per il tecnico della refrigerazione e climatizzazione

ORGANO UFFICIALECENTRO STUDI GALILEO

N° 338

Anno XXXIV - N. 4 - 2010 - Sped. a. p. - 70% - Fil. Alessandria - Dir. resp. E. Buoni - Via Alessandria, 12 - Tel. 0142.453684 - 15033 Casale Monferrato

LA VICEPRESIDENZA AREA ALL’ITALIANA ATFPER UNA MAGGIORE COMPETENZA DEI TECNICI DEL FREDDO

VERSO IL PATENTINO EUROPEO PER MANEGGIARE I GAS REFRIGERANTI

Green New Deal

Da sinistra il direttore del Centro StudiGalileo, il Vice-Presidente dell’AirConditioning Refrigeration and

European Association e SegretarioATF, il Direttore European Energy

Center-EEC (UK)

Attestati Centro Studi Galileo-Associazione Tecnici italiani del Freddo

consegnati alla fine di un corso ditecniche frigorifere con Attestato

Tecnico di Qualità-ATQ nella sedeprincipale di Casale Monferrato

Attestati-Certificates consegnatiad autorità scientifiche indiane allaconclusione di un seminario sulle

energie rinnovabili - Green New Dealda TERRE, EEC, CSG, ATF nella città

di Pune vicino a Mumbai

Industria & Formazione del CSGpresentato in Qatar per i convegni delle

Nazioni Unite. Al centro: D. CoulombIstituto Internazionale del Freddo,

l’inviato del Ministero Kuwait,R. Shende Nazioni Unite-UNEP

NUOVE COLLABORAZIONI INTERNAZIONALI FRA EEC - TERRE - CSG - ATF - AREA - IIF - UNEP

Nuovo Direttivo AREA, AssociazioneEuropea dei Tecnici del Freddo, 125.000 tecnicie 9.000 aziende della refrigerazione,condizionamento e pompe di calore: secondoda sinistra Marco Buoni Vice-Presidente AREA(Cracovia - Polonia) (vedi dettagli pag. 18)

Nuove collaborazioni internazionaliconvegni (Politecnico di Milano 10-11

giugno 2011, Edimburgo 21 gennaio 2011Heriot Watt e Napier University) e corsi(Italia, UK, India); a destra Paolo Buoni

Direttore European Energy Centre EEC(Casale M. - Italia) (vedi dettagli pag. 18)

REFRIGERATION &AIR CONDITIONING DIVISION

Danfoss introduce sul mercato la nuova gamma di unità condensatrici OPTYMA PLUS™ con compressori Scroll per applicazioni di refrigerazione. La nuova gamma va a completare l’attuale con compressori ermetici alternativi.

Grazie all’impiego della tecnologia scroll, Danfoss è stata in grado di ridurre ulteriormente il livello di rumorosità e incrementare l’efficienza.

L’isolamento acustico, lo speciale design interno e la riduzione di velocità del ventilatore durante i periodi di lavoro a basso carico garantiscono un livello sonoro estremamente basso.

Danfoss sempre la scelta giusta per la vostra applicazione.

OPTYMA PLUS™ con compressori ScrollListen to the sound of efficiency

www.danfoss.it

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Una lezione del corso di impianti solari termici presso il Centro dell’Energie Rinnovabili (CER) del CentroStudi Galileo di Milano: corso che si inserisce nel ciclo dei corsi EMTEU per ricevere l’Attestato di EnergyManagement Technician in EU (vedi www.associazioneATF.org)

CORSI ACASALE MONFERRATO

ARGOCLIMA spaDal Monte MarcoGallarate

AZIENDA OSP.S.CROCE E CARLEPasero ClaudioCuneo

AZIENDA OSP. SS. ANTONIOE BIAGIO E C. ARRIGOOliveri RobertoAlessandria

BETASINT srlMaggi LucaMilano

CALDO E FREDDO sasDI ZUCCAZucca MassimoBorgofranco Ivrea

CICCHETTI STEFANOMozzate

CMS ITALIA spaArace MarcoLuongo CatelloMarchio FilippoTorino

DIASORIN spaDan CornelSaluggia

GALASSO OLGAVarallo Sesia

GAMGROUP srlLera AndreaPero

GIESSEDUE srlGiammarino AlessioCavaria

GRIMALDI MASSIMOOlginate

MEMC ELECTRONICMATERIALS spaCadelano MirkoNovara

NEBIOLO FLAVIOAsti

PASCHI GESTIONIIMMOBILIARI spaArfeli AntoninoDe Nicola RaffaeleCruciani FedericoSiena

PRO SOLUTIONSTUDIO TECNICOLiguori RaffaeleRoma

QUARTA IVANOBrindisi

CORSI A MILANO

3 EFFESERVIZI ELETTRICI sasFiorito MarcoAlessandria

AMAGAENERGIA E SERVIZI srlPalladino DomenicoParrino GiuseppeTosetto MauroTentori MassimilianoAbbiategrasso

AS SYSTEM PROJECTDI AMENTEAmente StefanoBiuso RenatoPresti CorradoD’Amelia LucianoTrezzano S/N

14

Tecnici specializzatinegli ultimi corsidel Centro Studi Galileo

L’elenco completo di tutti i nominativi, divisi per provincia, deitecnici specializzati negli ultimi anni nei corsi del Centro StudiGalileo si può trovare su www.centrogalileo.it (alla voce “Corsi”)

I tecnici di 3 generazioni in più di 36 anni di corsi con una media di oltre 2500 all’anno si sono specializzati ai corsi CSG

GLI ATTESTATI DEI CORSI, I PIÙ RICHIESTI DALLE AZIENDE, SONOPURE UTILI PER LA FORMAZIONE DEI DIPENDENTI PREVISTA DAL DLGS81/2008 (EX LEGGE 626) E DALLA CERTIFICAZIONE DI QUALITÀ

Videoesempi e foto dei corsi suwww.centrogalileo.it

DAL NUMERO PRECEDENTE CONTINUA ELENCO DEI TECNICISPECIALIZZATI NEGLI ULTIMI CORSI NELLE VARIE REGIONI ITALIANE

La conclusione dell’ultimo corso di tecniche frigorifere-ATQ (Attestato Tecnico di Qualità)a Casale Monferrato di preparazione al patentino frigoristi.

Esercitazione a Casale Monferratoin preparazione al patentino frigoristi.

ASCEDU MATTEOLanusei

AZIENDA OSP. MELEGNANORanieri SaverioCernusco S/N

BETASINT srlPatellaro AlessandroFrontauria GiovanniCanevari OrlandoMilano

BOFFELLIPIERFRANCO & C. sncBoffelli PierfrancoTreviolo

BRUME srlGilli AlbertoSala Bolognese

CORN FRANCONovaledo

DONELLI IMPIANTIDI DONELLI & C. sasBolpagni StefanoMaraglino PaoloGussago

ECOSOIL srlDell’Era AndreaStradella

ERISSE srlMagistrati GiovanniCastel San Giovanni

EUROTHERM spaRandon MarcoFrangarto

FASANELLA FABIOCesano Boscone

FRANCHI GIUSEPPEAURELIANORosignano Solvay

FRANZ ISELLA spaAbbiati DiegoCroci ErnestoCiotti CorradoCasciago

FUSARTEKNOLOGICAFusar Poli AldoRho

GAMBETTI MAUROQuattro Castella

GAMGROUP srlAmodio NicolasSmaczny AndreyPero

GI TECH srlMura AlessandroCasorate Primo

GIESSEDUE srlGiammarino AlessioCavaria

GRIMALDI MASSIMOOlginate

IECOTEC srlLarocca FabioFaraci FrancescoSorbara SalvatoreButtacavoli AlessandroMilano

IL DISGELO DI MODICA sasModica DavidePontey

IMA EDWARDS srlTenconi PaoloBolsieri EnzoTrezzano S/N

ISEA DI RONCHI & C. sasBerto MarioConcorezzo

LEPORE DOMENICARutigliano

15

Corso Centro Studi Galileo di tecniche frigorifere a Cesena.

Esercitazioni durante il corso di tecniche frigorifere del Centro Studi Galileoal Consiglio Nazionale delle Ricerche-CNR di Padova.

LUPPI DANIELERapallo

METELLI PIETROMilano

MIOS srlBrambilla LucaPioltello

PADO IMPIANTI sasDe Fazio SalvatoreGarbagnate Milanese

PARALUPPI DAVIDEVigliano Biellese

PASINI MARCOValenza Po

PASSERÒ DANIELNovi Ligure

REA DI CAVALLINICavallini GiorgioEmpoli

ROSSINI MASSIMILIANOVerolanuova

TOVAGLIERI DEBORATrezzano S/N

ZAK JOLANTAValenza Po

CORSI PRESSOIL CNR DI PADOVA

ACQUA MINERALESAN BENEDETTO spaMichieletto MarcoScorzè

AERONAUTICA MIL. REP.MOBILE SUPP.Querino MarcoAtzori MarcoVillafranca Di Verona

AIRCOND saCascianini MatteoGabellotto ClaudioBioggio Svizzera

BERNAMONTE MARIOBernamonte MaurizioBoschi S. Anna

BICLIMA DI BICCHIELLIFrediani FrancescoLass Sattin BryanTereziu JovanOsnato FedericoBicchielli PabloBicchielli GiacomoRosignano Solvay

CAT GRIM DI GARDONI sasGranzotto GiacomoS. Martino B.A.

CAT PONTELAGOSCURO srlSmail MiskiCorreggioli EnricoPontelagoscuro

CEIN srlColussi MattiaMonfalcone

COLUMBIA srlMauro MircoMeneghetti ClaudioMonselice

COWORK scarlStraini MarcoSirolo

DE SANTI ANTONIODe Santi AlbertoVisnabello

DEGIAMPIETRO SERGIOFiera di Primiera

ESMACH spaCapparotto PietroGiacomoni DanielMazzucco FeliceGrisignano di Zocco

16

Marco Buoni, Direttore tecnico del CSG, pure Segretario dell’Associazione Nazionale italiana Tecnici del Freddo e Vice-presidente dellaAir Conditioning European Association, introduce un seminario sulle energie rinnovabili a Casale Monferrato (da sinistra l’Assessore

del Comune di Casale Nicola Sirchia ed i docenti Giovanni Filippi, Jyotirmoy Roy-University of Leicester e Franco Barosso).

Conclusione in India di un seminario del Centro Studi Galileo in collaborazionecon l’Associazione TERRE e con EEC (European Energy Centre part of Centro Studi Galileo)

nella città di Pune vicino a Bombay.

17

FERPLAST spaMonticciolo AndreaSchiavo ManuelCastelgomberto

FERRARO CLAUDIO & C. sncMartignago MarcoCaerano San Marco

FRIGORIP srlFelli ErmesPergine Fr. Serso

KLIMATHERM sasBaldin GabrieleCervignano

LC DI CANTELLI LUCACantelli LucaGalliera

RICCIU RICCARDOPorto Torres

ROSSI MIRCORovigo

SIMIONI GIACOMOBorgo Valsugana

TECHNO SKY srlNicolai Felipe AldoToaldo EnricoRoma

TECNIOIL DI GODINAGodina FrancoVenezia

TERRANOVA SOLUTIONSVan Wieren Doekele MatteoTorri di Quartisolo

VIESSMANN srlBordignon GabrieleBalconi di Pescantina

ZORZETTO MATTEOSalzano

CORSI A ROMA

ANDRADE WALDSONRoma

BACCANARI GAS sncMazza DanieleRoma

BIUNDO GIOVANNIPartinico

BURRASCANO ANGELOMessina

CALTABIANO ANGELOGiarre

CANONICI GIANLUCAAncona

CAPOZZA FABIORoma

CASTELLANO COBALUIS ENRIQUERoma

CNR MESSINA IST.“NICOLA GIORDANO”Costa FabioMessina

COMANDO AEROPORTOGUIDONIABisanti SalvatoreDi Berardino SandroRabissoni ChristianGuidonia Montecelio

COSTANZI ALESSANDROAvezzano

COTTI ZELATI PIEROAvezzano

DE RUBEIS MASSIMORoma

A sinistra Marco Buoni e a destra Giovanni Nuvoli (Regione Piemonte) inaugurano un corsoper certificatori energetici a Casale Monferrato.

Esame per l’Attestato Tecnico di Qualità per frigoristi a Casale Monferrato.

18

E’ notizia di questi giorni della Vice-Presidenza dell’AREA (Air Conditio-ning and Refrigeration EuropeanAssociation) all’Italia. L’AREA è l’organizzazione europea deiTecnici della Refrigerazione, AriaCondizionata e Pompe di Calore (RAC& PC) che dà voce agli interessi di 23associazioni nazionali di 19 paesi euro-pei che rappresentano più di 9.000aziende di tutta Europa (principalmenteaziende di piccole e medie dimensioni),circa 125.000 tecnici, con un fatturatoche raggiunge circa 20 miliardi di Euro. Questa opportunità proietta la nostraassociazione e la nostra attività di for-mazione ed informazione italiana,europea e internazionale insieme alCentro Studi Galileo verso nuovi oriz-

zonti a favore dei Tecnici italiani delFreddo.In un mondo sempre più globalizzato,in cui il malessere di uno stato come laGrecia fa danni in tutto il mondo, èimportante legarsi per sostenersi.I patentini europei per i Tecnici delFreddo, certificazione per maneggiarei gas refrigeranti fluorurati HFC, sonoun esempio di integrazione tra gli statimembri, infatti Il patentino è valido intutta Europa. Qualsiasi tecnico italianoin possesso di certificazione (cosache per ora non è possibile ottenerenel nostro Paese per la mancataimplementazione) ha la possibilità dilavorare nell’Unione Europea e qual-siasi tecnico europeo di lavorare inItalia (cosa invece già possibile)*.

Nuovi orizzonti in Italiae in Europaper i tecnici del freddoLa Vicepresidenza dell’AREAper lo sviluppo in Italia deiTecnici del FreddoMARCO BUONI

Vice-Presidente Air Conditioning and Refrigeration European Association - AREASegretario Associazione dei Tecnici italiani del Freddo - ATF

*Vige infatti, come per diverse regolamentazionieuropee, il principio del mutuo riconoscimento tragli Stati membri, per la libera circolazione dellepersone ed il libero svolgimento delle attività lavo-rative tra i 27 Stati Membri dell’Unione Europea,secondo l’art. 5 comma 2 della 842/06: “Gli Statimembri riconoscono i certificati rilasciati negli altriStati membri”.

POLITECNICO DI MILANO: (in alto da sinistra)Prof. Marco Masoero Politecnico di Torino, PatrickAntoine AFF, Enrico Buoni Centro Studi Galileo;(in basso da sinistra) Marco Buoni Vice-Pre-sidente AREA, Associazione Tecnici italiani delFreddo, Rajendra Shende Nazioni Unite-UNEP,Prof. Alfredo Sacchi Politecnico di Torino.

PROSSIMO XIV CONVEGNO EUROPEO 10-11 GIUGNO 2011

Alcuni presidenti e coordinatori del 13° convegno europeo che saranno pure presenti nel 14° presso ilPolitecnico di Milano il 10-11 giugno 2011. Da sinistra: Paolo Buoni direttore European Energy CentreEEC (UK), Enrico Buoni direttore Centro Studi Galileo, Louis Lucas presidente Counseil National duFroid, Alberto Cavallini Università di Padova, Didier Coulomb direttore International Institute ofRefrigeration, Russell Patten EPEE, Stephen Yurek presidente Air conditioning Heating RefrigerationInstitute AHRI, Walid Chakroun direttore American Society Heating Refrigeration Air conditioningEngineers ASHRAE, Hermann Halozan University of Graz, Rajendra Shende direttore UNEP, FranckBenassis Climespace, Yang Yifan direttore Chinese Association of Refrigeration, Marco Buoni segreta-rio Associazione dei Tecnici italiani del Freddo ATF

PUNE-MUMBAI: Convegno sulle energie rinnova-bili - GND, organizzato alcuni mesi fa da CSG-EEC-TERRE e Patrocinato dalla Presidenza Italiana delConsiglio dei Ministri.

Collaborazioni internazionali tra EEC-TERRE-CSG-ATF-AREA-IIF-UNEP

In tutto il mondo indistintamente lenuove tecnologie del freddo e del con-dizionamento stanno acquisendo unarilevante importanza in quanto sonosempre più legate al lavoro di ciascuntecnico e al risparmio energetico infunzione del rispetto dell’ambiente. Il futuro dei nuovi prodotti è nel lororispetto dell’ambiente e nel risparmioenergetico, in quanto preservarel’ambiente per le prossime generazio-ni deve essere la priorità e l’energia èun bene che diverrà sempre più pre-zioso e sempre più legato alle energierinnovabili. Si è aperta quindi l’ERA DEL GREENNEW DEAL.Tutte le regolamentazioni europee usci-te negli ultimi anni e che usciranno infuturo puntano su questi due fattori chel’Europa considera di fondamentaleimportanza e per cui, giustamente, sista costruendo un futuro per primeg-giare rispetto al resto del mondo. LeNazioni Unite, insieme al Centro StudiGalileo, hanno promosso per primequesta ERA (il Green New Deal) giànello scorso 13° Convegno Europeo edi questo si parlerà ampiamente anchenel prossimo 14°, sempre organizzatopresso il Politecnico di Milano con leNazioni Unite, l’Istituto Internazionaledel Freddo e con le maggiori associa-zioni mondiali (vedi foto). Inoltre il Centro Studi Galileo con lanuova apertura della sede decentratanel Regno Unito EEC EuropeanEnergy Centre, insieme pure all’impor-tante Istituto di formazione BusinessEdge vedi foto copertina, ha pure crea-to una stretta collaborazione con que-sto paese per corsi in Italia, in UK e inIndia sulle Energie Rinnovabili, sui

patentini e sui “Galileo Certificate”, cheverranno rilasciati nei prossimi mesiin UK, garanzia di competenza e diqualifica.L’EEC European Energy Centre con ilCentro Studi Galileo e TERRE ha col-laborato pure alla realizzazione inIndia di corsi e convegni del GreenNew Deal - la nuova linea tecnologicadelle energie rinnovabili (vedi foto) epure collaborerà per il 14° convegnoeuropeo presso il Politecnico di Milano,il 10-11 giugno 2011 ad Edimburgo conl’Heriot Watt University ed il NapierUniversity in particolare sulle energierinnovabili il 21 gennaio 2011.Di cosa si parla in Europa e cosa iTecnici del Freddo, del condizionamen-to e delle Energie Rinnovabili dovrannoaffrontare ora e nei prossimi anni?

L’Associazione Europea dei Tecnici delFreddo e del Condizionamento -AREA, di cui la nostra associazioneATF ha la vicepresidenza, ha posto iseguenti obiettivi e impegni.

F-gas Regulation 842/06 e 303/08L’AREA è stata l’associazione che piùha contribuito in Europa a definire e aconsigliare la Commissione Europeasulle linee che questa doveva seguireper un concreto miglioramento nell’uti-lizzo dei gas refrigeranti che sonosostanze dannose perché creanoeffetto serra. Dell’AREA sono state ledefinizioni delle competenze minimeche devono avere i Tecnici del Freddoper poter essere qualificati per poterinstallare, manutenere e riparare gliimpianti di refrigerazione e condizio-

19

1ª fila da sinistra: R. Berckmans (AREA - Bruxelles), A. Sacchi (ATF - Italy), M. Buoni (ATF - Italy), P. Vemork(KELF - Norway), A. Zoltan (HRACA - Hungary), K. Beermann (NKF - Germany), J. Reijmers, P. Tomlein (SZCHKT - Slovakia) - 2ª fila da sinistra: J. Hoogkamer (NVKL - Netherlands), R. PŸtz (VDKF - Germany), S.Wenzler (VDKF - Germany), P. Bachmann (BIV - Germany), G. Hanssen (KELF - Norway), J. Jacquin (AREA -Bruxelles), L. Nordell (KYL - Sweden), J. Dobiasovsky (S CHKT - Czech Rep.), M. Stenzig (ANEFRYC - Spain),W. Stenzig (ANEFRYC - Spain), N. Mitchell (RACG - UK), R. Biffin (BRA/FETA - UK), S. Kerr (IRI - Ireland) - 3ªfila da sinistra: Y. Lowin (VDKF - Germany), Ph. Roy (SNEFCCA - France), E. Aalto (FREA - Finland), J. Remec(SDHK - Slovenia), G. Michalski (KFC/NRF - Poland), Ch. Scholz (VDKF - Germany), J. Broz (S CHKT - CzechRep.), G. Fox (RACG - UK), C. Sloan (BRA/FETA - UK), E. Pujol (ANEFRYC - Spain).

� President Graeme Fox (RACG, United Kingdom) � Vice-PresidentMarco Buoni (ATF, Italy) � Past President Gerhard Neuhauser (OKKV,Austria) � Treasurer Frank Heuberger (BIV, Germany) � Director PerJonasson (KYL, Sweden) � Director Philippe Roy (SNEFCCA, France).

A Casale Monferrato da destra Paolo Buoni European Energy CentreUK, Kelvin Kelly e Mike Creamer Business Edge UK, Marco Buoni Vice-Presidente AREA.

ASSEMBLEA GENERALE AREA DEI PRESIDENTI EUROPEI A NIZZA

��

�� �

�Foto da copertina - Direttivo AREA a Cracovia Foto da copertina - Collaborazione traCSG-ATF-EEC-Business Edge

namento indipendentemente dallaquantità di refrigerante che contengo-no. E anche dell’AREA sono statidiversi i consigli per definire le visiteperiodiche e i registri di impianto obbli-gatori per tutti quegli impianti che con-tengono più di 3 kg di refrigerante.Bisogna inoltre tenere conto che nelLuglio 2011 verrà definita la revisionedella regolamentazione stessa, percui in questi mesi si sta aprendo unacceso dibattito su sel’implementazione della stessa abbiafino ad ora ottenuto un aspetto positi-vo per l’ambiente e per gli altri fattori diimportanza nazionale ed internazio-nale oppure se da altro verso questadebba essere rafforzata in qualchesuo punto. In questa fase il contributodell’AREA sarà fondamentale.

Regolamentazione sulle energierinnovabili 2009/29/CE Lo studio delle potenzialità chepotrebbero essere di vantaggio per iTecnici del Freddo è una prerogativamolto importante per la categoria, ed

in questo ambito si collocano le nuovetecnologie che oggigiorno sempre piùguardano all’efficienza energetica eall’uso delle fonti rinnovabili. In questosettore sono state inserite in manieramolto corretta e positiva le Pompe diCalore che avranno, grazie a questo,un potenziale molto positivo di venditanel prossimo futuro. Qui i Tecnici delFreddo ricopriranno un ruolo impor-tante per la promozione el’installazione dei sistemi solo seavranno le competenze idonee perrealizzarle. L’AREA avrà un importante compitoanche in questo delicato settore, stra-tegico per la futura indipendenzaenergetica europea.

Regolamentazione sugli impiantiin pressione PED La normativa anche se da un decen-nio è stata definita e legiferata in alcu-ni paesi europei ancora risulta diattualità per la non perfetta implemen-tazione in ogni suo punto. I tecnici delfreddo sono parte attiva nella sua

implementazione.Eliminazione dei gas HCFCregolamentazione 1005/2009L’ultimo passo verso l’eliminazionecompleta di tutti i gas refrigeranti anco-ra dannosi per il famoso buco dell’ozo-no sta avendo il suo ultimo atto. Diversesono le problematiche che stannonascendo in questo ultimo atto. Il traffi-co illecito di R22 dai paesi dove ancorail refrigerante non è stato bandito comeavvenuto per i vecchi gas CFC, dallefrontiere dell’est Europa e della Spagnaattraverso le isole Canarie e lo stretto diGibilterra.Il problema del recupero, trasporto eriutilizzo del refrigerante, in quanto ilsuo recupero, una volta avvenuto cor-rettamente, dovrebbe incentivare ilriuso o lo smaltimento invece che,come può avvenire in certi paesi euro-pei, l’illecita dispersione in ambiente.In questo l’AREA è il naturale garantedella corretta applicazione delle nor-mative.Stessa cosa avviene anche per i piùattuali refrigeranti naturali.

20

Cosa è l’AREA?

L’AREA, Air Conditioning and Refrigeration EuropeanAssociation è l’organizzazione europea dei Tecnici dellaRefrigerazione, Aria Condizionata e Pompe di Calore(RAC & PC) e dà voce agli interessi di 23 associazioninazionali di 19 paesi europei che rappresentano più di9.000 aziende di tutta Europa (principalmente aziende dipiccole e medie dimensioni), circa 125.000 tecnici, con unfatturato che raggiunge circa 20 miliardi di Euro. Si è svolto in questi giorni il periodico appuntamento dellemaggiori associazioni degli Stati Membri dell’Europa cherappresentano gli interessi dei tecnici del freddo europei,presente ovviamente l’Associazione dei Tecnici italiani delFreddo ATF che, dal 2004, è membro effettivo e attivodell’AREA.Le decisioni che stabiliscono il futuro del nostro settoredal punto di vista ambientale ed energetico dipendonotutte dal governo centrale europeo, attraverso le sue com-missioni; conseguentemente risulta fondamentale il con-tributo di esperti europei che si radunano presso l’AREAdue volte all’anno e che costituiscono gruppi di lavoro atti-vi per risolvere le problematiche che man mano si pre-sentano. Molteplici sono gli aspetti normativi in discussio-ne a livello europeo che richiedono la collaborazionedell’AREA, in quanto riguardano i tecnici del freddo.Diversi altri punti di interesse e di scambio di informa-zioni sono raccolti durante i periodici meeting AREAnelle diverse realtà nazionali e riproposti agli organismidi competenza per porre rimedio o per migliorare

l’ambiente, l’energia, il mercato e ovviamente il lavorodei Tecnici che l’AREA rappresenta...L’AREA è considerata il punto di riferimento a livello euro-peo, sia da parte della Commissione Europea diBruxelles, quindi delle istituzioni, sia delle altre associa-zioni di carattere europeo, quali quelle dei costruttori, deiproduttori di refrigeranti, di componenti, di impianti e cosìvia, quando occorre il parere e il favore dei tecnici che sioccupano di installazione, manutenzione e riparazionedegli impianti di condizionamento e refrigerazione. In occasione dell’ultima riunione AREA, svoltasi aCracovia, il Segretario italiano dell’Associazione deiTecnici del Freddo ATF, l’ing. Marco Buoni, è stato elettoad acclamazione Vice-Presidente dell’Air Conditioningand Refrigeration European Association per il merito diaver trasmesso e divulgato ampiamente le posizionidell’AREA in Europa e nel mondo tramite i numerosi col-legamenti con le altre autorità sia istituzionali sia tecniche,come l’Istituto Internazionale del Freddo IIR (Direttore Mr.Didier Coulomb), le Nazioni Unite UNEP (Direttore Mr.Rajendra Shende), tutte le associazioni americane tra cuil’ASHRAE, e in India nei convegni, oltre che nei corsi emeeting istituzionali.I membri dell’AREA sono gli installatori di impianti RAC &HP, che progettano, installano, riparano e manutengonogli impianti. Per questa ragione, i Tecnici usano ogni solu-zione attualmente disponibile con neutralità e indipen-denza, utilizzando attrezzatura e refrigeranti con il soloscopo di ottenere la maggiore efficienza, affidabilità equalità-prezzo possibile..

Tecnici specializzati negli ultimi corsi del Centro Studi Galileo

EditorialeM. Buoni - Segretario Associazione dei Tecnici Italiani del Freddo-ATF

Energia e ambiente: le tendenze della refrigerazionee del condizionamento nel mondoIntervista a S. Yurek - Presidente Air conditioning Heating RefrigerationInstitute AHRI - USAIntervista a D. Pannier - Presidente ad Interim North AmericanTechnicians Excellence NATE - USA

Refrigeranti sintetici e naturali: recenti sviluppiM. Spatz, T. G. A. Vink - HoneywellIntroduzione - Scelta di fluidi - Proprietà fisico-chimiche - Proprietà termo-dinamiche - Impronta ecologica - Sicurezza - Considerazioni economiche- Conclusione.

Le pompe di calore a gas naturali: vantaggi incontestabilidal punto di vista del rendimento energeticoN. Doré - Chef de projet Pompes à Chaleur Gaz; Direction de laRecherche et de l’innovation de GDF SUEZLe due tecnologie delle pompe di calore a gas naturale (gas PAC) -Principio di funzionamento dell’assorbimento - Qualunque sia la tecnolo-gia, i PAC a gas offrono vantaggi incontestabili - A breve vi potrannoanche essere PAC a gas naturale per le abitazioni individuali - La geoter-mia per assorbimento a gas.

La catena del freddo: celle frigorifere e magazzini refrigeratiA. Gac - Direttore onorario Istituto Internazionale del Freddo; Presidenteonorario Association Francaise du FroidCos’è la catena del freddo - La regolamentazione - Le filiere di produzio-ne - Le celle frigorifere - I magazzini refrigerati - I dispositivi industriali dicongelamento.

Principi di base del condizionamento dell’ariaImpianti a ventilconvettori a quattro tubi con aria primariaP.F. Fantoni - 113ª lezioneIntroduzione - Considerazioni sull’impianto a quattro tubi - Caratteristicheimpiantistiche principali - Considerazioni energetiche - Manutenzione.

Come raffreddare il compressoreP. Trevisan - Bitzer ItaliaRaffreddamento addizionale con raffreddatore dell’olio esterno -Raccomandazioni per il raffreddatore d’olio esterno - raffreddatori d’olioad acqua - Raffreddatori d’olio ad acqua - Raffreddamento dell’olio a ter-mosifone (raffreddamento con refrigerante).

Procedura consigliata di carica del refrigerantenei sistemi frigoriferiM. Alotto - DanfossPreparazione prima della carica iniziale - Carica iniziale.

I termostati come dispositivi di regolazione e sicurezzacome sceglierli e installarli I termostati con carica ad adsorbimentoP.F. Fantoni - 133ª lezioneIntroduzione - In cosa consiste il fenomeno dell’adsorbimento - Principiodi funzionamento - Vantaggi - Svantaggi.

I problemi dei frigoristi: la parola all’espertoda interfred.it

Glossario dei termini della refrigerazione e del Condizionamento(Parte novantottesima) - A cura di P. Fantoni

52

14

18

22

24

29

32

38

41

44

46

49

50

N. 338 - Periodico mensile - Autorizzazionedel Tribunale di Casale M. n. 123 del13.6.1977 - Spedizione in a. p. - 70% -Filiale di Alessandria - Abbonamento annuo(10 numeri) € 36,00 da versare sul ccp10763159 intestato a Industria & Forma-zione. Estero € 62,00 - una copia € 3,60 -arretrati € 5,00.

Direttore responsabileEnrico Buoni

Responsabile di RedazioneM.C. Guaschino

Comitato scientificoMarco Buoni, Enrico Girola,PierFrancesco Fantoni, Luigi Nano,Alfredo Sacchi

Redazione e AmministrazioneCentro Studi Galileo srlvia Alessandria, 1215033 Casale Monferratotel. 0142/452403fax 0142/525200

Pubblicitàtel. 0142/453684

Grafica e impaginazioneA.Vi. Casale M.

Fotocomposizione e stampaA. Valterza - Casale MonferratoE-mail: buoni@centrogalileo.it

www.centrogalileo.itcontinuamente aggiornato

www.EUenergycentre.orgper l’attività in U.K. e India

www.associazioneATF.orgper l’attività dell’Associazione deiTecnici del Freddo (ATF)

Corrispondente in Argentina:La Tecnica del Frio

Corrispondente in Francia:CVC

Sommario

La rivista viene inviata a:1) installatori, manutentori, ripara-

tori, produttori e progettisti di:A) impianti frigoriferi industriali,commerciali e domestici;B) impianti di condizionamento epompe di calore.

2) Utilizzatori, produttori e rivendi-tori di componenti per la refrige-razione.

3) Produttori e concessionari di ge-lati e surgelati.

22

Come pensa che sarà il futuro dellarefrigerazione e del condizionamen-to dal punto di vista del rendimentoenergetico negli Stati Uniti e nelresto del mondo?Il rendimento energetico rappresentaun problema importante sia nel presen-te sia nel futuro nei settori della refrige-razione e del condizionamento perchél’impatto del condizionamento, dellarefrigerazione e del riscaldamento e laquantità di energia utilizzata in questi

settori è notevole. Se analizziamo ciòche sta accadendo oggi nel mondo,vediamo che il costo dell’energia staaumentando e che l’impatto sul climadell’energia prodotta dal carbone, dalpetrolio o da altre risorse è grande.Dunque dobbiamo utilizzare menoenergia ed avere un’industria che svi-luppi prodotti più efficienti dal punto divista energetico utilizzando tecnologieinnovative e riducendo il consumoenergetico nelle abitazioni private, nelterziario e negli altri settori.

Che cosa pensa riguardo le energierinnovabili, in relazione al rendimen-to energetico e quale sarà la nuovaforma di energia utilizzata nei settori

della refrigerazione e del condizio-namento?Penso che l’utilizzo delle energie rinno-vabili debba essere incrementato per-ché il gas naturale e il petrolio sonorisorse destinate a finire e noi dobbia-mo trovare altre fonti di energia. Il pro-blema maggiore per l’industria è quellodi capire che cosa i governi e il mondodell’economia intendano per energiarinnovabile. Non ne esiste una defini-zione chiara. In alcuni casi si parla dibiomassa ma dobbiamo conoscernel’impatto sull’ambiente e definirne ilCOP, l’efficienza. Se parliamo di ener-gia proveniente da fonti rinnovabili,anche l’elettricità può essere conside-rata come un’energia rinnovabile. Ladefinizione di rinnovabile o non rinno-vabile è importante perché permette dicapire se è buona dal punto di vistaeconomico, offrendo alle persone ciò dicui necessitano e non avendo unimpatto sull’ambiente.

Le pompe di calore sono da consi-derarsi energia rinnovabile? Forsesolo con un certo COP? Cosa nepensa e quale è la situazione negliStati Uniti?Le pompe di calore come energia rin-novabile dipende dall’utilizzo che se nefa, dalla situazione in cui vengono uti-lizzate e dal tipo di pompe di calore uti-lizzato. La quantità di energia che nescaturisce dipende dall’uso, se voglia-mo raffreddare o riscaldare, se questaviene utilizzata per uso domesticocome per la produzione di acqua caldao altre situazioni come il riscaldamen-to/raffreddamento di ambienti, penso

Speciale interviste autorità scientifiche mondiali

Energia e ambiente:le tendenze della refrigerazionee del condizionamento nel mondo

STEPHEN YUREK DAVE PANNIER

Presidente AHRI Presidente NATE

Intervista a STEPHEN YUREKPresidente Air conditioningHeating Refrigeration InstituteAHRI - USA

XIII Convegno Europeo in cui era presenteStephen Yurek (nella foto sopra).

Da sinistra: James Walters, International Affairs AHRI, Stephen Yurek, Presidente AHRI,Marco Buoni, Vice Presidente AREA.

23

quindi che sia possibile l’utilizzo dellepompe di calore per aumentare la pro-duzione di freddo o di caldo prelevatoda una fonte di energia a temperaturapiù bassa e portato a temperatura piùalta per il suo utilizzo, ed in questamaniera, se il rendimento è sopra unacerta soglia, è da considerarsi unaenergia rinnovabile.

Quanto è importante la certificazio-ne dei tecnici del freddo negli StatiUniti? Perché i tecnici devono esse-re in possesso di questa certifica-zione? Che cosa ne pensa?Vi sono molte ragioni, ma la ragioneprincipale è quella di garantire la pro-fessionalità, il fatto che il personaleabbia le conoscenze e le capacitànecessarie a lavorare bene nell’ambitodel suo settore e che la certificazioneoffra un segno tangibile al mondo e alconsumatore delle capacità dei tecniciimpegnati nel loro lavoro. Qualunqueprofessione nota al pubblico ha unqualche tipo di certificazione che certi-fica le capacità del personale. Nei set-tori della refrigerazione e del condizio-namento non si tratta solo di un lavoroma di una vera e propria carriera, infat-

ti si tratta di una professione a lungotermine e in continua evoluzione. Infattinon basta passare il test, bisognatenersi continuamente aggiornati edessere sottoposti ad una ricertificazio-ne. E’ necessario dimostrare che siseguono sempre i cambiamenti checaratterizzano l’industria di oggi e che ilpersonale ne è a conoscenza. Le certi-ficazioni sono rinnovate ogni 5 anni.

In Europa la certificazione deiTecnici che maneggiano gas fluoratiè obbligatoria. Questo fatto, secon-do lei, rende tutti più preparati per-ché tutto il personale deve avere lecompetenze minime richieste o,invece, si rischia che non esista piùl’eccellenza proprio perché si assi-ste ad un livellamento?Ognuno ha le proprie opinioni ed iopenso che la certificazione obbligatoriapossa suscitare un certo interesse.Oggi la situazione negli Stati Uniti èdiversa. Le aree in cui esiste una certi-ficazione obbligatoria sono molto limita-te, si parla soprattutto di azione volon-taria. Per il fatto che si tratta diun’azione volontaria è necessario lavo-rare duramente, capire con chiarezzala situazione, comunicarla e far capire ilvalore della certificazione. Se la certifi-cazione fosse obbligatoria tutto sareb-be più facile. In questo contesto direquale sia il valore effettivo di ciò che sioffre è di primaria importanza. Vi sonosettori in cui la certificazione obbligato-

ria rappresenterebbe una buona solu-zione perché aumenterebbe il livellogenerale di competenze. Nella nostraindustria americana si parla più diazioni volontarie e vediamo che si trat-ta di una buona cosa per l’industria, iconsumatori, i tecnici e i governi, infat-ti si tratta di una buona cosa per tuttiperché se tutti raggiungono almeno unlivello minimo, la situazione generalemigliora.

Nel mondo dobbiamo prestare at-tenzione alle risorse energetiche anostra disposizione, cosa può farela certificazione NATE al riguardo?Negli Stati Uniti il 50% circa dell’energiaconsumata dai residenti proviene dalcondizionamento e dal riscaldamento.Il fatto che siamo molto attenti riguardoalla conservazione di risorse energeti-che preziose è certificato dalla presen-za di tecnici e professionisti che sannocome limitare il consumo dell’energianecessaria al benessere nelle nostrecase e ad offrire servizi vitali, come ilcondizionamento, che possono avereun impatto sulle risorse energetiche. Lepersone parlano di energia più pulita.Se si pensa alla questione da un puntodi vista generale, l’idea appare moltointeressante ma se la si considera dalpunto di vista del consumo e della pro-duzione di energia, perché produrne dinuova se non è necessaria? Questo èil punto cruciale ed è la ragione per cuila presenza di personale certificato èimportante, proprio perché è in grado dicomprendere la situazione. Gli studieffettuati hanno dimostrato che perogni kilowatt all’ora di energia consu-mata, la metà è utilizzata correttamen-te mentre il resto è sprecato a causa diimpianti progettati male, manutenzionenon accurata dei sistemi o altre ragionima si tratta di problemi che possonoessere risolti da professionisti certifica-ti. Così, “conservazione” è la parolad’ordine perché se capiamo come con-servare l’energia che utilizziamo oggi citroveremo in una situazione miglioreper il domani.

●

Intervista a DAVE PANNIERPresidente ad Interim NorthAmerican Technicians ExcellenceNATE - USA

Da sinistra: Marco Buoni, Vice Presidente AREA, Ray Isaac Direttore e Dave PannierPresidente NATE.

Gli argomenti di questo articolosaranno sviluppati

nel XIV Convegno Europeo10-11 giugno 2011

24

INTRODUZIONE

In risposta ai requisiti di regolamenta-zione, in particolar modo nell’UE e inCalifornia, si sta sviluppando unanuova classe di fluidi sintetici per farfronte alle preoccupazioni inerenti aglialti valori di GWP degli attuali refrige-ranti in uso. Ad oggi, Honeywell e altri produttori difluorocarburi hanno annunciato nuovicomposti fluorurati a basso GWP(LGWP) come potenziali sostitutidell’R-134a, nei sistemi di condiziona-mento d’aria delle vetture secondo ledirettive europee 2006/40/EC. Allo stesso tempo, i fluidi sinteticiLGWP vengono suggeriti per essereutilizzati in quelle applicazioni sog-gette a restrizioni d’uso e conformialla regolamentazione europea degliF-gas 842/2006.Tradizionalmente, ci sono semprestate opzioni a basso GWP utilizzatecome fluidi refrigeranti, generalmentechiamati “refrigeranti naturali”. Inrisposta ad alcune delle loro proprietàintrinseche, l’infiammabilità, la tossi-cità, la corrosività e la pressione ope-rativa, i fluidi sintetici sono stati svilup-pati per soddisfare gli interessi legatialla sicurezza dell’uso di questi refri-geranti naturali. I fluidi sintetici LGWP(low Global Warming Potential) di ulti-ma generazione forniscono dellebuone alternative che combinano leproprietà positive delle prime genera-zioni di fluidi sintetici con una ancorapiù marcata impronta ecologica. E’ perciò necessario rivedere le pro-prietà dei fluidi sintetici mettendole a

confronto con quelle dei loro prede-cessori e dei fluidi naturali. Una talerevisione è stata recentemente anchecompletata in seguito alla DecisioneXX/8 delle Parti del Protocollo diMontreal. Si deve notare, comunque,che lo sviluppo dei fluidi sintetici LGWPsi trova ancora in uno stadio molto ini-ziale. Per esempio, al momento, non èancora conosciuto il loro potenziale seutilizzati come miscele.

SCELTA DI FLUIDI

I fluidi considerati in questo studiosono l’HFO-1234yf, l’HFO-1234ze(E),l’HFC-134a e HFC-152a per i fluidisintetici, e l’isobutano (R-600a), il pro-pano (R-290), l’Ammoniaca (NH3, R-717) e l’anidride carbonica (R-744)come loro equivalenti naturali. Dal punto di vista ora considerato gliHFO appartengono ad una classedistinta rispetto agli HFC. Il loro doppiolegame di carbonio li caratterizzacome composti idro-olefine. Hannouna durata atmosferica estremamentebreve. Come si è discusso preceden-temente, anche se i composti HFC eHFO hanno in comune l’idrogeno,fluoruri e carbonio, le loro proprietàecologiche mostrano decisive diffe-renze, giustificando in questo modol’appartenenza a due classi di compo-sti diversi.Per collocare la definizione in questaprospettiva, i gas CFC, HCFC, HFC eHFO appartengono tutti alla famigliadei fluorocarburi, ma ognuno costitui-sce una classe distinta con delle pro-prietà ambientali ben definite (alto,

Refrigeranti sintetici e naturali:recenti sviluppi

MARK SPATZ - TIM G.A. VINK

Honeywell

In risposta ai requisiti richiestidalle regolamentazioni, inparticolare nell’UE e in California,si sta mettendo a punto una nuovaclasse di fluidi sintetici perrispondere alle preoccupazioniinerenti agli alti valori di GWP degliattuali refrigeranti in uso. Questoarticolo confronta i dati di questifluidi sintetici a basso GWP, conquelli classificati come“refrigeranti naturali”.Sono state considerate leproprietà fisico-chimiche etermodinamiche, l’improntaecologica, la sicurezza, lecaratteristiche economiche e leprestazioni.

Speciale nuovi refrigeranti a basso impatto ambientale

Gli argomenti di questo articolosaranno sviluppati

nel XIV Convegno Europeo10-11 giugno 2011

25

basso, zero ODP, alto, medio, e moltobasso GWP e una lunga o breve dura-ta atmosferica). Non è stata presa in esame nessunasostanza in grado di ridurre l’ozono invista della loro imminente eliminazio-ne stabilita dal Protocollo di Montreal.In questo contesto non ne vale la penapoiché esistono alcune sostanze alo-genate con una durata molto ridottacome il trifluoroiodometano (CF3I-ODP 0.008 e forse anche meno dello0.0001) che hanno un potenziale teo-retico di riduzione dell’ozono, e chepossono essere considerate come utilifluidi di refrigerazione o miscele.

PROPRIETÀ FISICO-CHIMICHE

La tabella 1 sintetizza alcune delleproprietà critiche fisico-chimiche deifluidi scelti. Da questa tabella, risultachiaro che l’R-744 si distingue daglialtri composti per la sua temperaturacritica molto più bassa.I fluidi sintetici hanno tutti un pesomolecolare molto più alto, una direttaconseguenza della presenza di fluoronelle molecole. In termini di pressionecritica, sia l’anidride carbonica, sial’ammoniaca presentano valori distan-ti nella parte finale più alta dello spet-tro che diversamente sarebbe abba-stanza concentrato (vedi grafico).

PROPRIETÀ TERMODINAMICHE

Usando le proprietà termodinamichedei fluidi scelti va fatto un calcolo dellaprestazione ideale. L’R-134a fu sceltocome riferimento e con questo furonoconfrontati gli altri fluidi. La condizionedi refrigerazione scelta fu una condi-zione a temperatura media. La tempe-ratura di evaporazione fu di -7 °C e

venne usato 5 °K di surriscaldamento.Per tutti gli altri fluidi eccetto all’R744,si è supposta una temperatura di con-densazione di 45 °C e 5 °K di sottoraf-freddamento. Per l’R-744, il lato alta pressione fuottimizzato per produrre un’efficienzaottima considerando una temperatu-ra di gas d’uscita di 37 °C, soltanto di2 °K al di sopra della presunta condi-zione ambientale di 35 °C.Anche considerato che per l’R744, un70% di scambio di calore venne gene-rato da un efficace scambiatore dicalore interno che non fu previsto peraltri fluidi. Ciò che appare da questaanalisi è la mancanza di differenzesignificative nell’efficienza termodina-mica o COP tra tutti i fluidi scelti eccet-to per l’R-744, con l’eccezione chetutti si sono mantenuti entro il 5%

rispetto al punto di riferimento.Come ci si aspettava, la capacità sicombina bene con la pressione diaspirazione. Fatta eccezione per l’R-717 e l’R-744, tutti hanno delle tempe-rature di mandata del compressoreragionevolmente basse.I fluidi con un’alta temperatura di man-data avranno bisogno probabilmentedi mitigare per ridurre questa tempe-ratura a livelli accettabili. L’R-744 rima-ne fuori da questa analisi in quantorichiederebbe un ciclo ulteriore e deimiglioramenti del sistema per aumen-tare i livelli di efficienza ed essere piùcompetitivo con gli altri fluidi. La situazione diventerà più complicatase si usano delle miscele. Questemiscele saranno progettate per fornireprestazioni eccezionali a particolaritemperature.

1,1,1,2 - Tetrafluoroethane 2,3,3,3 - Tetrafluoroprop-1-ene

Molecola di HFO-1234yf

Rapporto temperatura-pressione (vapore-liquido saturato)

Nota: le sezioni orizzontali indicano che è stata raggiunta la pressione critica (R-744, R-290, R-1234yf).

Temperatura °C

Pres

sion

e M

PaMolecola di R-134a

H

H

F

F

FF

CC

C

26

IMPRONTA ECOLOGICA

La discussione sulla validità dei fluidisintetici trova la sua origine primarianell’impronta ecologica di questi fluidi.L’uso del termine “refrigeranti naturali”suggerisce che questi fluidi non hannoo hanno un’impronta ecologica insi-gnificante, poiché essi si trovano nel-l’ambiente naturale.Questo non è supportato dai fatti.Dalla documentazione, risulta che sial’R-717 sia l’R744 vengono prodotti inimpianti chimici. La CO2 è un sottopro-dotto della produzione di NH3, e que-sto lo rende molto più economico dautilizzare nel processo industriale.Al contrario, ricavare la CO2 dall’aria (inconcentrazioni di 400 pm) o anche dagrandi impianti di centrali elettriche acarbone (in concentrazioni di 13.6%v/vxi) rimane una sfida, soprattutto se sirispetta la gamma di purezza richiestanella refrigerazione (e per i grandimagazzini alimentari). Analogamente,gli idrocarburi possono essere conside-rati “fluidi naturali” per convenzione.Fatto sta che attualmente nelle condi-

zioni naturali, nessuno degli idrocarburiche si conoscono sono stati presi inconsiderazione come prodotti in pro-cessi naturali. Il metano (R-50, CH4) èl’unico composto idrocarburo prodottoin quantità rilevanti da biomassa cheperò richiederebbe un trattamentosostanziale di purificazione per essereutile come refrigerante. Alcuni dei prin-cipali indicatori ambientali dei fluidisono sintetizzati nella tabella 3.

Riguardo alla durata nell’atmosfera, laCO2 è indiscutibilmente la molecolacon una vita più lunga. Questo è difondamentale importanza, siccome ivalori di GWP fanno riferimento allaCO2 nei suoi primi 100 anni nell’atmo-sfera. Dall’altro canto, i composti orga-nici con breve durata si conosconocome cause generatrici dell’ozono tro-posferico, che comunemente chiamia-mo “smog”.In Europa, la sigla di riferimento per laproduzione di ozono a livello del terre-no è POCP (photochemical ozonecreation potential). Gli idrocarburi sisono consolidati come precursori del-l’ozono. L’energia incorporata si riferisce all’e-nergia richiesta per produrre lasostanza. Gli idrocarburi hanno i valo-ri più bassi, dal momento che i com-posti fluorurati hanno un valore previ-sto più alto dovuto al susseguenteprocesso di fluorurazione (il valore perl’R-134a è derivato dal McMoullough ealtri, e si è stimato quello per altri com-posti).Il valore dell’ NH3 è stato misuratodalla Sima Pro7.0 LCA software 2009

Tabella 1: Proprietà fisico-chimiche.

Proprietàdel composto

Peso molecolare 44.01 17.03 58.12 44.10 114.04 114.04 102.30 66.05

Punto di ebollizione °C -78.4 -33.3 -11.7 -42.1 -29.2 -18.04 -26.1 -24.0

Temperatura critica °C 30.98 132.25 134.7 96.7 94.8 109.6 101.6 113.3

Pressione critica (MPa) 7.38 11.33 3.64 4.25 3.27 3.65 4.06 4.52

LFL NF 15% 1.7% 2.1% 6.5% NF NF 4.8%

UFL NF 25% 8.4% 9.5% 12.3% NF NF 20.2%Nota: LFL Livello di infiammabilità inferiore - UFL Livello di infiammabilità superiore - NF non infiammabile

R-744CO2

R-717NH3

R-600a R-290 HFO1234yf

HFO1234ze(E) R-134a R-152a

Tabella 2: Risultati del calcolo del ciclo termodinamico.

Refrigerante

R-134a 100% 100% 100% 100% 0.0

1234yf 94% 96% 109% 98% -13.4

1234ze 73% 100% 71% 75% -5.2

R-152a 97% 104% 90% 89% 17.2

R-290 140% 98% 169% 132% -1.9

R-600a 54% 102% 54% 52% -11.4

R-717 181% 103% 145% 154% 115.1

R-744 187% 66% 1279% 819% 80.1

Comparazione con R-134a

Capacità COP Pressione diaspirazione

Pressione dimandata

ΔT temperaturadi mandata (°K)

27

come la differenza tra il totale del con-tenuto energetico (cumulativo) e ilvalore più basso di riscaldamento. Riguardo ai prodotti di decomposizio-ne, i composti fluorurati hanno un pro-cesso di decomposizione più comples-so. Alla fine tutti i prodotti di decompo-sizione si diffondono nell’ambiente.Riguardo all’acido trifluoroacetico (TFA,CF3CO2H), alcune preoccupazionisono state espresse circa i suoi effettisull’ambiente. Vasti studi hanno rivelatoche il TFA è presente nell’ambientenaturale (oceanico) in quantità maggio-ri a quelle che ne potrebbero derivaredalla rottura dei fluorocarburi.

SICUREZZA

Siccome i refrigeranti sono ampia-mente usati in vari ambiti, la sicurezzasi presenta come una legittima preoc-cupazione.La sicurezza è globalmente orientatadallo standard europeo EN-378 “siste-mi di refrigerazione e pompe di calore-

sicurezza e requisiti ecologici”. I fluidi sono classificati in due categoriea seconda del loro grado di tossicità-Arappresenta un livello più basso di tos-sicità e B un livello più alto di tossicità,e tre categorie di infiammabilità: 1assenza di propagazione della fiamma,2 (infiammabilità più bassa) i fluidi chedimostrano una propagazione di fiam-ma a 60° C in condizioni atmosferichecon un LFL>3.5% e un calore di com-bustione <19000 Kj/Kg, e 3 tutti i fluidiinfiammabili. La maggior parte dei fluidisono usati anche nelle miscele, questeaiutano ad ottenere una classificazionemaggiore nel campo della sicurezza.Questa classificazione è importante,visto che l’EN-378 fissa il limite dellacarica del refrigerante rispettando iseguenti punti:- La classificazione di sicurezza- Occupazione del locale (accesso ge-nerale, accesso controllato, accessoautorizzato)- Categoria del sistema (diretto/indi-retto)

- Posizione del sistema (pavimento,soffitto, etc.).In generale, l’EN-378 non usa l’Energiadi Accensione Minima, MinimumIgnition Energy, (MIE) come punto diriferimento. La MIE varia considerevol-mente per i fluidi infiammabili. Nelcaso dei fluidi sintetici, l’aggiunta difluoro alla molecola è voluta peraumentare la sua stabilità, che di soli-to porta a valori considerevolmentepiù alti di LFL e/o MIE. Un altro importante indicatore è il limiteestremo di esposizione a sostanze tos-siche, Acute Toxicity Exposure Limit(ATEL), oppure il limite di privazionedell’ossigeno, Oxygen DeprivationLimit (ODL). Dai dati tossicologici e diinfiammabilità disponibili, la normaEN-378 stabilisce per ogni fluido unlimite di concentrazione di carica utileche rappresenta il più alto livello diconcentrazione in uno spazio occupa-to che non risulterà provocare nessuneffetto di danneggiamento alla perso-na a causa di una fuga.E’ usato per determinare la quantità dicarica massima per un determinatorefrigerante in una specifica applica-zione. Finalmente, l’EN-378 si riferisce anchealla Pressure Equipment Directive PEDper indicare il livello di rischio del grup-po 1 (alto) e gruppo 2 (basso). Come risulta, ci sono restrizioni su alcu-ni fluidi impiegati nei sistemi che richie-dono grande quantità di carica refrige-rante o che funzionano in zone aperteal pubblico. Inoltre i materiali considera-ti pericolosi sono regolati attraverso lacatena d’approvvigionamento. In que-sto contesto, si deve notare che il depo-sito e l’uso di fluidi infiammabili deveessere stabilito nel contesto delle diret-

Tabella 3: Indicatori ambientali.

Proprietàdel composto

GWP* 1 0 7 6.3 4 6 1410 122

Durata atmosferica >1000 anni <7 giorni 6-7 giorni 15 giorni 11 giorni 18 giorni 14 anni 1,4 anni

POCP** NA NA 31 18 <1 (est) <1 (est) 0.1 1

Energia incorporata 12.9 55.9 9.9 9.3 40 40 35.8 36

Prodottidi decomposizione Stabile

H2ONH2

H2OCOCO2

H2OCOCO2

TFACO2

TFACO2

HCOFCF3OHCOF2

CF3COF

COF2

* Potenziale di riscaldamento terrestre **Potenziale di creazione fotochimica dell’ozono

R-744CO2

R-717NH3

R-600a R-290 HFO1234yf

HFO1234ze(E) R-134a R-152a

�

� � �

28

tive ATEX. Allo stesso modo, il depositoe l’utilizzo di grandi quantità di materialipericolosi sono soggetti alla direttiva“Seveso”.

CONSIDERAZIONI ECONOMICHE

Alla fine, il criterio chiave sarà il costototale della proprietà del dispositivousato. Questo si può suddividere in treprincipali categorie:- Costo dell’investimento- Costi operativi- Costi a fine vita dei dispositivi Il costo dell’investimento varia sostan-zialmente a seconda del dispositivo. Daun lato ci sono delle grandi quantità dimacchine prodotte per le quali i costi deicomponenti sono critici, e dall’altro cisono progetti unici nei quali i costi diingegneria e di installazione rappresen-tano il fattore maggiore.Nel caso della produzione di massa, ilcosto dei singoli componenti trae chiara-mente vantaggio dalle economie discala. Nel caso dei progetti unici,

l’aumento dei costi collegati alla sicurez-za può essere abbastanza sostanzioso. I consumatori tendono ad essere piùsensibili al prezzo e possono esigereun investimento iniziale più basso afronte di costi operativi più alti. In que-sto contesto, l’introduzione di efficien-ze minime obbligatorie (ndr. legateall’etichettatura energetica) sembranoessere appropriate.Gli investitori commerciali tendono astabilire uno standard di prestazioneenergetica in termini di affidabilità e dicosto di funzionamento, nel quale ildeprezzamento costituisce una com-ponente minore.In ogni caso, i costi operativi rappre-sentano la porzione più grande delcosto totale della proprietà. Questipossono essere divisi in costi legati dauna parte all’energia e dall’altra allamanutenzione.L’efficienza energetica sarà l’elementosingolo più importante nelle applica-zioni del consumatore, mentre il costodella manutenzione e delle riparazioni

sarà relativamente più importantenelle applicazioni industriali e com-merciali.Nel caso delle sostanze pericolose edegli F-gas, il costo di rispettare leobbligatorietà di legge costituirà unaltro fattore da considerare. Per esem-pio, seguendo la regolamentazionedegli F-gas (842/2006), i fluidi ad altoGWP devono essere maneggiati dapersonale certificato e le frequentiispezioni per possibili casi di perditasono obbligatorie.I dati riportati all’UNFCCC suggerisco-no che queste misure stiano già ridu-cendo le percentuali di emissione eche quindi diano buoni frutti. I costi dismaltimento nel caso dei dispositivicasalinghi sarà a carico del fabbrican-te secondo la direttiva WEEE. Nelcaso delle installazioni commerciali eindustriali, il recupero dei refrigerantisintetici è governato dalla regolamen-tazione degli F-gas, la direttiva WEEErichiede che gli idrocarburi venganorimossi dai rifiuti delle apparecchiatureelettriche e elettroniche (WEEE).

CONCLUSIONE

Da questa visione globale, ne derivache non esiste un refrigerante fluidoperfetto.Per certi versi la differenza tra refrige-ranti naturali e sintetici sembra essereartificiale.Molti, se non tutti, i refrigeranti natura-li sono prodotti chimici industriali.In vista dell’evidente progresso nellatecnologia, sembra più appropriatomassimizzare l’efficienza energeticadei dispositivi con l’uso di questi fluidie minimizzare l’impronta ecologica.

●

Tabella 4: Indicatori di sicurezza per i diversi fluidi.

Proprietàdel composto

Classe di sicurezza A1 B2 A3 A3 A2 A2 A1 A2

Limite pratico (kg/m3) 0.1 0.00035 0.0086 0.0008 0.056 0.58 0.25 0.026

LFL (kg/m3) - 0.104 0.043 0.038 0.28 - - 0.13

Classe PED 1 2 1 1 1 2 2 1

ATEL/ODL(kg/m3) (più basso) 0.036 0.00035 0.19 0.09 0.56 0.58 0.25 0.14

Energia di accensioneminima mJ - 680 0.26 0.25 >5000 - - 22

Nota: valori per gli HFO calcolati usando l’Anney F. 3 della EN-378-A. I valori in corsivo sono stimati

R-744CO2

R-717NH3

R-600a R-290 HFO1234yf

HFO1234ze(E) R-134a R-152a

Carnival Cruise linesCompagnia Leader Mondiale Navi da Crociera

RICERCAPERITI TERMICI E TECNICI FRIGORISTI

Contratto a livello Europeo comprensivo di contributi pensionisticiPeriodo d’imbarco 4 mesi, licenza 2 mesi

Scrivere allegando Curriculum Vitae a:Com.te Rinaldo MAROSSA

CSCTS MGT SAM - 7, Rue du Gabian - MONACO - MC 98000 - Principato di MonacoTel. 00-377-92050-220 • Fax: 00-377-92050-225 • E-mail: rmarossa@carnival.com

Le due tecnologie delle pompedi calore a gas naturale (gas PAC)

Al momento vi sono due tecnologiedistinte di gas PAC che permettono diassicurare il riscaldamento, la produ-zione dell’acqua calda sanitaria e laclimatizzazione dei locali, nel caso diuna macchina reversibile.La prima tecnologia raggruppa i PACcon motore a combustione a gas natu-rale. Sono molto simili ai PAC a com-pressione elettrica: il ciclo frigorifero èidentico ma il compressore invece diessere alimentato da un motore elet-trico è alimentato da un motore acombustione interna a gas naturale(motore che proviene dall’industriaautomobilistica).La specificità di queste macchine stanella valorizzazione dell’energia emes-sa dal raffreddamento del motore (cilin-dro e scarico).In effetti, nella funzione di riscalda-mento ambiente, il recupero di ener-gia servirà a mantenere la potenza diriscaldamento anche a temperatureesterne molto basse senza alcunausilio supplementare. Nella funzionedi climatizzazione-condizionamentoambiente (quando la temperaturasupera i 10 °C) questa energia (altri-menti dispersa) è a disposizione per laproduzione di acqua calda sanitaria(ECS - sempre necessaria durantel’arco dell’anno). Schema 1. La seconda tecnologia detta ad assor-bimento di gas segue lo stesso princi-pio del ciclo frigorifero dei PAC conmotore a gas ma la compressione nonavviene più meccanicamente (attra-

verso un compressore) ma grazie adun semplice bruciatore a gas naturaleidentico a quello di una caldaia pertermo compressione.

Principio di funzionamentodell’assorbimento

Il ciclo ad assorbimento ammonia-ca/acqua nella funzione di riscalda-mento si suddivide in 5 tappe princi-pali (schema 2). 1) la soluzione acqua/ammoniaca èriscaldata nel generatore dal bruciatorea gas naturale. Con questo apporto dienergia, l’ammoniaca si priva dell’ac-qua e lascia il generatore sotto forma digas. A causa della gravità, la soluzionepovera di ammoniaca (essenzialmenteacqua) scende verso il dispositivo diassorbimento.2) L’ammoniaca gassosa e pura avviaun ciclo frigorifero classico. Attraversail condensatore e cede il calore laten-te al circuito di riscaldamento e diven-ta liquido.3) L’ammoniaca liquida passa allora inun dispositivo di espansione e pren-dendo l’energia/calore a livello dell’e-vaporatore, evapora per passare nuo-vamente allo stato gassoso ma aduna pressione più bassa.4) L’ammoniaca gassosa entra incontatto con la soluzione liquidaimpoverita che proviene dal genera-tore. L’ammoniaca è allora assorbitanaturalmente dall’acqua con la libe-razione di calore. Dato che il calore èesotermico, l’energia è recuperatadal circuito di riscaldamento.

29

Speciale nuove tecnologie per i soci ATF

Le pompe di calore a gas naturali:vantaggi incontestabili dal puntodi vista del rendimento energetico

NICOLAS DORÉ

Chef de projet Pompes à Chaleur GazDirection de la Recherche et de l’innovation de GDF SUEZ

Se consideriamo i problemiambientali da affrontare oggigiorno, le pompe di calore a gasnaturale sono interessanti in virtùdel loro rendimento energetico.Questo articolo ci illustra le duetecnologie esistenti in questoparticolare settore e il loroavvenire per l’utilizzo nelleabitazioni private. Vi sono due tecnologie di pompedi calore a gas naturale (gas PAC).Sia che siano ad assorbimento o amotore a gas, permettono dirispondere positivamente aiproblemi ambientali. Con unrendimento simile, se nonsuperiore ai concorrenti elettrici,assicurano il riscaldamento, laclimatizzazione e la produzione diacqua calda sanitaria (ECS)qualunque sia la condizioneclimatica esterna. Come per ogniprodotto emergente, l’offerta èancora ridotta anche sediversificata con modelli aerotermici o geotermici in grado diadattarsi al settore terziario e aipalazzi sia nuovi sia esistenti. Gliscambi di calore si basanosull’affinità tra un fluidofrigorigeno (l’ammoniaca) e unoassorbente (l’acqua). Il calorerestituito all’edificio sotto forma diacqua calda, proviene da una partedal trasferimento dell’energiapresa all’esterno (nell’aria o nelsuolo per evaporazione del fluidofrigorigeno) e dall’altra dallareazione di assorbimento (che èuna reazione esotermica).

Tratto da Revue Générale du Froid.

5) la soluzione ricca è pompata dallapompa della soluzione per raggiunge-re il generatore e continuare il ciclo.

Qualunque sia la tecnologia, i PAC agas offrono vantaggi incontestabili

I PAC a gas possono essere reversibi-li, producono calore, permettono ilcondizionamento e la produzione diacqua calda sanitaria. Si presentanoin versione aero termica e geotermica;alcune versioni arrivano a temperatureelevate (fino a 70 °C) perun’installazione più agevole negli edifi-ci esistenti (permettono quindi di utiliz-zare qualunque tipo di emettitore) eper assicurare i cicli anti legionellosiper lo stoccaggio di acqua calda sani-taria.Da un punto di vista energetico, il lororendimento è in media superiore dal30% al 40% in rapporto alle miglioricaldaie a condensazione presenti sulmercato. In effetti, i PAC con motore agas hanno dei COP sull’energia pri-maria di 1,5 (PCI Potere CalorificoInferiore) (COP elettrico equivalente di3,9) e un EER di 1,4 (PCI) alle condi-zioni nominali (EER elettrico equiva-lente di 3,6).Per quanto riguarda i PAC ad assorbi-mento di gas, essi hanno un COP chearriva a 1,7 (PCI) nella fase di riscal-damento per la versione geotermica; èl’equivalente di una caldaia con unaresa del 170% quando le caldaiemigliori a condensazione raggiungonoil 107% PCI. I sistemi ad assorbimen-

to permettono anche di produrre fred-do ma il loro rendimento è meno ele-vato (EER=0,7 su PCI). Questa solu-zione è riservata ai locali con fabbiso-gni ridotti di climatizzazione. Questi rendimenti elevati, convalidatida diversi test effettuati in laboratorio,ne dimostrano l’interesse dal punto divista tecnologico e fanno dei PAC agas la scelta che permette di raggiun-gere gli obiettivi BBC (edificio a con-sumo ridotto) e BEPOS (edifici adenergia positiva) e generare guadagnisostanziali in energia primaria e inriduzione di emissioni di CO2.D’altronde, laddove i PAC elettrici pre-sentano delle riduzioni di potenza for-nita in inverno (rendendo dunque

necessario il ricorso ad un apportoelettrico per effetto joule - resistenzaelettrica), la potenza utile dei PAC agas rimane costante qualunque sia latemperatura esterna.Infine, le potenze elettriche da appor-tare sono deboli se raffrontate allamacchina equivalente elettrica, fattopositivo per quelle situazioni in cui larete elettrica è limitata. Dal punto di vista della manutenzione,i PAC ad assorbimento non necessita-no di competenze supplementari inquanto la manutenzione del bruciato-re a gas è molto simile a quella di unacaldaia a condensazione.I PAC con motore a gas sono dotati diun motore che necessita di una manu-

30

Schema 1: schema relativo al funzionamento dei PAC con motore a gas.

MODALITÀ RISCALDAMENTO MODALITÀ RAFFREDDAMENTO

Fluido in stato liquidoFluido in stato liquido

Unità esterna Unità esterna

Unità interna

Ariafredda

Ariacalda

Ariaraffreddata

Ariariscaldata

Fluidostatogassoso

Fluidostatoliquido

Assorbimento dell’ariaesterna (evaporazionedel fluido)

Espulsione delcalore assorbitoall’interno

Recupero di caloredal motore

Riscaldamentodell’aria interna per lacondensazione delfluido frigorigeno nelleuntità interne

Assorbimento delcalore (e produzione diaria fresca) perespansione diretta delfluido frigorigeno delleunità interne

Unità interna

CaloreCalore

Motorea gas naturale

Motorea gas naturale

Compressore Compressore

Schema 2: produzione di freddo e di caldo per assorbimento.

Evaporatore

Condensatore

Scambiatori

Bollitoredel generatore

Compressore termico

Espansione Alta pressione

Bassa pressione

Assorbimento

Pompa dellasoluzione

Gasnaturale

Circuitodi utilizzazione

Circuitodi raffreddamento

tenzione specifica; per rendere menofrequenti queste operazioni sono statiulteriormente ottimizzati. Secondo icostruttori è necessario un interventoogni 10.000 ore (2-3 anni di funziona-mento). Per il resto, si tratta delle stes-se operazioni di manutenzione neces-sarie per una pompa di calore a com-pressione elettrica. I PAC con motore a gas, molto utilizza-ti in Giappone (mercato di 40.000 unitàall’anno), sono disponibili sul mercatofrancese. Due costruttori (Sanyo eAisin Toyota) distribuiscono macchineaero termiche reversibili la cui potenzacaldo/freddo varia da 26 kW caldo / 22kW freddo fino a 84 kWc / 71 kWf nelleversioni DRV 2 e 3 tubi e con fluido vet-tore acqua calda con la presenza di unmodulo idraulico opzionale. Per quanto riguarda i PAC ad assorbi-mento di gas, un costruttore distribui-sce questa tecnologia (ROBUR) sulmercato francese, proponendo deimoduli aria/acqua di 40 kW nella fun-zione di riscaldamento (modello E3) eunità reversibili (modelli GAHP) di 36kW di calore e 17,5 kW di freddo. Lagamma di potenze disponibile ne fadelle macchine adatte sia agli edifici dipiccole e medie dimensioni destinati alterziario sia alle abitazioni collettive,sia di nuova costruzione sia preesi-stenti.

A breve vi potranno anche esserePAC a gas naturale per le abitazioniindividuali

Mentre il PAC a motore a gas è difficil-mente miniaturizzabile a costi accetta-bili, l’assorbimento a gas è la tecnologiautilizzata da parte di numerosi costrut-tori di caldaie per lo sviluppo di macchi-ne a potenza ridotta, adatte alle abita-zioni private. Vi sono già diversi prototipie il loro rendimento è promettente.Questi prodotti (di una potenza di circa10kW) saranno in grado di riscaldare edi produrre ECS indipendentementedalle condizioni esterne, con un rendi-mento superiore del 30% rispetto aquello delle caldaie a condensazione. I primi esemplari saranno commercia-lizzati nel 2011-2012 e possiamo direche questa tecnologia avrà un ruolopreponderante sul mercato immobiliaresia per quanto riguarda gli edifici esi-stenti sia quelli di nuova costruzione.

La geotermia per assorbimentoa gas

Dato che una parte dell’energia recu-perabile su di un PAC ad assorbimentoa gas proviene dalla reazione di assor-bimento (indipendentemente dall’ester-no), il dimensionamento delle sondegeotermiche associate alla soluzione digas è ridotto. Come è possibile vedere

dall’esempio fornito, a potenza resti-tuita identica, l’assorbimento di unPAC a gas necessiterà dal 60% al70% in meno di captatori e sonde geo-termiche rispetto al suo equivalenteelettrico. Questo vantaggio fa dellasoluzione geotermica a gas una solu-zione competitiva anche dal punto divista dell’investimento.

●

31

Secondo questo esempio, per produrre 42 kW, la PAC ha bisogno di sei sonde di100 metri di profondità contro le due sonde per la versione ad assorbimento di gas.

PAC ad assorbimento a gas aerotermico in un palazzo per la produzione delriscaldamento e di ECS.

32

Speciale catena del freddo

La catena del freddo:celle frigoriferee magazzini refrigerati

ANDRÉ GAC

Direttore onorario Istituto Internazionale del FreddoPresidente onorario Association Française du Froid

COS’È LA CATENA DEL FREDDO

Le derrate e i prodotti lavorati deperi-bili devono essere raffreddati al piùpresto possibile sin dalla produzioneed essere conservati sempre alla tem-peratura richiesta durante tutta ladurata della distribuzione fino al loroutilizzo o al loro consumo al fine diprolungare il periodo durante il qualene vengono conservate le proprietàigieniche e/o commerciali (nutrizionalie sensoriali). L’insieme dei mezzi uti-lizzati a questo scopo viene chiamatocatena del freddo. La catena del freddo comporta reti piùo meno complesse, formate daimpianti refrigeranti, fissi o mobili, col-legati gli uni agli altri per mantenere inmodo continuativo la temperatura diconservazione richiesta per ogni cate-goria di derrate deperibili. Partendo damonte per giungere a valle vi sonodiversi tipi di circuiti. I negozi specializ-zati per la vendita al dettaglio e legrandi superfici vendono prodotti cheprovengono da diverse regioni agrico-le o da diverse fabbriche destinate allaloro lavorazione. Infine, tutte le derratevengono conservate insieme nei refri-geratori e nei congelatori domestici. Gli impianti fissi della catena del fred-do sono, dalla produzione al consu-mo: - le celle frigorifere e i refrigeratoriannessi alle fabbriche agro alimentari,ai mattatoi, ai caseifici, alle fabbrichedestinate alla lavorazione di frutta everdura,...- i magazzini dei grossisti e dei mer-cati all’ingrosso,

- le celle frigorifere commerciali,- le piattaforme di preparazione degliordini.- i mobili di vendita e di esposizionenei negozi destinati alla vendita al det-taglio, nei super ed ipermercati,- i refrigeratori e i congelatori dome-stici.I mezzi mobili comprendono diversimateriali di trasporto e di distribuzionealla temperatura voluta, veicoli su stra-da, casse mobili e container marittimi eaerei, vagoni refrigerati, cargo politer-mici, porta contenitori, navi fabbrica.

InoltrePer estensione, si può dire che il raf-freddamento e il controllo della tempe-ratura dei prodotti durante alcuni trat-tamenti od operazioni come la fer-mentazione del vino, la maturazionedelle carni, il taglio, l’essiccazione,...così come il condizionamento d’ariadei locali tecnici (controllo della tem-peratura e/o dell’umidità relativa, fil-traggio dell’aria) fanno parte dellacatena del freddo perché partecipanoalla produzione alimentare.

LA REGOLAMENTAZIONE

La funzione essenziale della catenadel freddo è la conservazione dellaqualità igienica degli alimenti, fattoche implica l’adozione di regolamen-tazioni che fissino gli obiettivi da rag-giungere, i mezzi da utilizzare ed,eventualmente, i materiali e gli impian-ti da utilizzare. In passato, la protezione della salutepubblica era assicurata attraverso il

Tratto da: “Exipliquez moi la chaine du froid” diAndré Gac, Editions Parisiennes - PVC Livres(Paris). www.pyclivres.com

ASSISTENZA TECNICAAI SOCI ATF

La catena del freddo, datal’importanza dell’argomento pertutti i tecnici e gli operatori delsettore, è stata sempre alla base deiconvegni internazionali del CentroStudi Galileo. In questo articolo ilDirettore Onorario dell’IstitutoInternazionale del Freddo di Parigie Presidente Onorariodell’Associazione Francese delFreddo, André Gac, affronta laproblematica della catena delfreddo sia sulle filiere diproduzione, sia sulle cellefrigorifere, sia sui magazzinirefrigerati e sia sui dispositivi dicongelamento.Il dott. André Gac è stato per quasi2 decenni presidente dei convegniinternazionali del Centro StudiGalileo ed è autore di numerosiarticoli su Industria & Formazione epure di numerosi libri di granderilevanza tecnica per gli operatoridel settore sulla catena del freddo.Il dott. André Gac, pure Ingéniergénéral honorarie du Génie rural,des Eaux et des Forëts.

Gli argomenti di questo articolosaranno sviluppati

nel XIV Convegno Europeo10-11 giugno 2011

controllo veterinario degli animali vivie delle carcasse nei mattatoi e attra-verso il controllo della qualità del lattealla produzione. Per quanto riguarda la diversificazionedelle varie fasi di produzione e di tra-sformazione e l’estensione dei mercati,le procedure di controllo dell’igienesono cambiate. E’ così che negli ultimi50 anni, la catena del freddo è stataoggetto di regolamentazioni semprepiù severe. Regolamentazioni naziona-li e 16 direttive europee hanno fissato letemperature da rispettare per le derra-te che possono rappresentare un peri-colo a livello di microbi; cioè, gli anima-li e i prodotti di origine animale refrige-rati. Una direttiva ha imposto la regi-strazione della temperatura dell’aria neimagazzini e nei veicoli destinati al tra-sporto e alla conservazione di prodottisurgelati e congelati e l’obbligo di con-servare i dati per un anno.Un’altra direttiva ha definito le condizio-ni generali di mantenimento e di con-trollo dell’igiene durante la commer-cializzazione di tutti i prodotti destinatiall’alimentazione umana. Infine,recentemente, il Parlamento diStrasburgo ha messo in cantiere laredazione di una regolamentazioneeuropea sull’igiene che è una sintesidelle direttive precedenti e che, incaso di infrazione e di infezioni tossi-che, rende responsabili penalmentetutti gli addetti dalla produzione, allatrasformazione, alla distribuzione ealla commercializzazione di tutti i pro-dotti alimentari. Negli anni 1950-1960

erano i testi che definivano le regolerelative ai mezzi da mettere in opera,ora la tendenza è quella di imporredelle regole a partire dai risultati.

LE FILIERE DI PRODUZIONE

A seconda delle filiere di produzione,le derrate deperibili possono essere,prima dell’immissione sul mercato,oggetto di operazioni e di trattamentiquali: - per la carne: l’abbattimento e il dis-sanguamento degli animali,l’affinazione refrigerata delle carcas-se, la maturazione del manzo, il taglio,la lavorazione dei pezzi e dei sottoprodotti;- per la frutta: la cernita, la calibratura,eventualmente la maturazione el’imballaggio in condizione di trasportoe di vendita;- per i legumi: lavaggio, sgranatura,calibratura, condizionamento, sbian-camento, congelazione;- per i prodotti caseari, a secondadelle sotto filiere: raffreddamento infattoria, pastorizzazione e imbottiglia-mento del latte destinato al consumo,maturazione delle creme e la lavora-zione del burro, l’aggiunta di caglio allatte, lo sgocciolamento e l’alaggio deiformaggi;- per il pesce: l’evisceramento e iltaglio in filetti. L’organizzazione in filiere delle derratedeperibili è cambiata molto. Questocambiamento è dovuto alle esigenzerelative alla protezione della salute

pubblica e a considerazioni di tipoeconomico. E’ stato possibile graziealla refrigerazione e alla congelazio-ne. Grazie a lei molte operazioni sonopotute partire a monte della filiera. Lafiliera della carne rappresenta un buonesempio di questo cambiamento. InFrancia, fino alla fine della SecondaGuerra Mondiale, gli animali eranovenduti a dei mediatori, sia diretta-mente alla fattoria che ai mercati dibestiame delle regioni dedite all’alle-vamento. I sensali spedivano le bestievive verso i grandi mercati delle zonedi consumo, a Parigi, per esempio, ilmercato della Villette, dove venivanocomprate da macellai grossisti. Gli ani-mali venivano abbattuti nei mattatoi dicittà (mattatoio cittadino della Villettea Parigi) e, in campagna, in quelli pri-vati dei macellai. Le carcasse eranoasciugate all’aria aperta. Venivano col-locate in un locale ventilato natural-mente perché si asciugassero insuperficie. Infine, le carcasse intere, imezzi o i quarti, a seconda dell’ani-male, venivano preparate per i detta-glianti. Oggi, il trasporto degli animalivivi è sostituito da quello delle carni.Gli animali vivi sono venduti ai merca-ti di bestiame delle regioni dediteall’allevamento e vengono abbattutisul posto. Dopo essere stati raffredda-ti in celle frigorifere, solo le carcassevengono trasportate in veicolo a tem-peratura controllata, verso i mercatiall’ingrosso, a Rungis per Parigi, peresempio. Nel luogo di vendita, la cuitemperatura viene mantenuta verso i

33

Figura 1.Rappresentazione dell’isolamento tradizionale di una parete.

Figura 2.Rappresentazione dell’isolamento

sandwich.

Muro esterno

Intonaco

Rivestimenti incollati

Isolante cellulareCella frigorifera

Schermo para vapore

Isolante(in 2 strati a giunti incrociati

10 °C e dove l’aria è asciutta, vengo-no vendute ai macellai dettaglianti. Dato che, a seconda della richiestadella clientela, un macellaio può nonessere in grado di smerciare, in buonecondizioni una carcassa intera, esiste,accanto alla filiera della carne prece-dentemente analizzata, una filieradelle carni tagliate a pezzi. In questocaso, la carne è commercializzata incartoni che contengono un solo tipo ocategoria di pezzi. Le carcasse sonosuddivise in masse muscolari omoge-nee in locali a temperatura controllatadestinati al disossamento e al taglio.Questi locali possono essere postivicino ai mattatoi da cui viene speditala carne o nei luoghi di consumo. D’altronde, è bene menzionare il ruolodella congelazione per controllare eammortizzare le fluttuazioni a secon-da dell’importanza relativa dell’offertae della domanda. Il mercato delbestiame, soprattutto quello dei bovini,è regolato da un organismo di inter-vento. La regolamentazione consistenel comprare l’offerta in eccedenza dianimali vivi ad un prezzo fissato e aritirarli dal circuito di commercializza-zione. Gli animali vengono abbattuti ele carcasse vengono congelate eimmagazzinate. Inoltre, sono messe invendita, congelate, per rispondere alfabbisogno del mercato interno, oesportate, congelate, a seconda dellarichiesta dei mercati esterni. Avvengono le stesse cose per il burro. Per alcuni legumi, come i cavolfiori, leeccedenze di produzione sono com-prate, non da un organismo di inter-vento, ma da un gruppo di produttori,come una cooperativa. I legumi ven-gono puliti subito, tagliati, sbiancati e,se necessario, congelati. Infine, lo stoccaggio dei frutti invernali,delle mele e delle pere in celle frigori-fere ad aria normale o ad atmosferacontrollata, è una procedura di regola-zione del mercato.

LE CELLE FRIGORIFERE

Le celle frigorifere sono aree isolatetermicamente di tipi diversi a secondadel servizio voluto.

L’isolamentoVi sono due tipi di isolamento, quellotradizionale e quello a sandwich. Perl’isolamento tradizionale, la parete

(figura 1) comprende dall’esternoverso l’interno:- una struttura portante;- uno schermo para vapore, per limita-re le entrate di vapore acqueo, la con-densazione e il congelamento dell’ac-qua nell’isolante, fatto che ne compor-terebbe la distruzione;- uno, due o tre strati di un materiale didebole conduttività termica e, meglioancora, poco permeabile per natura; - un rivestimento interno poroso per faci-litare il trasferimento di eventuali infiltra-zioni d’acqua verso il frigorifero. Alcuni decenni fa, gli isolanti erano dilana di vetro, di lana di roccia o di sughe-ro espanso ed avevano il solo scopo dilimitare i trasferimenti di calore. Oggi, siutilizzano schiume rigide a cellule chiusedi polistirene o di poliuretano o di PV, conuna densità di almeno 20kg./m3 conbuone proprietà meccaniche e unabuona tenuta stagna per il gas.Quest’ultimo comprende uno strato dischiuma alla quale sono incollati duerivestimenti, come una lamiera di 1 mm,di poliestere armato da 4 a 5 mm. o conlo spessore di 10mm., qualità marina. Leschiume sono combustibili. Gli incendi sipropagano rapidamente ed emettonofumi neri, tossici e sono difficili da doma-re. Tuttavia, queste schiume possonoessere trattate in modo che diventinoauto estinguibili.Bruciano a contatto con una fiamma manon alimentano la combustione.L’isolamento sandwich viene utilizzatosoprattutto negli impianti domestici, neibanchi di vendita e di esposizione o nellecasse dei veicoli a temperatura diretta.

La macchina frigoriferaLa macchina di produzione del freddoè a compressione di un liquido lique-fattibile, il fluido refrigerante. E’ a duepiani per i locali a bassa temperaturae per gli impianti di congelamento.L’alimentazione degli evaporatori puòessere assicurata ad iniezione direttao per traboccamento.Fino a poco tempo fa la distribuzionedel freddo era assicurata per espan-sione diretta ma, da poco, sono appar-si impianti a raffreddamento indiretto,con circolazione di un liquido frigo tra-sportatore, come una miscela o unliquido incongelabile o ancora ghiac-cio binario sia per ridurre la carica difluido refrigerante, sia per utilizzare unrefrigerante pericoloso, comel’ammoniaca. Il funzionamento dellamacchina è sotto il controllo di dispo-sitivi automatici di controllo e di sicu-rezza che comportano dispositivi elet-tronici, che permettono la gestione ela sorveglianza a distanza. In ogni caso, la cella frigorifera è dota-ta di uno o più refrigeratori.

I tipi di celle frigorifereLe celle frigorifere possono essereclassificate a seconda: - della temperatura di consegna:- celle frigorifere di stoccaggio di pro-dotti refrigerati, a 0 °C o oltre.- celle frigorifere di stoccaggio di pro-dotti congelati o surgelati, da -18 °C a-25 o -30 °C. - celle frigorifere polivalenti, per la con-servazione dei prodotti ad ogni tempe-ratura.

34

Figura 3.Rappresentazione di un tunnel di congelamento

a ventilazione orizzontale.

Area di congelamento

Evaporatore

Ventilatore

- del regime termico:- celle frigorifere che funzionano aregime stabile, per lo stoccaggio diprodotti preraffreddati o che possonoassicurare il completamento del raf-freddamento delle derrate che entranoad una temperatura superiore di qual-che grado di quella di consegna.- celle frigorifere miste, adatte ad assi-curare il raffreddamento iniziale poi laconservazione in refrigerazione. Sitrovano spesso nei magazzini destina-ti alla frutta. - celle frigorifere di pre-refrigerazione(frutta e verdura)o di frollatura (carne).- delle dimensioni:- le dimensioni delle celle frigoriferedipendono dalla natura della merce,dalla densità di stoccaggio, dall’imbal-laggio e dal tipo di manutenzione. Illoro volume può andare da qualchem3 nei locali commerciali e nella risto-razione a 50.000 m3, fino a 100.000m3 nei magazzini industriali di grandidimensioni. La loro altezza può raggiungere unadecina di metri nel caso di 5 palletsimpilati. - della gestione interna:-a seconda del tipo di stock, le celle fri-gorifere possono essere munite diattrezzature particolari come i binari dicircolazione delle carcasse o di rivesti-menti interni stagni per i pesci sottoghiaccio.

I MAGAZZINI REFRIGERATI

I magazzini refrigerati sono formati dauna o più celle frigorifere, mantenute intemperatura da un impianto refrigeran-te centralizzato o da macchine autono-me. Inoltre, possono comprenderedispositivi annessi, come i tunnel dicongelamento, i congelatori industriali,le stanze adibite al disossamento dellacarne, locali di prerefrigerazione per lafrutta, fabbriche di gelati.

Evoluzione nella progettazionedei magazziniVerso gli anni ’50 e ’60 i magazzinierano costituiti da piccole celle frigori-fere da 2,5 a 3 m. di altezza, suddivisesu diversi livelli. Erano munite di mon-tacarichi. All’epoca lo spostamento deipacchi era effettuata per mezzo di car-relli a mano e quello delle carcassesulla schiena. Comportavano un bina-rio su strada ed uno ferroviario.

Venivano costruiti sia nelle zone diproduzione, che in città, in genere vici-no ad una stazione o ad una ferrovia. La presenza dei pallets e la meccaniz-zazione della manutenzione ha porta-to alla costruzione di magazzini concelle frigorifere, soprattutto quelle allebasse temperature, di grande volume.Sono allineate lungo corridoi di 5 metridi larghezza e le loro porte in generescorrevoli e meccaniche, di 2 metri dialtezza e di 2,5 metri di larghezza alfine di permettere la circolazione deicarrelli elevatori. Infine, dato che i tra-sporti sono assicurati senza interru-zione di carica da veicoli su strada,dalla spedizione fino alla consegna,essi hanno solo uno o due binari sustrada.

Esempi di volumi globalidi immagazzinaggio in FranciaNegli anni ’90, la Francia disponeva diun volume totale di 20.510.000 m3 dicelle frigorifere industriali e commer-ciali. E’ poco probabile che questovolume sia cambiato sensibilmente daallora. Nel 1997, si pensava che vi fos-sero 6186 frigoriferi costituiti da cellefrigorifere di almeno 100 m3, di cui1700 con celle frigorifere di 2000 m3 ooltre e quelli nuovi con celle frigoriferedi 100.000 m3. Alla fine degli anni ’90, 2424 magazzi-ni avevano ricevuto l’approvazionesanitaria per la commercializzazionedei prodotti alimentari sul mercatocomunitario a seconda delle disposi-

zioni del 3 aprile 1996. I frigoriferi indu-striali e commerciali si suddividono in 3grandi categorie, i magazzini destinatialla frutta, i magazzini pubblici e quelliprivati.

I magazzini destinati alla fruttaSono destinati soprattutto alla conser-vazione della frutta invernale (mele epere) e, in secondo luogo, alla prere-frigerazione della frutta estiva (albi-cocche, pesche,...). Negli anni ’90 rap-presentavano un volume da 5,4x106m3, se si tiene conto del volume totaleriservato alla conservazione della frut-ta e della verdura, espressa in m3 perabitante. La Francia ha la maggiore capacità distoccaggio di frutta e verdura, espres-sa in m3 per abitante. La lavorazionedelle mele, che sono il tipo di frutta piùimportante, supera di poco il milione ditonnellate.La frazione della raccolta conservatanelle celle ad atmosfera controllataper prolungare il periodo di commer-cializzazione della frutta fino alla rac-colta successiva è aumentata notevol-mente, negli ultimi anni.

Lo stoccaggio pubblicoLe società di immagazzinaggio sonoprestatari di servizi privati. Assicuranola conservazione delle derrate perconto di terzi, accordano garanzie eforniscono servizi su richiesta dei loroclienti (congelamento, imballaggio,...).Nel 2003 questo tipo di immagazzi-

35

Figura 4.Rappresentazione del congelamento di pacchetti in un congelatore

a placche orizzontali.

Placcheevaporatrici Pacchetti

1ª e 3ª fase: carico dei pacchetti freschi e evacuazione di quelli congelati:le placche evaporatrici sono distanti le une dalle altre

2ª fase: congelamento delle placche, le placche sono vicine

naggio, assicurato da 39 società,aveva 163 frigoriferi e otto fabbriche digelati. La capacità di stoccaggio era di5.388.844 m3, di cui i 9/10 sono localia bassa temperatura o politermici. La capacità di fabbricazione di ghiac-cio supera le 800 tonnellate al giorno,con una produzione annuale di 91.000tonnellate.Il potenziale di congelamento in tunnela -40 °C è di 5000 tonnellate al giorno.Il coefficiente medio di riempimentodelle celle frigorifere era del 78,8% nel2004. Era compreso tra il 64 e l’87%negli ultimi 10 anni, mostrandol’importanza delle fluttuazioni delleattività dovute alle variazioni degliinterventi sul mercato della carne odel consumo di ghiaccio.L’entrata della merce supera i2.800.000 di tonnellate all’anno e ladurata media di soggiorno dei prodot-ti stoccati, variabile a seconda deiprodotti, da 60 a 80 giorni.

Lo stoccaggio privato Comprende locali nei pressi dei luoghidi produzione o di trasformazionedelle industrie agro alimentari, comele latterie o i macelli o di commercio odi stoccaggio, destoccaggio e la pre-parazione degli ordini.Vi sono circa 5000 edifici per un volu-me totale di circa 10x10 m3. Il volumetotale delle celle frigorifere di oltre2000 m3 è di circa 7x10 m, di cui4,4x106 m3 dei locali nella refrigera-zione, 2,5x106 m3 in congelazione e236.000 m3 di celle frigorifere politer-miche.I due terzi del volume di stoccaggioprivato sono destinati alla conserva-zione in refrigerazione, elemento didifferenza dallo stoccaggio pubblico. Se non si dispone di informazioni suivolumi di stoccaggio per settori di atti-vità, la ripartizione delle masse di flui-do refrigerante degli impianti frigoriferipossono darne un’idea. Così, nel1994, si stimava che, su un totale di5450 tonnellate di fluido, la ripartizionefosse la seguente: - 36% per la carne- 26% per i prodotti caseari- 18% per la verdura- 5% per i prodotti surgelati- 5% per il pane.- 4% per le bibite- 3% per il grano- 3% per il gelato.

Oltre alle celle frigorifere di stoccag-gio, bisogna citare i dispositivi refrige-ranti particolari come le fabbriche dighiaccio a cubetti, i recipienti perl’accumulo del ghiaccio per la pasto-rizzazione del latte, i recipienti per lamaturazione della crema, i dispositiviper l’essiccamento dei salumi.

I DISPOSITIVI INDUSTRIALIDI CONGELAMENTO

I sistemi industriali di congelamentosono dotati di una macchina frigoriferaautonoma a due piani di grandepotenza. Uno di questi sistemi è poli-valente. Sono i tunnel di congelamen-to, in servizio nei magazzini pubblici enei mattatoi.Gli altri sistemi, spesso chiamati sur-gelatori, sono destinati al congela-mento di alcuni tipi di prodotti.

I tunnel di congelamentoI tunnel sono costituiti da un’area iso-lata termicamente, di forma allungatae di altezza limitata in modo che lamerce occupi la totalità del volume(figura 3). L’aria messa in movimentodai ventilatori, passa sulla batteriaevaporatrice, poi viene spinta sui pro-dotti da congelare.Gli scambi di calore avvengono perconvezione diretta forzata tra l’ariafredda e la superficie dei prodotti e laventilazione è permanente. A secondadella configurazione del tunnel, la cir-colazione dell’aria può essere vertica-le o orizzontale.Nel primo caso, il raffreddamento delcarico è omogeneo ma la velocità del-l’aria è relativamente debole da 1 a 2m/s o oltre.Nel caso della circolazione orizzonta-le, la velocità è di 4 m/s o oltre. Per

36

Figura 5.Rappresentazione di un congelatore a letto fluido.

Prodotti su base fluidificataEntratadei prodottifreschi

Area isotermica

Ventilatori

Evaporatore

Evaporazionedei prodotticongelati

Figura 6.

Rappresentazione di un congelatore a nastro raffreddatoad azoto liquido.

Ventilatoridi brasatura

Condotti di aspersionedell’azoto Area isotermica

Trasportatore

Avanzamento dei prodotti

I - Raffreddamento per riscaldamento di azoto gassosoII - Congelamento per evaporazione di azoto

III - Livellamento delle temperature

rendere meno evidenti tali differenze, ilsenso della circolazione può essereinvertito periodicamente.La maggior parte dei tunnel sonodispositivi che funzionano in mododiscontinuo. Il carico viene effettuato inuna sola volta. I lotti di derrate vi sog-giornano per il tempo necessario aportare la temperatura a -18 °C omeno. La durata del ciclo, che dipendedalla massa dei prodotti, può essereda uno a due giorni quando si tratta dicarcasse di bovini. Infine, i tunnel comportano binari sulsoffitto per la manutenzione dei prodot-ti, carcasse sospese,... I prodotti pos-sono essere disposti su diversi piani.

I congelatori a placcheIn questi apparecchi, i prodotti sono acontatto con due placche evaporatrici,in modo che il trasferimento di caloresia assicurato per conduzione.Funzionano in modo discontinuo. Vi

sono dispositivi a placche orizzontalie dispositivi a placche verticali. I primi (figura 4) sono utilizzati per ilcongelamento dei prodotti in pacchi aforma di parallelepipedo dallo spesso-re da 4 a 6 cm, come quelli degli spi-naci. La durata di un ciclo di congela-mento è di circa un’ora. I dispositivi aplacche verticali servono per il conge-lamento del pesce a bordo di navirefrigerate, a causa del loro limitatoingombro.

I congelatori a letto fluidoTali congelatori sono utilizzati per tuttii prodotti di piccole dimensioni, come ipiselli, i fagiolini, le cimette di cavolfio-re, i gamberetti,... I prodotti sonodisposti su una griglia mobile. Sonosollevati di qualche centimetro da unacorrente di aria fredda soffiata attra-verso una griglia, dal basso versol’alto in modo che ogni particella siaisolata nella corrente d’aria. I prodotti

progrediscono attraverso il congelato-re in un flusso continuo. La durata delpassaggio, che dipende dalla dimen-sione delle particelle, è di qualcheminuto per i piselli. La figura 5 rappresenta il principio cheregola un congelatore a letto fluido.

I congelatori a nastroI prodotti di spessore limitato come ifiletti di pesce, la pasticceria minuta, lebistecche,... sono congelati su unnastro metallico raffreddato in uno spa-zio ventilato ristretto a forma di tunnel.La durata del soggiorno in questodispositivo è definita in modo che i pro-dotti ne escano congelati. Il raffredda-mento del trasportatore può essereassicurato per contatto sui tubi evapo-ratori o su un liquido freddo o ancoraper aspersione di azoto liquido, la cuitemperatura di evaporazione è di -196°C (figura 6)

●

37

38

INTRODUZIONE

Quello a quattro tubi costituisce latipologia di impianti aria-acqua piùsofisticata per quanto riguarda la tec-nologia in gioco e la possibilità di sod-disfare al meglio le esigenze dell’uten-za coniugandole con un certo rispar-mio energetico di gestione.L’opportuna conduzione dell’impianto,l’attenta regolazione e la periodicamanutenzione sono alcune delleattenzioni che si devono porre pergarantire un buon funzionamentodello stesso e la soddisfazione dell’u-tente finale.

CONSIDERAZIONI SULL’IMPIANTOA QUATTRO TUBI

Assieme agli impianti a tre tubi quelli aquattro tubi offrono delle prestazionimolto buone per quanto riguarda iltrattamento e la regolazione dellecaratteristiche dell’aria ambiente.Questo fatto è dovuto sostanzialmen-te all’uso di due fluidi, uno sul circuitoprimario e uno su quello secondario,che permettono di ottenere una gran-de versatilità d’impiego in relazionealle diverse architetture ed esposizionigeografiche degli edifici.Come già detto altre volte, l’impianto aquattro tubi risulta essere più onerosorispetto a quello a tre tubi per quantoriguarda i costi di investimento inizialie l’occupazione di spazi per il colloca-mento delle tubazioni dell’acqua,mentre offre sicuramente costi digestione molto inferiori, legati sostan-

zialmente alla possibilità di mantenerecostantemente separati tra di loro ilcircuito dell’acqua calda e dell’acquafredda, con notevole risparmio finaledal punto di vista energetico.Dal punto di vista impiantistico i ventil-convettori possono essere dotati di bat-teria di scambio singola o doppia: nelprimo caso all’ingresso della batteria sideve installare una valvola non misce-latrice a tre vie all’ingresso (tale da con-sentire il flusso alternativo di acquacalda o di acqua fredda) ed una valvo-la deviatrice all’uscita (in grado di con-vogliare l’acqua calda nella rispettivatubazione e l’acqua fredda nella diver-sa tubazione). Nel secondo caso, inve-ce, ciascuna batteria è corredata dauna sola valvola all’ingresso, in grado diregolare la portata di acqua che deveattraversare il proprio scambiatore.

CARATTERISTICHEIMPIANTISTICHE PRINCIPALI

Come nell’impianto a tre tubi, il chillerprovvede alla produzione di acquarefrigerata da inviare sia all’unità trat-tamento aria centralizzata sia al circui-to secondario dell’acqua. I ventilcon-vettori vengono alimentati nella sta-gione calda con quest’acqua refrige-rata che viene opportunamentemiscelata con l’acqua di ricircolo pro-veniente dal ritorno dei ventilconvetto-ri stessi (vedi figura 1). Il circuito del-l’acqua refrigerata è provvisto di unapompa a velocità variabile, in grado difar fronte alle diverse richieste di por-tata di acqua che si possono avere

Speciale corso di climatizzazione

Principi di basedel condizionamento dell’aria113ª lezioneImpianti a ventilconvettori a quattro tubicon aria primaria(Continua dal numero precedente)

PIERFRANCESCO FANTONI

CENTOTREDICESIMA LEZIONEDI BASE SUL CONDIZIONAMENTODELL’ARIA

Continuiamo con questo numero ilciclo di lezioni di base semplificateper gli associati sulcondizionamento dell’aria, così comeda più di 13 anni sulla nostra stessarivista il prof. Ing. PierfrancescoFantoni tiene le lezioni di base sulletecniche frigorifere. Vediwww.centrogalileo.it.Il prof. Ing. Fantoni è inoltrecoordinatore didattico e docente delCentro Studi Galileo presso le sedidei corsi CSG in cui periodicamentevengono svolte decine di incontri sucondizionamento, refrigerazione eenergie alternative.In particolare sia nelle lezioni in aulache nelle lezioni sulla rivistavengono spiegati in modo semplicee completo gli aspetti teorico-praticidegli impianti e dei loro componenti.

È vietata la riproduzione dei disegni suqualsiasi tipo di supporto.

39

dalle utenze. Comunque l’acqua cheviene inviata alle batterie dei ventil-convettori non deve avere temperatu-re eccessivamente basse, in modo daevitare che si verifichino fenomeni dicondensazione in corrispondenza deiventilconvettori.Una delle possibilità per ottenere talerisultato è quello di provvedere all’ido-

nea miscelazione dell’acqua prove-niente dal chiller e di quella di ricirco-lo grazie all’utilizzo di due elettroval-vole, poste sui due circuiti, comanda-te da un termostato opportunamenteimpostato.L’acqua refrigerata prodotta dal chiller,invece, deve sempre essere a tempe-ratura tale da consentire l’idonea deu-

midificazione dell’aria primaria trattatanell’unità centrale.Anche durante il funzionamento nellastagione fredda è necessario monito-rare il problema della temperatura del-l’acqua calda inviata ai ventilconvetto-ri. Tale acqua, infatti, deve garantirel’idoneo riscaldamento dell’aria tratta-ta dai ventilconvettori stessi, riscalda-

Figura 1.Schema semplificato di un impianto di climatizzazione a 4 tubi con ventilconvettori

con doppio scambiatore caldo/freddo.

mento che deve provvedere sia allaneutralizzazione dei carichi provenien-ti dall’esterno che all’elevazione dellatemperatura dell’aria primaria immes-sa dalle bocchette.Negli impianti a ventilconvettori entrain gioco una terza variabile (non pre-sente in altre tipologie di impianti)legata alla diversa velocità delle ven-tole impostabile sul ventilconvettore diogni ambiente. Il sistema di regolazio-ne della temperatura dell’acqua delcircuito secondario, quindi, deve esse-re in grado di riscaldare opportuna-mente l’acqua in modo da garantirealle utenze il quantitativo di calorenecessario a soddisfare le diverse esi-genze e le diverse condizioni di utiliz-zo dei ventilconvettori.

CONSIDERAZIONI ENERGETICHE

Come negli impianti a ventilconvettoria due e tre tubi, anche nell’impianto aquattro tubi ciascun fluido assolve aduno specifico compito. L’aria primaria,che viene trattata nell’unità centrale,garantisce il ricambio e la regolazionedell’umidità nei singoli locali.Generalmente essa viene inviata allebocchette locali ad una temperaturaabbastanza bassa, attorno ai 12-14°C, sia in estate che inverno. Chiaro,quindi, che il suo compito è quello dineutralizzare prevalentemente i cari-chi latenti e non quelli sensibili.Questi ultimi vengono invece annullatidai ventilconvettori in maniera specifi-ca, ambiente per ambiente, grazie alriscaldamento o al raffreddamentodell’aria che avviene nelle batterie dei

singoli ventilconvettori stessi. Nelperiodo invernale l’apporto di caloregenerato dal circuito secondario deveessere tale da neutralizzare non solo icarichi termici negativi dovuti alle infil-trazioni di aria provenienti dall’esternoma anche gli apporti di freddo dovutiall’aria primaria. Da questo punto divista questa tipologia di impianti risul-ta essere energeticamente poco con-veniente, ma d’altra parte non è possi-bile agire altrimenti se si desidera otte-nere una regolazione dell’umidità edella temperatura nei singoli ambientiottimale.Per ovviare, almeno in parte, a talesvantaggio nella stagione invernale sipuò pensare di regolare la temperatu-ra dell’aria primaria a valori un po’ piùalti della condizione standard (sopra i14 °C): comunque tale accorgimentova determinato caso per caso, aseconda della destinazione d’uso del-l’edificio, in quanto si deve raggiunge-re un compromesso con la necessitàdi garantire il giusto grado di umiditàall’aria che viene immessa in ambien-te. Un possibile accorgimento è quellodi post-riscaldare l’aria in uscita dall’u-nità centralizzata, prima che vengaimmessa nei locali, magari anche uti-lizzando opportune forme di recuperodel calore.

MANUTENZIONE

Come tutti gli impianti di condiziona-mento, l’impianto a ventilconvettorinecessita di periodica manutenzioneper garantire il suo costante rendi-mento.

Particolare cura va posta nel garantirela necessaria pulizia dei filtri dell’ariasia sui singoli ventilconvettori sia nel-l’unità centrale. In particolare per iprimi la frequenza di intervento vadeterminata sulla base della destina-zione d’uso dei locali in cui i ventilcon-vettori sono posti.Inoltre va garantita la pulizia internadegli scambiatori dei ventilconvettori,anche in relazione al fatto che essipossono incrostarsi nel tempo acausa di possibili depositi causati dalpassaggio dell’acqua calda.Un controllo ulteriore va fatto sulla pos-sibile eventuale presenza di sporciziao muffe sulla superficie esterna dellebatterie dei ventilconvettori, depositiche si possono formare in seguitoall’indesiderata condensazione su diesse dell’umidità dell’aria trattata.Infine periodico controllo va fatto, nelcaso di ventilconvettori a scambiatoresingolo, sulle valvole dei circuiti secon-dari dell’acqua poste all’ingresso edall’uscita di ogni scambiatore, in mododa verificare la loro corretta tenuta eche non permettano in alcun modo lamiscelazione fra di loro dell’acquacalda e di quella fredda.

●

40

AMBIENTEENERGIE RINNOVABILI

L’Associazione europea perl’energia ha condotto una ricercariguardo la possibilità, da partedegli Stati membri dell’UnioneEuropea, di raggiungere gli obietti-vi posti per quanto riguardal’impiego di energie rinnovabili.In base ai risultati ottenuti, 21 delle27 Nazioni dell’Unione Europeariusciranno a raggiungere, o addi-rittura a fare meglio, degli obiettiviche si erano prefissati.Tra di esse figurano l’Estonia, laGrecia, la Germania, l’Irlanda, laPolonia, la Slovacchia, la Spagnae la Svezia. Al contrario, invece,Belgio, Bulgaria, Italia, Danimarca,Lussemburgo e Malta non saran-no in grado di raggiungere i risulta-ti posti in materia. Maggiori notiziesu www.associazioneATF.orgnella newsletter ATF nella sezionededicata ai soci.

RAFFREDDAMENTO ADDIZIONALECON RAFFREDDATOREDELL’OLIO ESTERNO

L’impiego di un raffreddatore dell’olioesterno (raffreddato ad aria, acqua ocon refrigerante) consente, rispettoall’iniezione di liquido, un ulterioreampliamento dei limiti di impiego euna ancora migliore efficienza energe-tica. Il miglioramento dell’efficienzaderiva dal forte contenimento dellatemperatura di scarico e quindi dalladiminuzione del lavoro di compressio-ne derivante da un minor surriscalda-mento del gas compresso.Per il dimensionamento del raffredda-tore d’olio devono venire consideratele condizioni di servizio estreme, all’in-

terno dei limiti di impiego:• min. temperature di evaporazione;• max. surriscaldamento in aspirazione;• max. temperatura di condensazione;• tipo di funzionamento (controllo ca-pacità, ECO).La potenza che il raffreddatore d’oliodovrà smaltire può essere determina-ta con il programma di calcolo delcostruttore del compressore a vite.

RACCOMANDAZIONIPER IL RAFFREDDATORE D’OLIOESTERNO

• Le connessioni per il raffreddatored’olio esterno si trovano sul retro delcompressore, subito al di sotto del

41

Speciale compressori

Come raffreddareil compressore

PIETRO TREVISAN

Bitzer Italia

Figura 1.Posizione delle connessioni di un raffreddatore esterno.

■ Elettrovalvola e filtro se necessario.

SPECIALE ASSISTENZATECNICA AGLI ABBONATI

Questo articolo si inquadra nellaserie di articoli che l’ing. Trevisandella Bitzer da numerosi numeri diIndustria & Formazione presenta ainostri lettori sulle tecnologie deicompressori a vite, compressorimolto richiesti sia dai corsisti siadai convegnisti del Centro StudiGalileo.Questa tipologia di compressoritrova applicazione sempre piùdiffusa nei chiller (refrigeratorid’acqua) di media e grandepotenzialità. L’ing. Trevisan (vedi foto) è purerelatore ai corsi nazionali delCentro Studi Galileo e sarà purerelatore al XIV Convegno europeopresso il Politecnico di Milano del11-12 giugno 2011 sulle ultimetecnologie del freddo e delcondizionamento.

Gli argomenti di questo articolosaranno sviluppati

nel XIV Convegno Europeo10-11 giugno 2011

rubinetto di scarico (flangia ovale orettangolare, vedasi fig.1).La flangia deve venire sostituita conun adattatore per tubo (opzionale):• Collocare il raffreddatore dell’olionelle immediate vicinanze del com-pressore.• Eseguire le tubazioni in modo chenon si possano formare delle sacchedi gas e che sia esclusa la possibilitàche la carica d’olio fluisca nel com-pressore durante le pause (disporre ilraffreddatore d’olio a livello del com-pressore oppure più in basso per evi-tare un colpo d’olio all’avviamento).• A causa dell’aumentata carica di olio(raffreddatore, tubazioni) può rendersinecessaria una elettrovalvola nellalinea dell’olio. In questo modo viene evi-tata la migrazione di olio nelle pauseverso il compressore. Disporre la elet-trovalvola immediatamente prima dellaconnessione di ingresso al compresso-re, controllo in parallelo al contattoredel compressore (contatto normal-mente aperto).Ulteriori componenti raccomandati:- Vetro spia per controllo del flussoolio;- Rubinetto manuale (rubinetto asfera) sulle linee di andata e di ritornoper facilità di intervento;- Filtro dell’olio (con mesh max. 25 (m)nel caso di raffreddatore olio remoto onei casi di non garantita pulizia deicomponenti.Fino ad un volume d’olio addizionale(raffreddatore e tubazioni) pari al 10%della carica standard del compressoree con sicura pulizia dei componenti edelle tubazioni, si può evitare l’impiegodei componenti descritti. Realizzazioniche differiscano da questi criteri richie-dono una verifica individuale per sicu-rezza.• I raffreddatori d’olio devono esserecontrollati in base alla temperatura dimandata misurata sul tubo di scarico.• Per un rapido riscaldamento del cir-cuito dell’olio e per minimizzare le per-dite di carico con olio freddo è obbli-gatoria la realizzazione di un bypassdell’olio (o anche il riscaldamento delraffreddatore durante le pause) al veri-ficarsi delle seguenti condizioni:- qualora la temperatura dell’olio nelraffreddatore possa scendere sotto i20°C durante pause lunghe;- nel caso di volume d’olio nel raffred-datore e nelle tubazioni dell’olio

superiore alla carica d’olio del com-pressore;- nel caso di raffreddatori d’olio inte-grati nel condensatore a batteria alet-tata.

• La valvola di bypass dovrebbe avereuna funzione di controllo modulante.L’impiego di una elettrovalvola (con-trollo intermittente) richiede massimasensibilità di intervento per il termosta-

42

Figura 2.Esempio: raffreddatore d’olio ad acqua.

Figura 3.Raffreddamento dell’olio ad aria

(A: raffreddatore separato - B: raffreddatore integrato nel condensatore).

to di controllo ed un minimo differen-ziale (variazioni di temperatura effetti-ve <10K).• La perdita di carico dell’olio nel raf-freddatore e nelle tubazioni nondovrebbe eccedere durante il normalefunzionamento 0,5 bar.

RAFFREDDATORI D’OLIOAD ACQUA

La regolazione della temperatura vaeseguita per mezzo di valvole regola-trici termostatiche ad acqua con ele-mento sensibile disposto sulla tuba-

zione di scarico (temperatura ammis-sibile per il bulbo 120 °C).

RAFFREDDATORI D’OLIOAD ARIA

La regolazione della temperaturaviene eseguita per mezzo di on/off ocontrollo continuo della velocità delleventole del raffreddatore.Nei raffreddatori integrati nel conden-satore il controllo della temperatura èassunto dalla valvola di bypass A scambiatore separatoB integrato nel condensatore.

RAFFREDDAMENTO DELL’OLIOA TERMOSIFONE(raffreddamento con refrigerante)

Questo metodo per il raffreddamentodell’olio è poco utilizzato, ma costitui-sce una soluzione elegante, efficienteed allo stesso tempo molto pratica intutti i casi applicativi in cui non si possadisporre di una sorgente termica(acqua o aria per lo smaltimento delcalore derivante dal raffreddamentodell’olio).Attraverso una circuitazione denomi-nata tipicamente “a termosifone” siricircola del refrigerante condensato elo si reinvia al condensatore principa-le. La circolazione avviene in virtùdella diversa densità del condensato amonte del raffreddatore e della misce-la bifase parzialmente evaporata avalle del raffreddatore.Il controllo della temperatura avvieneo per mezzo di una valvola di regola-zione termostatica per l’alimentazionedel refrigerante o con valvola dibypass.La fig. 4 illustra a titolo di esempio unatipologia di sistema con ricevitore diliquido primario dopo il condensatore.Sono possibili anche layout alternatividel circuito a termosifone come la cir-colazione del refrigerante tramitepompa o iniettore (informazioni surichiesta).

●

43

Figura 4.Esempio di una tipologia di sistema con ricevitore

di liquido primario dopo il condensatore.

DAL MINISTERO ITALIANO DELL’AMBIENTE:chiarimento ed interpretazione dell’Art. 11del Regolamento (CE) N. 1005/2009 e del chiarimentodella Commissione Europea in tema diIdroclorofluorocarburi riciclati (ed in particolare R22)Secondo l’Art. 11 del Regolamento (CE) N. 1005/2009 “fino al 31Dicembre 2014 gli idroclorofluorocarburi riciclati possono essereutilizzati per la manutenzione o l’assistenza di apparecchiature direfrigerazione e condizionamento d’aria e di pompe di calore esi-stenti, purché siano stati recuperati da tali apparecchiature e pos-sono essere utilizzati soltanto dall’impresa che ha effettuato ilrecupero nell’ambito della manutenzione o dell’assistenza o perconto della quale è stato effettuato il recupero nell’ambito dellamanutenzione o dell’assistenza”. In accordo con il parere espres-so dalla Commissione, le imprese di assistenza e manutenzionepossono utilizzare HCFC recuperati da un impianto non solo nellostesso impianto ma anche in altri impianti posti nello stesso sito oin un sito differente (“Undertakings can use HCFC recovered fromone installation in any other installation, regardless whether it is

placed on the same site or not”) limitatamente alla quantitàstrettamente necessaria per la manutenzione o l’assistenzadi apparecchiature di refrigerazione e condizionamento d’ariae di pompe di calore esistenti. L’HCFC riciclato non può inoltreessere venduto ad altri operatori o ad altre compagnie di assi-stenza e manutenzione di apparecchiature di refrigerazione e con-dizionamento d’aria e di pompe di calore. Inoltre, secondo l’Art. 11del Regolamento (CE) N. 1005/2009 quando gli HCFC rigeneratio riciclati sono utilizzati per attività di manutenzione o assistenza,sulle apparecchiature interessate deve essere appostaun’etichetta nella quale sono indicate il tipo di sostanza, la quan-tità contenuta nell’apparecchiatura e tutti gli elementi previsti nel-l’allegato I del Regolamento (CE) N. 1272/2008 relativo alla clas-sificazione, all’etichettatura e all’imballaggio delle sostanze e dellemiscele.Infine, tutte le imprese che utilizzano HCFC riciclati per la manu-tenzione o l’assistenza di apparecchiature di refrigerazione e con-dizionamento d’aria e di pompe di calore esistenti contenenti unfluido in quantità pari o superiore a 3 Kg tengono un registro comeprevisto nell’Art. 11 del Regolamento (CE) N. 1005/2009.

44

PREPARAZIONE PRIMADELLA CARICA INIZIALE

1. Prima di procedere a caricare il refri-gerante è necessario eseguire unaprocedura di rimozione dell’umidità e diverifica del vuoto dell’impianto.2. Misurare sempre la quantità direfrigerante presente. Annotare lacarica dell’impianto al termine dellaprocedura.3. Il refrigerante, di qualsiasi tipo essosia, deve essere caricato mentre è infase liquida.4. Il refrigerante va caricato nel lato delliquido del circuito frigorifero. Lamiglior posizione per la carica è la val-vola di intercettazione di servizio sul-l’uscita del ricevitore del liquido. Se ilricevitore del liquido non è presente, lacarica va effettuata sulla linea del liqui-do. Se è presente una valvola solenoi-de sulla linea del liquido (LLSV), deveessere chiusa (non alimentata) e ilpunto di carica deve essere individua-to a monte della valvola LLSV.5. Se il sistema è dotato di valvola diespansione elettronica (EXV), questavalvola deve essere completamentechiusa (grado di apertura: 0%).6. Collegare il tubo AP del manicottodi servizio a un raccordo manometricosul lato del liquido, come indicato inprecedenza. Collegare il tubo BP a unraccordo Schrader sulla linea di aspi-razione, il più lontano possibile dalcompressore.7. Aprire la bombola del refrigerante eaprire brevemente di scatto le valvoledei manometri di servizio per fareuscire l’aria dai tubi di carica.

CARICA INIZIALE

1. Il compressore deve essere spentoe in condizioni tali da impedirnel’avviamento automatico/casuale.2. Se il sistema è dotato di valvola diintercettazione sulla linea del liquido,tale valvola va regolata sulla posizioneintermedia (a metà tra sede anterioree sede posteriore).3. Aprire la valvola del manometro diservizio AP e introdurre il liquido refri-gerante nel sistema fino a quando lapressione sul lato AP del sistemaeguaglia la pressione del refrigerantenella bombola. Eventualmente mette-re in funzione le ventole del conden-satore oppure raffreddare il refrigeran-te in modo da permettere che vengatrasferita al sistema la massima quan-tità di liquido. Se l’impianto non è dota-to di valvole EXV o LLSV, prestareparticolare attenzione a non far riem-pire lo scarico del compressore darefrigerante liquido che passa attra-verso l’evaporatore e la linea di aspi-razione.4. Aprire di scatto la valvola del mano-metro di servizio BP. Lasciare che lapressione sul lato BP aumenti lenta-mente fino a eguagliare la pressioneAP. Quando il sistema,o il compresso-re, sono dotati di valvola di non ritornosul lato di scarico, la parte superioredell’involucro rimane sotto vuoto(come nei compressori scroll). In talcaso l’aumento di pressione sul latoBP non deve essere maggiore di 0.25bar/s. Un brusco aumento di pressio-ne può causare danni interni al com-pressore a causa dell’eccessiva diffe-

Speciale assistenza tecnica per i soci ATF

Procedura consigliata di caricadel refrigerante nei sistemi frigoriferi

MASSIMO ALOTTOLUIGI NANO

Danfoss

Le installazioni di impianti direfrigerazione o dicondizionamento dell’ariapossono essere realizzate connumerose configurazioni diversee utilizzando una grande varietà dicomponenti. La configurazionedell’impianto e la presenza, ol’assenza, di alcuni componenti,non solo determinano ilcomportamento del sistema inesercizio ma sono anche moltoimportanti per individuare lacorretta procedura di carica delrefrigerante. Una procedura dicarica non corretta puòdanneggiare il compressore, invari modi: eccessive differenze trale pressioni AP e BP, colpi diliquido o funzionamento a vuoto.Per evitare questi rischi siraccomanda vivamente di seguirela procedura di carica dei sistemifrigoriferi descritta nel seguito.

renza di pressione tra i lati AP e BP.5. Chiudere la valvola di intercettazio-ne di servizio (posizione sede fronta-le). Ciò permette la rapida introduzio-ne del liquido refrigerante direttamen-te nella linea del liquido quando ilcompressore viene avviato.6. Avviare il compressore. Lasciatefunzionare l’impianto per un breveperiodo di tempo, controllando che illiquido refrigerante si trasferisca diret-tamente nella linea del liquido. Senecessario, avviare e spegnere ilcompressore direttamente dall’inter-ruttore di avviamento del compressorestesso, per evitare il funzionamento avuoto. Non bypassare mail’interruttore di sicurezza BP.7. Quando la maggior parte del quan-titativo di refrigerante previsto è statatrasferita nell’impianto scollegare lacarica del liquido. Chiudere il mano-metro di servizio AP e la bombola delrefrigerante, aprendo completamentela valvola di interruzione di serviziodella linea del liquido (posizione sedeposteriore).8. Successivamente è possibile ag-giungere senza problemi piccoli quanti-tativi di refrigerante fino a quandonecessario, agendo delicatamente tra-mite il raccordo Schrader sul lato BP.9. Far funzionare l’impianto fino al rag-giungimento della temperatura diesercizio prima di effettuare gli ultimirabbocchi di refrigerante.10. Controllare attentamentel’impianto per tutto il periodo iniziale diraffreddamento. Controllare tutte lepressioni e le temperature di eserciziodell’impianto intervenendo per leeventuali regolazioni. In questo perio-do di tempo il livello dell’olio del com-pressore deve mantenersi entro i limi-ti della spia liquido ed è necessariomisurare saltuariamente il surriscalda-mento sulla linea di aspirazione delcompressore per garantire un ade-guato raffreddamento del motore eper accertarsi che non ci sia ritornodel refrigerante liquido direttamente alcompressore.

●

45

CALENDARIO PROSSIMI CORSI Per programmi, informazioni e dettagli: Tel. 0142 452403 - Fax 0142 341009

www.centrogalileo.it (alla voce “corsi”)

Gli argomenti di questo articolosaranno sviluppati

nel XIV Convegno Europeo10-11 giugno 2011

46

Introduzione

I termostati con carica ad adsorbi-mento costituiscono, dopo quelli concarica liquida e con carica a vapore, laterza grande famiglia di dispositivi diregolazione e controllo della tempera-tura impiegati nel settore della refrige-razione e del condizionamento.Data la loro caratteristica costruttivaoffrono il grande vantaggio di essere,all’interno della maggior parte del lorocampo di impiego, di tipo cross-ambient, senza presentare, tuttavia, leannesse complicazioni che invececaratterizzano i termostati a caricaliquida, che possono danneggiarsiquando sono soggetti a temperaturemolto elevate (come ad esempio quel-le ambiente).

In cosa consiste il fenomenodell’adsorbimento

L’adsorbimento è un processo di tipofisico-chimico che avviene in corri-spondenza della superficie di separa-zione che si ha tra un solido ed un gasquando il primo è immerso nel secon-do. A livello di particelle elementari(cioè di molecole, atomi o ioni) siinstaurano delle forze in corrisponden-za della superficie in cui avviene ilcontatto tra le due diverse fasi: taliforze “legano” le particelle del gas aquelle del solido, creando un vincoloche risulta essere il responsabile veroe proprio dell’adsorbimento.Tale fenomeno non avviene semprequando un solido è immerso in un

gas. Affinché esso possa realizzarsi ènecessario che il solido sia costituitoda particelle di diametro molto piccoloma di superficie specifica molto eleva-ta, dell’ordine di 350-400 mila metriquadrati per ogni chilogrammo.Inoltre il solido ed il gas devono avereuna particolare “affinità” tra di loroaffinché le rispettive particelle possa-no legarsi tra di loro in maniera effica-ce. Nei bulbi dei termostati e delle val-vole termostatiche impieganti nelcampo frigorifero solitamente comesolido si utilizza il carbone attivo men-tre come gas si può impiegarel’anidride carbonica. Il carbone attivosi trova sottoforma di granuli, di picco-le dimensioni ma di grande superficiespecifica, mentre l’anidride carbonicarisulta essere in uno stato fortementesurriscaldato.

Principio di funzionamento

Anche in questo tipo di termostatil’azionamento dei contatti elettriciavviene grazie alle contrazio-ni/dilatazioni di un soffietto sottol’azione del gas che è contenuto all’in-terno del treno termostatico. Essendofortemente surriscaldata l’anidridecarbonica si trova sottoforma di gasall’interno del sistema costituito dalbulbo, dal capillare e dal soffietto stes-so.La quantità di anidride carbonica “libe-ra” dipende dalla temperatura a cui sitrova il bulbo, all’interno del qualesono contenuti i granuli di carboneattivo o della sostanza adsorbente

Speciale corso ATF di tecniche frigorifere

I termostati come dispositividi regolazione e sicurezzaCome sceglierli ed installarli133ª lezione di baseI termostati con carica ad adsorbimento

PIERFRANCESCO FANTONI

CENTOTRENTATREESIMALEZIONE SUI CONCETTIDI BASE SULLE TECNICHEFRIGORIFERE

Continuiamo con questo numero ilciclo di lezioni semplificate per isoci ATF del corso teorico-praticodi tecniche frigorifere curato dalprof. ing. Pierfrancesco Fantoni.In particolare con questo ciclo dilezioni di base abbiamo voluto, inquesti più di 13 anni, presentare ladidattica del prof. ing. Fantoni, cheha tenuto, su questa stessa linea,lezioni sulle tecniche dellarefrigerazione ed in particolare dispecializzazione sullatermodinamica del circuitofrigorifero.Visionare su www.centrogalileo.itulteriori informazioni tecnichealla voce “articoli” e inoltre allavoce “organizzazione corsi”1) calendario corsi 2010,2) programmi,3) elenco tecnici specializzati negliultimi anni nei corsi del CentroStudi Galileo divisi per provincia,4) esempi video-corsi,5) foto attività didattica.

È vietata la riproduzione dei disegni suqualsiasi tipo di supporto.

47

equivalente.La pressione dell’anidride carbonica,quindi, risulta dipendere dalla quantitàdi gas che viene adsorbita dai granuli:l’elemento di potenza in questo tipo ditermostato è costituito dal bulbo, inquanto è l’unico elemento del trenotermostatico che può contenere il soli-do adsorbente.Grazie a tale fatto i termostati con cari-ca ad adsorbimento risultano esseredel tipo cross-ambient (proprio comequelli con carica liquida) in quanto illoro funzionamento risulta essereindipendente dalla temperatura a cuisi trova il capillare o la testa del ter-mostato stesso, che possono anchetrovarsi a temperatura inferiore aquella del bulbo, senza che per que-sto venga alterata la funzionalità del-l’apparecchio.

Vantaggi

I termostati con carica ad adsorbi-mento, come appena detto, non risen-tono delle diverse temperature chepossono insistere sui loro componentidiversi dal bulbo. In realtà piccoleinfluenze esistono ancora, ma non talida determinare un comportamentoanomalo del termostato stesso. La lororilevanza è significativa solo quando iltermostato viene impiegato in condi-zioni di funzionamento estreme.L’impiego di questi termostati, quindi,è consigliato quando si ha la necessitàdi svincolarsi dalle diverse condizionidi temperatura che si possono averetra il bulbo, il capillare e la testa. Ilcapillare può anche attraversare

ambienti più freddi di quello in cui èsituato il bulbo e può anche essereinstallato in prossimità o a contatto di

elementi a temperatura inferiore.Generalmente un termostato con cari-ca ad adsorbimento è caratterizzatodall’avere un bulbo di dimensioni con-tenute, fatto questo che lo rende diagevole installazione laddove sihanno problemi di spazio.Dal punto di vista della forma delbulbo questa tipologia di termostatipuò essere dotata di bulbo a ricciolo,di bulbo cilindrico, di bulbo a doppiocontatto (per ottimizzare il suo collo-camento ad esempio sulle tubazioni,garantendo un buon contatto recipro-co) e di bulbo idoneo per il montaggionei condotti dell’aria condizionata(vedi figura 1).La relazione tra pressione e tempera-tura che si stabilisce all’interno deltreno termostatico è di tipo sostanzial-mente lineare: in questo modo il diffe-

Figura 1.

Tabella 1.

Tipo

XXX

YYY

ZZZ

JJJ

-30/+15

-20/+15

-5/+20

+20/+60

5.0/20.0

4.0/15.0

3.0/10.0

3.5/10.0

2.0/8.0

2.0/13

2.2/9.0

3.5/10.0

80

55

80

130

Campo diregolazione

°C

Differenziale alla

Temperaturaminima

°C

Temperaturamassima

°C

Massimatemperatura

del bulbo°C

renziale del termostato risulta esseredi entità abbastanza costante all’inter-no del range delle temperature di lavo-ro. Come si può vedere dalla tabella 1,che a titolo di esempio riporta alcunedelle caratteristiche dei termostati concarica ad adsorbimento (catalogoDanfoss), si nota che tra la massima ela minima temperatura impostabiliall’interno del campo di regolazione sihanno valori del differenziale, trannequalche eccezione, abbastanzacostanti.Infine, data la possibilità di dosareopportunamente la quantità di granulidi carbone attivo e la quantità di gasall’interno del treno termostatico èpossibile ottenere relazioni tra la pres-sione e la temperatura del gas abba-stanza diverse, così da coprire unampio range di possibili campi diimpiego di questo tipo di termostati. Lafigura 2 riporta alcuni esempi di rela-zioni ottenibili tra pressione e tempe-ratura: a seconda della pendenza

delle curve ottenibili è possibile avereuna “sensibilità” diversa del termosta-to alle variazioni di temperatura.Con curva piatta occorrono alte varia-zioni di temperatura per avere dellevariazioni di pressioni significative per

la dilatazione/contrazione del soffietto,mentre con curva più inclinata ildiscorso si capovolge.Giocando opportunamente sulle per-centuali del gas e del solido, inoltre,si può avere una famiglia di termo-stati con campi di impiego estrema-mente ampi, come si può vederedalla tabella 2.

Svantaggi

L’impiego di questo tipo di termostatinon comporta molti e significativisvantaggi.Il più rilevante è quello dovuto ad unacerta lentezza nella risposta del termo-stato alle variazioni di temperaturaregistrate dal bulbo. Tuttavia, talora,tale fatto può anche essere sfruttato inmaniera opportuna, come ad esempioin quei casi in cui si ha un’alta variabi-lità delle temperature ambiente, comead esempio può accadere nelle celle dipiccole dimensioni quando si immettenuova merce calda al loro interno.

●

48

Figura 2.

Tabella 2.

Tipo

A

B

C

D

E

X

Temperatura di lavoro

-40

X

-35

X

X

-30

X

X

X

-25

X

X

X

-20

X

X

-15

X

X

-10

X

-5

X

X

0

X

X

+5

X

X

+10

X

+15

X

+20

X

+25

X

+30

X

+35

X

+40

X

+45

Δ

Δ

Δ

REFRIGERANTI A BASSO IMPATTO AMBIENTALE

Test in corso sull’HFO 1234yf - Di recente l’Agenzia per l’ambiente dellaGermania ha condotto delle ricerche riguardo le caratteristiche di sicurez-za dell’HFO 1234yf, il refrigerante che sembra destinato a sostituirel’R134a negli impianti di climatizzazione per gli autoveicoli. In base ai testcondotti l’HFO 1234yf risulta essere un gas che presenta rischi di esplo-sione.La Honeywell, produttrice del gas, ha messo in discussione la significati-vità dei risultati ottenuti, contestando le condizioni in cui sono stati condot-ti i test. Infatti, durante i test la quantità di etano presente nell’HFO 123yf èrisultata essere molto maggiore alla percentuale corretta della miscela.Questo fatto, ovviamente, ha portato ad un aumento delle caratteristichedi infiammabilità della miscela. La Honeywell ha, inoltre, sottolineato cometutti i test finora condotti sotto la supervisione di esperti imparziali abbianoevidenziato che “l’uso dell’HFO 1234yf non comporta significativi rischi diinfiammabilità”.Maggiori notizie su www.associazioneATF.org nella newsletter ATF nellasezione dedicata ai soci.

49

SBRINAMENTO ELETTRICOQuando va fatto e come gestirlo

La quantità di brina che si forma sull’e-vaporatore dipende anche dall’umiditàdell’aria che viene raffreddata.Quest’ultima non può non risentiredelle caratteristiche dell’aria ambienteche si infiltra, ad esempio, ad ogniapertura delle porte dell’impianto edella quantità e della tipologia di derra-te che vengono conservate. Essendotutti questi dei parametri variabili neltempo, è ovvio pensare che anche laquantità di brina che si deposita sull’e-vaporatore possa variare nel tempo.Non è possibile determinare, quindi, unintervallo di sbrinamento ottimale pertutte le situazioni possibili. Il frigoristadeve, allora, intervenire per cercare dicompensare gli squilibri che si verifica-no. Nel caso lo sbrinamento elettricosia gestito da un timer, è possibile agire

sulla frequenza dei cicli di sbrinamentoe sulla loro durata, in modo che nellamaggioranza dei cicli lo sbrinamentoporti ad una completa pulizia dell’eva-poratore. Se il sistema non permette diagire sulla frequenza dei cicli e/o sulladurata e si nota che, a causa delle par-ticolari condizioni di lavoro dell’impian-to, l’evaporatore non viene sbrinatocompletamente, si può pensare disostituire la resistenza con una dipotenza maggiore. Data la relazioneche lega potenza, resistenza e inten-sità di corrente, questo implica sostitui-re la resistenza di sbrinamento con unaresistenza caratterizzata da menoohm. In questo caso si deve porreattenzione al fatto che la potenza nonaumenta in maniera proporzionale alladiminuzione della resistenza. Se si forma poca brina, l’evaporatoretende ad essere pulito in breve tempo,prima che il ciclo di sbrinamento gesti-

to dal timer sia concluso. Una volta chetutto il ghiaccio si è sciolto, il calore pro-dotto dalla resistenza non viene più uti-lizzato per il cambiamento di stato equindi porta al rapido innalzamentodella temperatura dell’evaporatore, chesale sopra i 0 °C.Questo porta ad una duplice conse-guenza: la temperatura dell’aria internadella cella comincia ad aumentareeccessivamente mentre la resistenzadi sbrinamento stessa va incontro adun surriscaldamento eccessivo, venen-do a mancare la principale fonte che nepermetteva il suo raffreddamento.Se l’alimentazione elettrica non vienetempestivamente interrotta la resisten-za può diventare incandescente e bru-ciarsi. Generalmente quando questosuccede non si ha la percezione imme-diata dell’evento. Ma con l’andare deltempo, venendo a saltare le program-mate fasi di sbrinamento, ben prestol’evaporatore si ricopre di uno spessostrato di ghiaccio, causando problemi alfunzionamento dell’impianto.Pare evidente che in caso di sciogli-mento veloce dello strato di brina, losbrinamento debba essere opportu-namente arrestato, per evitare proble-mi di temperatura all’interno della cellae problemi di integrità alla resistenzadi sbrinamento.Per questo è necessario impiegare untermostato di fine sbrinamento, ingrado di interrompere comunque il ciclodi sbrinamento quando la temperaturadell’evaporatore risale al di sopra di uncerto valore (ad esempio 5 °C). Risultaaltresì necessario impiegare un termo-stato di sicurezza, che apre il circuitoelettrico di alimentazione della resisten-za quando essa comincia a surriscal-darsi eccessivamente o quando il suoassorbimento di corrente è troppo alto.

I PROBLEMIDEI FRIGORISTI:LA PAROLAALL’ESPERTOda interfred.it

Visita CSG su www.centrogalileo.it

Continua con questo numero lo spazio “parola all’esperto”per un confronto interattivo con i nostri lettori sui problemi che questihanno e la loro soluzione. Chiunque desidera sottoporci un quesito odesidera avere chiarimenti su un problema specifico può inviarci una emaila segreteria@associazioneatf.org, risponderemo direttamente sulla rivistain maniera che tutti i frigoristi possano trarne beneficio.Inoltre per un confronto continuo tra i tecnici della refrigerazione sulleproblematiche che si trovano ad affrontare, i tecnici possono iscriversi alforum ufficiale dei tecnici del freddo su google: frigoristi gruppi.

Il Centro Studi Galileo è sul social network più dif-fuso: Facebook, per collegarvi: fare ricerca “Centro Studi Galileo”

YouTube - CentroGalileo ChannelVideo dei corsi del Centro Studi Galileo: manutenzione avanzataimpianti refrigerazione e molti altri.... Corso Centro Studi Galileo2010 Carica, Vuoto, Recupero Refrigeranti ...www.youtube.com/user/marcobuoni

Da qualche mese è attivo un nuovo servizio per i sociATF: il forum “Frigoristi”. I soci potranno quindi scam-

biarsi informazioni, commenti sul mondo della refrigerazione suhttp://groups.google.it/group/frigoristi Esempio di come può presentarsi l’impianto elettrico di un sistema

di sbrinamento elettrico gestito da un timer.

une

Criochirurgia: Pratica chirurgicafondata sull’applicazione dibassissime temperature a tessutimalati. Questi vengono trattati fino aportare la loro temperatura a menodi -90 °C e giungere, così, allacompleta congelazione. Laformazione di cristalli di ghiaccio,internamente ed esternamente allecellule malate, porta alla lorodisgregazione. La tecnologiapermette di agire in manierapuntuale sui tessuti da trattare,senza danneggiare o intaccare lecellule circostanti. Per condurre ilprocesso di congelamento siutilizzano gas ad elevataespandibilità, come ad esempio ilprotossido d’azoto.

Freezer shelves: Scaffale compostoda ripiani refrigerati. Per ogni ripianoè previsto un evaporatore che vienesaldato al di sotto di una lastra inlamiera o di una serie di fili metallici,disposti a forma di grata. Ciascunripiano così composto vieneutilizzato per riporre gli alimenti daconservare. Questi ultimi risultanocosì a diretto contatto con lasorgente raffreddante e subisconoun veloce processo di diminuzionedella propria temperatura. Questo èfavorito anche dall’agevolecircolazione interna dell’aria, il cuimovimento è facilitato dalla presenzadei ripiani a forma di grata. Taletipologia di evaporatori viene

adottata, ad esempio, nelle vetrineverticali per l’esposizione deglialimenti surgelati

Inquinanti organici: Sostanze divaria natura e composizione chepossono trovarsi all’interno di uncircuito frigorifero. Sostanzialmentesono composti da carbonio, idrogenoe ossigeno e derivano dalladecomposizione chimica che puòinteressare gli isolamenti elettrici deimotori, le guarnizioni, i lubrificanti.Tali sostanze, la cui formazione èfavorita dalle elevate temperatureche possono verificarsi ad esempioal termine della fase dicompressione, possono ancherisultare solubili nella miscelaformata dal refrigerante e dall’olio. Lapresenza di inquinanti organicidentro le tubazioni frigorifere puòanche essere causata da particolarilavorazioni od operazioni eseguite infase di montaggio o saldatura delletubazioni frigorifere. Talvolta gliinquinanti si presentano sottoformadi cere o di resine che tendono araddensarsi in presenza di bassetemperature: per questo è moltoprobabile che la loro eventualepresenza vada ad ostruire i punti piùfreddi dell’impianto come il capillareo la valvola d’espansionetermostatica. Essi possono essereparzialmente intercettati dall’azionedel filtro disidratatore.

ODP: Ozone Depletion Potential(potenziale di impoverimentodell’ozono). Indice che vienecalcolato per stabilire l’impatto cheun certo tipo di prodotti chimicicomporta sulla distruzione dell’ozonostratosferico. Tra tali prodotti siannoverano i refrigeranti di naturachimica che contengono cloro. Ilvalore di ODP che caratterizza ognisingolo refrigerante non risultaessere un valore assoluto, ma unvalore riferito convenzionalmente adun fluido preso come riferimento.Normalmente si assume comevalore di ODP pari a 1 quellodell’R11. Più è alto il valore dell’ODP,maggiore è l’impatto che ilrefrigerante ha sullo strato di ozonoatmosferico. Tutti i refrigeranti CFCpresentano valori dell’ODP moltoelevati: avendo una composizione

chimica molto stabile riescono araggiungere gli strati più esternidell’atmosfera terrestre ove il cloroche si libera da essi contribuisce adiminuire la quantità di ozono liberareagendo chimicamente con esso. Irefrigeranti HFC, non contenendocloro hanno un valore dell’ODP nullo.

Tensione di vapore: È la pressionealla quale un certo liquido risultaessere in equilibrio con il suo vapore.Normalmente, quando un liquido edil proprio vapore sono racchiusi in unrecipiente, tra le due fasi si verificauna scambio continuo e disordinatodi particelle: quelle liquide, che sitrovano in corrispondenza degli stratipiù superficiali, passano alla fase divapore mentre, viceversa, quellegassose passano allo stato liquido.Tale scambio può sussistere o in unadirezione o nell’opposta: se piùparticelle liquide passano allo statodi vapore di quelle che passano dallostato di vapore a quello liquido allorasiamo in presenza del fenomeno dievaporazione mentre, all’opposto, sepiù particelle gassose passano allostato liquido di quelle che lasciano lostato liquido per formare vaporeallora siamo in presenza dicondensazione. Quando, invece, viè perfetto equilibrio dinamico tra idue stati (lo stesso numero diparticelle che da liquide diventanovapore contemporaneamentepassano da vapore a liquido) allorala pressione del vapore che sovrastail proprio liquido viene chiamatatensione di vapore. Tale equilibriodipende dalla temperatura per cui, alvariare di quest’ultima anche la fasedi equilibrio, e quindi la pressione,cambiano. I normali refrigerantiimpiegati negli impianti frigoriferi sicaratterizzano per una loro benprecisa tensione di vapore, cosìcome, d’altra parte, anche tutti ilubrificanti presentano una propriatensione di vapore che, ad una datatemperatura, risulta essere moltoinferiore a quella tipica deirefrigeranti.

●

50

(Parte novantottesima)

A cura dell’ing.PIERFRANCESCO FANTONI

E’ severamente vietato riprodurre anche parzial-mente il presente glossario.

GLOSSARIODEI TERMINIDELLAREFRIGERAZIONEE DELCONDIZIONAMENTO

P E DNo 0090