Piccole applicazioni industriali: quali refrigeranti? (parte 1)

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In un recente articolo pubblicato per lo IOR (l’istituto di refrigerazione britannico) e firmato da Rob Lamb, direttore sales e marketing presso STAR Refrigeration, si considerano le possibilità disponibili in termini di refrigeranti per il settore della piccola industria, un campo di applicazioni definito da Lamb un poco „terra di nessuno“, ovvero applicazioni di capacità fino a 300kW per la media e alta temperature e fino a 150kW per le basse temperature.

Nonostante le ampie ricerche e sviluppo non esiste un unico fluido che soddisfa tutti i criteri richiesti e la selezione comporta un certo livello di compromesso. Le opzioni di refrigeranti adatti sono limitate a un gruppo ristretto di idrocarburi fluorurati, idrofluoro-olefine, miscele di questi fluidi oppure fluidi “naturali” come l’ammoniaca, idrocarburi e la CO2.

Alcuni criteri di selezione sono obbbligatori e includono valori di ODP nulli e GWP bassi. Altri criteri quali le temperature critiche e di ebollizione possono variare con l’applicazione. Recenti sviluppi di nuovi liquidi chimici hanno portato a fluidi con ridotta stabilità per assicurare una vita atmosferica breve e basso potenziale di riscaldamento globale. Molti di questi refrigeranti e loro miscele sono classificate anche come leggermente infiammabile. Queste caratteristiche sono indesiderabili, ma – scrive Lamb – rappresentano il compromesso necessario per soddisfare i requisiti della legislazione ambientale. «L’industria deve imparare ad adattarsi alle nuove esigenze, dovendo utilizzare fluidi alternativi, ma questo cambiamento porta anche opportunità per l’innovazione» afferma Lamb.

Tossicità, oltre il refrigerante – In una visione che va oltre il singolo refrigerante e giustamente considera gli effetti dei prodotti secondari derivanti dalal decomposizione o combustione dei gas, Lamb affronta anche il tema della tossicità: «La maggior parte dei refrigeranti in commercio è classificata come non tossica o moderatamente tossica, ovvero in classe A secondo lo standard ISO817. Unica eccezione l’ammoniaca che è classificata in classe B (altamente tossica). Il focus di questo standard è il refrigerante di per sé ma – afferma Lamb – vale la pena considerare anche i prodotti derivati dalla combustione del refrigerante stesso, in particolare nel caso di quei fluidi che stanno arrivando sul mercato e sono in classe A2L». Se consideriamo i prodotti di combustione dell’ammoniaca, essi sono acqua e azoto, di per se liquidi assolutamente privi di pericoli. L’opposto vale invece per alcuni refrigeranti fluorinati. «Nel caso dell’R32 i prodotti derivati in caso di combustione sono acido fluoridrico HF e fluorofosgene COF2, entrambi altamente pericolosi perché corrosivi e tossici. Queste informazioni dovrebbero essere prese in considerazione nel momento della progettazione degli impianti».

Sempre parlando di derivati secondari dei refrigeranti, Rob Lamb accenna al problema della disgregazione in prodotti secondari di refrigerati a basso GWP, una volta giunti in atmosfera: «Spesso il basso GWP si raggiunge anche grazie a una certa instabilità nell’ambiente delle molecole ovvero grazie alla loro velocità di degradazione». Ma cosa sappiamo oggi dell’interazione tra i prodotti secondari dei nuovi HFO e l’ambiente? Molte le domande ancora aperte.

Le conclusioni a cui arriva Lamb sono le seguenti: per piccole applicazioni di

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refrigerazione industriale non esiste un unico fluido in grado di soddisfare tutte le richieste e la scelta sarà sicuramente un compromesso. I nuovi refrigeranti sintetici permetteranno l’uso della tecnologia con componenti esistenti e probabilmente verranno utilizzati in unità di condensazione e sistemi distribuiti più piccoli. La loro classificazione come fluidi A2L secondo ISO817 richiederà di considerare l’infiammabilità e la necessità di ventilazione aggiunta e di rilevamento del gas. Il glide di temperatura deve essere considerato anche per le miscele, ma l’innovazione nella progettazione degli scambiatore potrebbero fornire interessanti risparmi energetici.

L’anidride carbonica giocherà probabilmente un ruolo crescente nei sistemi più piccoli grazie al suo basso GWP, alla classificazione A1 e alla riduzione dei costi di installazione. Alcuni settori dell’industria possono trovare qui e opportunità attraenti di alta qualità di recupero di calore ed efficienza. Ci saranno probabilmente maggiori opportunità per soluzioni compatte ad ammoniaca e qui l’innovazione riduce il costo delle attrezzature e dell’installazione. Anche la conseguente riduzione della carica di refrigerante attirerà maggiormente gli utenti finali.

(…continua)

L’articolo e il webinar con la presentazione sono disponibili QUI

 

 

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