe di calore - Requisiti di sicurezza e ambientali - Parte 1: Requisiti di base, definizioni, criteri di classificazione e selezione, vedi Modulo 6 – Obblighi normativi.

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Compressore R744

Circuito transcritico booster


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> Annunciati otto finalisti del “Global Cooling Prize” Un comunicato congiunto del governo dell’India e del Rocky Mountain Institute (RMI) ha annunciato i finalisti del Global Cooling Prize, un concorso internazionale di innovazione per soluzioni residenziali per il raffrescamento super efficienti e rispettose del clima. I concorrenti hanno presentato tecnologie che riducono o eliminano refrigeranti legati al cambiamento climatico, progressi che saranno fondamentali dato che il numero di condizionatori per > ATF e CONFARTIGIANATO: si rafforza la collaborazione per tutelare gli interessi dei tecnici del freddo

> Incendi causati dai condizionatori: due nuovi casi in Italia La cronaca italiana si trova a dover registrare ancora nuovi casi di incendi in appartamenti scatenati da climatizzatori che prendono fuoco. Sono due gli episodi che si sono verificati ad esempio nel mese di ottobre. Il primo ha avuto luogo a Genova lo scorso 3 ottobre. Secondo le ricostruzioni, un gua-

Dopo il raggiungimento dello storico accordo firmato a giugno, Confartigianato Impianti (associazione di mestiere di Confartigianato Imprese) e Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo rafforzano la propria collaborazione per rappresentare al meglio i Tecnici del Freddo italiani. Si è infatti svolto a novembre, presso la sede ATF, un incontro di coordinamento fra i vertici delle due associazioni. L’obiettivo comune è quello di garantire una rappresentanza più efficace e un peso più significativo della categoria dei Tecnici del Freddo in tutte le sedi istituzionali, italiane ed europee, a fronte dei numerosi cambiamenti normativi e tecnologici (ultimo in ordine cronologico, la Banca Dati FGAS). La rinnovata partnership mira a una più incisiva promozione della formazione, volta principalmente ad un utilizzo consapevole dei gas più diffusi, ma anche ad un utilizzo più sicuro dei refrigeranti alternativi. Questi ultimi, se da una parte non hanno ripercussioni sull’ambiente, dall’altra lavorano ad alte pressioni, sono leggermente infiammabili e richiedono quindi una preparazione specifica da parte dei Tecnici del Freddo che li maneggiano. Nella foto sopra i Presidenti Nazionali di Confartigianato Impianti tra cui Dario della Costa, secondo da sinistra, e il sindaco di Casale Monferrato Federico Riboldi a centro foto.

sto del condizionatore ha generato delle fiamme che nel giro di poco tempo hanno devastato la stanza dove si trovava l’apparecchio, per fortuna senza mettere a rischio l’abitabilità della casa né l’incolumità degli inquilini. Ha avuto conseguenze più gravi, invece, il caso verificatosi il 7 ottobre in un condominio a Orta di Atella, in provincia di Caserta. In un appartamento un condizionatore ha preso fuoco e le fiamme sono divampate in tutta la casa, provocando gravi danni. Anche qui, fortunatamente, non si segnalano feriti. Pur non essendo ancora del tutto chiare le cause all’origine di questi incidenti, vale la pena ricordare come effettuare una corretta e periodica manutenzione possa aiutare a prevenire i rischi derivanti da un malfunzionamento degli impianti.

uso domestico quasi quadruplicheranno entro il 2050. I team finalisti sono guidati da alcuni dei più grandi produttori di condizionatori del mondo, come Gree Electric Appliances Inc. of Zhuhai, Daikin AirConditioning India Private Ltd., and Godrej and Boyce Mfg. Co. Ltd.; startup e aziende, fra le quali S&S Design Startup Solution Pvt. Ltd., Transaera Inc., M2 Thermal Solutions, Kraton Corporation; e Barocal Ltd, una nuova società del laboratorio dell’Università di Cambridge lab. Gli otto team selezionati hanno proposto una vasta gamma di tecnologie che impiegano una piccola quantità di gas refrigeranti ad effetto serra o nessuna. Le candidature per questo prestigioso premio, aperte il 25 marzo di quest’anno, sono state 2.100, avanzate da innovatori, startup, istituti di ricerca, università e importanti aziende produttrici di impianti di condizionamento. Complessivamente, 445 team hanno presentato le proprie idee preliminari e 139 team provenienti da 31 paesi di tutto il mondo sono andati fino in fondo con la loro proposta dettagliata. Ai finalisti è stato assegnato un premio di 200.000 dollari ciascuno per sviluppare e inviare i loro prototipi in India per il collaudo nella prossima estate. Il team vincitore del Global Cooling Prize sarà annunciato a novembre 2020 e otterrà un premio in denaro di più di un milione di dollari.

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il 3% in termini di valore. Per quanto riguarda le regioni, l’America (Argentina, Brasile, Messico e USA) ha fornito il maggior contributo all’evoluzione globale, crescendo al di sopra della media globale del 5%, seguita da Medio Oriente (Arabia Saudita ed Emirati Arabi Uniti) e India, mentre sia l’Europa che l’Asia pacifica (Australia, Cina, Corea del Sud, Giappone, Filippine, Indonesia e Thailandia) hanno visto i loro mercati crescere rispettivamente sotto la media del 3% e del 4%. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

> Nuovo webinar gratuito Centro Studi Galileo: “2020: divieto di utilizzo di refrigeranti con alto GWP per la manutenzione, soluzioni” In questo momento di grande incertezza, ai Tecnici del Freddo, che dal 2020, cioè tra pochi giorni, non potranno più usare l’R404A, mercoledì 18 dicembre dalle ore 11 verrà offerta una nuova opportunità di formazione con un nuovo webinar targato Centro Studi Galileo e Associazione dei Tecnici del Freddo. l webinar, sul tema “2020: divieto di utilizzo di refrigeranti con alto GWP per la manutenzione, soluzioni”, vedrà la partecipazione di Edoardo Monfrinotti, Account and Business Development Manager di Chemours, e di Piero Trevisan, Head of Sales and Technical Support di BITZER. Si parlerà di eliminazione dei refrigeranti ad alto GWP (es R404A e R507) che risulterà in una transizione verso l’utilizzo di refrigeranti riciclati o rigenerati per la manutenzione oppure il totale retrofit dell’impianto se non ci fossero soluzioni economicamente compatibili. Ma attenzione alle performance energetiche del Vostro impianto; e il compressore ve lo permette? E attenzione al refrigerante illegale che porteranno a farvi scegliere tra risparmiare qualche soldo o la sicurezza vostra, del vostro impianto e il suo corretto funzionamento. Attenzione per ultimo al refrigerante in bombole che avete in magazzino, dall’1 gennaio 2020 potrebbe non essere più utilizzabile sui vostri impianti con potenza maggiore di 40 kW. Nei prossimi giorni ulteriori dettagli su 46 / INDUSTRIA&formazione

questo importante webinar che tratterà un argomento vitale per il nostro settore. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

> Il mercato dell’aria condizionata continua a crescere: in Italia incremento record La società di consulenza britannica BSRIA ha pubblicato un nuovo aggiornamento del report sul condizionamento riguardante split, chiller e impianti di climatizzazione esterni per 21 paesi comprendente quattro regioni: America, Asia pacifica, Europa e Medio Oriente e India. Gli ultimi dati mostrano che il mercato globale del condizionamento dell’aria è destinato a crescere per un altro anno, il che significa che è in crescita da cinque anni consecutivi. Si prevede che entro la fine dell’anno il mercato mondiale del condizionamento arrivi a valere 115,8 miliardi di dollari, che costituisce una crescita del 4%. Sebbene siano aumentate le vendite in tutti i segmenti di prodotto, gli split sono stati la categoria principale a guidare questa espansione, crescendo leggermente al di sopra del tasso medio del 4%, mentre i chiller e gli impianti esterni hanno mostrato un progresso più modesto sotto

> ATF e Centro Studi Galileo collaborano a Refrigera 2020 forum Mediterraneo Dopo il grande successo della prima edizione a Piacenza, REFRIGERA tornerà nel 2020 con una giornata ricca di incontri e di approfondimenti sui temi della conservazione, della logistica e del retail agroalimentare nell’area del Mediterraneo. Centro Studi Galileo, Industria e Formazione, e Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo, partner ufficiali dell’edizione 2019, porteranno il proprio contributo anche il prossimo anno. Si è svolto a novembre il meeting di coordinamento per mettere a punto gli ultimi dettagli su convegni, eventi e spazi espositivi del Forum Mediterraneo, che si terrà il 5 marzo al Golden Tulip Plaza Caserta. L’incontro è stata un’occasione per rafforzare la partnership volta a coinvolgere le principali istituzioni, associazioni e aziende del settore della refrigerazione. La partnership, oltre che in occasione di REFRIGERA 2021 (fiera che avrà carattere internazionale), nei prossimi anni continuerà con eventi all’estero, in particolare in Nord Africa, regione particolarmente interessata da tutto ciò che riguarda la catena del freddo.


NUMERO 9 / DICEMBRE 2019

NOTIZIE DALL’EUROPA Sintesi a cura di P. Fantoni ■ LEGISLAZIONE Regolamento F-gas • Allo scopo di aiutare gli operatori del settore a riconoscere i refrigeranti illegali, AREA, insieme ad ASERCOM, EFCTC ed EPEE, ha pubblicato nello scorso luglio un opuscolo volto a fornire una breve panoramica sui criteri chiave per distinguere le fonti di approvvigionamento di refrigerante sicure da quelle illegali. Con il regolamento UE sui gas fluorurati e l’eliminazione graduale degli HFC, l’attenzione verso gli HFC, in particolare quelli con un elevato GWP, è notevolmente aumentata. In questo contesto, i refrigeranti sono diventati merci preziose che si prestano al commercio illegale verso l’Europa. L’opuscolo illustrativo spiega come identificare i refrigeranti illegali, i rischi derivanti dal loro acquisto, semplici passaggi per garantire la sicurezza dei refrigeranti e come segnalare attività sospette. Sempre sullo stesso argomento, ma a un livello più istituzionale, sempre a luglio la Commissione Europea ha risposto all’interrogazione scritta presentata dall’eurodeputato Leinen che ha chiesto come la CE stava affrontando il problema del commercio illecito di refrigeranti. La risposta della CE riguarda una serie di misure attualmente già in atto e volte a combattere il commercio illegale di HFC, tra cui: la richiesta agli Stati membri di indagare sui casi specifici e di aiutare la CE a confrontare i dati doganali; la disponibilità a fornire indicazioni su come istituire un supporto informatico per le autorità doganali degli Stati membri al fine di facilitare l’identificazione di potenziali casi commerciali illegali; la promozione di un programma finanziato dall’UE in cui le autorità doganali possano condividere e sviluppare esperienze e migliori pratiche; la disponibilità a cooperare con i partner internazionali; la volontà di prendere le necessarie misure sanzionatorie nei confronti di quegli Stati membri in caso di non rispetto delle normative dell’Unione. Sempre per quanto riguarda gli HFC, sulla base di dati statistici, s’è visto che la domanda nel primo trimestre 2019 è

risultata inferiore a quella del quarto trimestre del 2018 e che i prezzi sono ulteriormente diminuiti. Tuttavia, i prezzi rimangono molte volte più alti rispetto a quanto lo erano prima del programma di graduale eliminazione. Per R404A, R410A e R134a sono stati segnalati cali di prezzo a tutti i livelli della catena di approvvigionamento, ad eccezione dei prezzi di vendita delle società di servizi, che sono leggermente aumentati. Per quanto riguarda le alternative con GWP inferiori, le società di servizi hanno praticato una riduzione dei prezzi di acquisto per la maggior parte delle alternative (ad eccezione di quelle con GWP elevato come R407A e R452A). (Pagina 4 della Newsletter AREA – Scaricabile per i soci da www.associazioneATF.org)

Direttiva sulle prestazioni energetiche degli edifici • Indicatore di prontezza intelligente • Il gruppo di studio che lavora a questo progetto ha pubblicato in agosto il rapporto intermedio sullo sviluppo dell’indicatore di prontezza intelligente (SRI) e un catalogo aggiornato di servizi. Sono quattro i servizi che verranno considerati per quanto riguarda il raffreddamento negli edifici: • Controllo delle emissioni di raffreddamento • Controllo del generatore per il raffreddamento • Stoccaggio e spostamento di energia termica • Segnalazione delle informazioni relative alle prestazioni del sistema di raffreddamento I potenziali utenti hanno avuto la possibilità di testare la metodologia di calcolo durante l’estate. Il primo gruppo che ha testato la metodologia sono stati esperti nominati dalle associazioni delle parti interessate. La metodologia di test è stata successivamente aperta a tutte le parti interessate e avviata dopo la metà di settembre. Nella prossima riunione il gruppo di

studio presenterà i risultati preliminari dei gruppi di test e le fasi successive per l’attuazione. Parallelamente, è in corso una consultazione pubblica sui potenziali benefici e sulla struttura dello SRI. A seguito del feedback ricevuto dalla consultazione pubblica e delle discussioni durante la riunione delle parti interessate, la Commissione inizierà a preparare gli atti giuridici che istituiscono lo SRI. (Pagina 5 della Newsletter AREA) Ecodesign • Non è stato ancora avviato lo studio per identificare gli ulteriori prodotti da includere nel prossimo piano di lavoro della Commissione sulla progettazione ecocompatibile. In questa fase iniziale non è possibile identificare quali gruppi di prodotti saranno inclusi nel prossimo piano di lavoro. Tuttavia, ci sono discussioni in corso presso la Commissione sul futuro di alcuni gruppi di prodotti in sospeso (comprese le finestre). Inoltre, al fine di integrare i criteri di economia circolare nella metodologia di progettazione ecocompatibile, la Commissione europea avvierà all’inizio del prossimo anno uno studio sulla potenziale revisione della metodologia per la progettazione ecocompatibile dei prodotti connessi all’energia (MEErP). (Pagina 7 della Newsletter AREA) ■ NORMATIVE Opuscolo sulla norma di refrigerazione EN 378 • La norma europea EN 378 tratta dei requisiti di sicurezza e ambientali nella progettazione, fabbricazione, costruzione, installazione, funzionamento, manutenzione, riparazione e smaltimento di sistemi e apparecchi di refrigerazione relativi ad ambienti locali e globali. Questo opuscolo, che illustra la norma di refrigerazione EN 378, si rivolge ai responsabili dei sistemi di refrigerazione e delle pompe di calore, e in particolare agli appaltatori RACHP. Il rispetto della norma aiuterà gli appaltatori a progettare, produrre, installare, mettere in servizio e manutenere sistemi di refrigerazione e pompe di calore per garantire le migliori pratiche. (Pagina 10 della Newsletter AREA) INDUSTRIA&formazione / 47


LA RIVISTA PER IL TECNICO DELLA REFRIGERAZIONE E DELLA CLIMATIZZAZIONE

> Integrity, la piattaforma dell’EFCTC per contrastare il commercio illegale dei refrigeranti Una piattaforma online per segnalare, protetti dall’anonimato, episodi illeciti nel campo della compravendita di gas fluorurati. A metterla a punto è stata l’EFCTC, che rappresenta i produttori di fluorocarburi a livello europeo. L’associazione è da tempo in prima linea nella lotta al commercio illegale di fluidi refrigeranti. La piattaforma Integrity, disponibile in italiano, inglese, polacco e tedesco, si rivolge a tutti coloro che sono a conoscenza di casi “di contrabbando, etichettatura errata, contraffazione di gas fluorurati, uso di bombole illegali (ovvero usa e getta) o di altre violazioni delle quote di gas fluorurati“. Oltre a fornire la possibilità di fare segnalazioni, la piattaforma dà anche l’opportunità di formulare domande inerenti alla compravendita di refrigeranti. Ricordiamo che anche l’Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo, già da diversi mesi, è scesa in campo in prima persona raccogliendo segnalazioni di questo tipo.

licy action“. Questa analisi esamina la crescita prevista della domanda di consumo di energia elettrica, il picco della richiesta di elettricità e le emissioni di CO2 entro il 2040. Lo studio illustra inoltre uno scenario alternativo in cui la politica guida la trasformazione dell’industria con lo scopo di arrivare a produrre condizionatori più efficienti. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

> Le emissioni di CO2 non scendono e le rinnovabili rallentano: la transizione energetica italiana è in stallo tamente, il resto della pompa di calore deve essere trattato come rifiuto elettronico nel sistema di restituzione. Successivamente, il maggior numero di componenti possibile può essere riutilizzato o riciclato”, afferma Rannveig Ravnanger Landet, direttrice della Federazione delle industrie norvegesi e capo del network NHP. Le pompe di calore contengono, fra le altre cose, il rame che è importante riciclare. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it

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> Sostituire la pompa di calore in modo ecosostenibile - Video

> Il futuro del condizionamento nel sud-est asiatico, dove solo il 15% delle famiglie ha un climatizzatore

Il Norwegian Heat Pump Network – una rete norvegese per la riduzione dei rifiuti da costruzione e da demolizione di cui fa parte l’associazione VKE, membro di AREA – ha creato un video (disponibile su www.associazioneATF.org) e degli opuscoli rivolti ai consumatori che desiderano sostituire la loro vecchia pompa di calore. “È importante che sia i gas HFC sia le pompe di calore vengano gestiti con cura e in modo sicuro così che possano essere riutilizzati per quanto possibile”, sottolinea Stig Rath, leader del progetto. Il video invita i consumatori a contattare installatori certificati F-gas quando si tratta di sostituire la propria pompa di calore, sia per recuperare il gas usato che per installare una nuova unità. “Coloro che sono in possesso di una certificazione F-gas adesso possono essere pagati per la loro certificazione”, continua Stig Rath. “Quando il gas viene recuperato corret-

Il raffrescamento degli ambienti rappresenta l’uso dell’energia negli edifici in più rapida crescita a livello mondiale e nel sud-est asiatico. L’utilizzo dell’elettricità per il raffrescamento negli edifici in questa regione è aumentato drasticamente negli ultimi decenni. Eppure oggi soltanto il 15% delle famiglie nell’Asia sud orientale possiede un condizionatore, il che indica un significativo potenziale di ulteriore crescita nei principali mercati. Mentre aumentano gli stipendi, l’accesso all’elettricità migliora e il benessere si diffonde, il condizionamento dell’aria diventerà sempre più accessibile per più persone nel sud-est asiatico. L’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA) ha pubblicato un report focalizzato sulle prospettive del settore del condizionamento dell’Aria nel sud-est dell’Asia intitolato “The Future of Cooling in Southeast Asia – Increasing energy efficiency through stronger po-

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La transizione energetica, in Italia, sta attraversando una fase di stallo, principalmente a causa della mancata diminuzione delle emissioni di gas serra, del rallentamento nella produzione da fonti rinnovabili e dell’andamento dei prezzi che, nell’insieme, rimangono superiori alla media UE. Ad affermarlo è l’Analisi del sistema energetico italiano diffusa dall’ENEA che per i primi sei mesi dell’anno evidenzia un peggioramento (-5%) dell’indice ENEA-ISPRED che ‘misura’ la transizione energetica sulla base dei prezzi dell’energia, della decarbonizzazione e della sicurezza nel sistema energetico nazionale. “Di queste tre variabili dell’indice solo la sicurezza ha segnato un andamento positivo (+5%) soprattutto grazie all’ampia disponibilità di materia prima sui mercati internazionali, mentre i prezzi e la decarbonizzazione registrano, rispettivamente, un -11% e un -8% andando a penalizzare l’indice”, spiega Francesco Gracceva, il ricercatore dell’ENEA che coordina l’Analisi. “Nonostante la stagnazione dell’economia, l’arretramento della produzione industriale in particolare nei settori energy intensive e il calo dei consumi di energia primaria (-1%), nei primi sei mesi dell’anno le emissioni di CO2 non sono scese, a causa della decisa accelerazione nel II trimestre (+4%). Questi dati – aggiunge Gracceva – sottolineano la difficoltà di ‘disaccoppiare’ consumi energetici ed economia, un fenomeno decisamente negativo che si verifica dal 2015 in poi. E le nostre proiezioni per il resto dell’anno confermano questa criticità”. Continua a leggere su www.industriaeformazione.it


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GLOSSARIO DEI TERMINI DELLA REFRIGERAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO (Parte 191ª) Diciannovesimo anno

A cura dell’ing. Pierfrancesco FANTONI

Diluizione: In un impianto frigorifero la diluizione è un fenomeno che interessa soprattutto l’olio contenuto nel compressore. Durante le fasi di arresto del compressore, ad esempio, è possibile che una certa quantità di refrigerante migri nel carter e vada a mescolarsi assieme all’olio in esso contenuto. In questo modo l’olio viene diluito e la miscela che si forma viene ad avere proprietà lubrificanti molto scarse. Alla ripartenza del compressore il refrigerante, a causa della depressione che si forma, tende ad evaporare provocando una forte schiumatura all’interno del carter. Inoltre la pompa dell’olio manda in circolo la miscela che si è formata durante il fermo dell’impianto, la quale non risulta essere in grado di lubrificare adeguatamente le parti del compressore in movimento. Questo fenomeno risulta essere molto accentuato se il refrigerante presente nel compressore è in forma liquida: ciò può essere dovuto o ad un non corretto funzionamento dell’evaporatore che non permette la completa evaporazione del liquido o alla condensazione del refrigerante gassoso a causa di prolungati periodi di fermo del compressore quando esso si trova in un ambiente molto freddo. Fluorocarburi: Composti chimici comprendenti fluoro e carbonio unitamente ad altri tipi di elementi.

Rientrano nella categoria dei fluorocarburi tutti i CFC (clorofluoro-carburi), gli HCFC (idro-cloro-fluoro-carburi) e gli HFC (idro-fluoro-carburi) e gli HFO (idrofluoro-olefine), Tutte queste famiglie di refrigeranti sono soggette alle regolamentazioni europee che mirano a contenerne il loro consumo e l’emissione diretta in atmosfera a causa dei diversi problemi ambientali che essi provocano. Oli minerali naftenici: Tipologia di oli che vengono ricavati dalla raffinazione del greggio naftenico. Venivano impiegati nei compressori dei circuiti frigoriferi funzionanti con CFC e HCFC. Sono impiegabili con i refrigeranti idrocarburi. Tale tipo di oli presenta dei limiti di prestazione in dipendenza dalle temperature di lavoro, soprattutto quando si raggiungono valori molto bassi. Pressione di standstill: È la pressione che si ha nel circuito frigorifero quando il compressore non è in funzione. Normalmente il suo valore è intermedio al valore della AP e della BP che si hanno quando il compressore sta funzionando. In particolari casi, come ad esempio quando il circuito funziona ad anidride carbonica, tale pressione può raggiungere valori molto elevati, anche di 50-60 bar, per cui tutti i componenti del circuito frigorifero, anche quelli che si trovano sulla BP, devono essere dimensionati per tali valori. L’abbreviazione per pressione di standstill è PSS. Rack, gruppo: Particolare tipologia di impianto frigorifero che si avvale di compressori multipli raggruppati in parallelo tra di loro e collegati ad

un’unica linea di aspirazione e di mandata attraverso opportuni collettori. Con tale tipo di collegamento uno dei problemi più importanti cui si deve far fronte è quello dell’equa distribuzione dell‘olio che fa ritorno ai compressori. Per fare in modo che ciò possa avvenire ci si deve assicurare che le pressioni nei carter dei compressori siano equalizzate. Seebeck, effetto: Fenomeno fisico che consente di far fluire una certa corrente elettrica in un circuito grazie a due giunzioni tra due diversi metalli che vengono saldati tra di loro. Se le due giunzioni si trovano a due diverse temperature allora viene ad instaurarsi una differenza di potenziale che è in grado di mantenere in circolo una certa corrente elettrica nel circuito. Sistema ermeticamente sigillato: Secondo il Regolamento CE 842/2006, è un sistema in cui tutte le parti contenente refrigerante sono solidamente fissate mediante brasatura, saldatura o altra connessione permanente analoga, che può comprendere punti di accesso e valvole sigillati o protetti per garantire una riparazione o uno smaltimento adeguati che abbiano un comprovato tasso di perdita inferiore a tre grammi annui sotto una pressione di almeno un quarto della pressione massima consentita. I sistemi ermeticamente sigillati inferiori alle 10 tonnellate equivalenti di CO2 non devono essere verificati periodicamente per le perdite di refrigerante e non sono soggetti alla compilazione del registro dell’apparecchiatura. Eʼ severamente vietato riprodurre anche parzialmente il presente glossario.

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