La prestazione dei banchi frigoriferi

Al fine di differenziare al meglio i prodotti interessati, la Certificazione Eurovent ha definito delle apposite classificazioni energetiche basate su degli studi di fabbricazione e sulle prove di alcuni laboratori indipendenti allo scopo di assicurare un dimensionamento realistico degli impianti frigoriferi ad essi connessi e dei coefficienti per il loro impiego sul posto.

L’Unione Europea e le misure 20-20-20
Nel dicembre 2008, l’Unione Europea ha adottato un vasto insieme di misure destinate a ridurre il consumo energetico globale del territorio, in modo da garantire allo stesso un approvvigionamento energetico sicuro e sufficiente per gli anni futuri.
Si tratta di ridurre di almeno il 20%  le sue emissioni di gas ad effetto serra da qui al 2020 in rapporto ai livelli del 1990 sviluppando, nello stesso tempo, l’utilizzazione di sorgenti di energia rinnovabili per almeno il 20% del consumo totale di energia.
Dal punto di vista pratico, occorre far rimarcare che ci sono diversi attori che intervengono nel processo di elaborazione e di applicazione dei testi che riguardano queste misure.
In seno alla Commissione Europea ci sono i Commissari, nominati ogni cinque anni e raggruppati in Direzioni Generali (DG), che propongono dei testi legislativi e che sovrintendono alla loro buona applicazione nella UE.
Queste proposte si basano su dei testi realizzati dai consulenti incaricati dalla Commissione Europea che studiano il mercato e fissano gli obiettivi di miglioramento.
I ministri dei singoli Stati membri si riuniscono, quindi, periodicamente per dibattere questi testi legislativi che, in seguito, vengono adottati congiuntamente con il Parlamento (i cui membri, denominati deputati europei, vengono eletti direttamente dai cittadini ogni quattro anni).

La riduzione del consumo energetico dei supermercati
In linea generale, nel momento in cui viene fatto l’acquisto di un materiale, le esigenze del richiedente, al di là delle esigenze dimensionali, delle considerazioni estetiche e di altri criteri finanziari (a volte predominanti), tendono sempre di più verso l’osservazione dei suoi criteri energetici, in particolare grazie all’insieme delle misure di incentivi messe in atto negli Stati membri.
Nel caso di un banco frigorifero si dovrà prendere in considerazione, prima di tutto, la capacità dell’unità di mantenere i prodotti posti in vendita (simboleggiati con dei “M-packages” che simulano i prodotti) in un determinato campo di temperature, cosiddetto “classe di temperatura”.
Dopodiché si dovranno prendere in considerazione le sue prestazioni energetiche, ovvero la potenza frigorifera, la temperatura di evaporazione, il consumo di energia elettrica dell’apparecchio e la sua efficienza energetica.

Lettura semplificata dell’efficienza energetica
Nel seguito di questo articolo, verrà presentata la complessità dei prodotti ai quali ci si deve interessare per dimostrare che è necessario adottare una presentazione semplificata per i direttori dei lavori.
Guardando più lontano rispetto alla semplice proibizione di quegli apparecchi che non siano in grado di fornire un valore minimo di efficienza, l’introduzione di una scala di classi di efficienza energetica incita l’acquirente ad effettuare il suo investimento in apparecchi più economici. Tuttavia è sempre possibile garantire i livelli annunciati nel caso in cui i materiali siano testati in laboratori indipendenti e che la composizione degli apparecchi così testati possa essere messa a confronto con la produzione di fabbrica grazie a delle revisioni dei siti di produzione. Infine, la messa in opera di coefficienti comuni per la trasposizione delle prestazioni ricavate in laboratorio alle prestazioni effettuate nel supermercato costituisce un passo in avanti per ottenere una valutazione più rapida del consumo di energia elettrica di un insieme di banchi frigoriferi.

a) Descrizione fisica degli apparecchi

Le diverse categorie dei banchi
Esiste una grande varietà di banchi frigoriferi. La prima distinzione che si può fare consiste nel sapere se essi sono a gruppo isolato oppure se essi sono degli elementi di un sistema centralizzato. In questo documento l’attenzione viene posta principalmente su questi ultimi. Dopodiché si effettua nella figura seguente (Figura 1) una distinzione in cinque categorie in funzione della forma della struttura portante del banco. Si potrà quindi trovare nella norma relativa ai banchi frigoriferi una codificazione composta da tre lettere e una cifra.
Viene impiegata una I oppure una R per i banchi a gruppo isolato (Integrali, I) o a gruppo frigorifero remoto (Remoti, R).

Si ha quindi la lettera H oppure una V per segnalare se i banchi sono orizzontali (Orizzontali, H) o verticali (Verticali, V), seguita da una C o da una F per i banchi destinati a dei prodotti refrigerati (Chilled, C) o surgelati (Frozen, F). Infine, viene apposta una cifra che completa la descrizione per offrire una precisione ancora maggiore sulla struttura considerata.
Con la definizione dei gruppi di taglie e delle caratteristiche comuni per i banchi a gruppo frigorifero remoto si arriva a 100 configurazioni-tipo, denominate gruppi di modelli di base (Tabella 1). Quando i fabbricanti dichiarano due macchine rappresentative per ogni gruppo di modello di base, si può considerare che ciò corrisponde all’80% del mercato.

Tabella 1 – Le 100 configurazioni-tipo (gruppi di modelli di base) per i banchi con condensazione remota

Le caratteristiche che influenzano le prestazioni energetiche
Occorre, quindi, effettuare il repertorio, per ciascuna configurazione, delle caratteristiche del banco che sia rappresentativo per ogni suo componente.
Infatti, le sistemazioni interne e gli accessori hanno un’influenza non trascurabile sul comportamento frigorifero e aeraulico del banco e, di conseguenza, sulla sua efficienza frigorifera.
Questa nomenclatura (detta “Bill of Material” o BOM) è resa possibile dalla descrizione precisa dei diversi elementi indicati qui di seguito:

• La struttura portante del banco e la configurazione dei ripiani eventuali che definiscono così lo spazio utile di vendita (in altri termini che lo contengono)
• La configurazione della circolazione d’aria
• L’illuminazione
• L’eventuale schermo notturno
• Le porte, nel caso di banchi chiusi e/o con pannelli scorrevoli
• L’evaporatore (i) ed il ventilatore (i) associati
• Il sistema di sbrinamento

Nel caso di banchi autonomi (con gruppo frigorifero incorporato) si aggiungono il compressore, il condensatore e il ventilatore, ed il sistema di evacuazione dell’acqua di condensa.

b) Prestazioni energetiche dei banchi e condizioni di prova

Le condizioni di prova
A livello internazionale nella norma ISO 23953:2005 sono definiti otto scenari diversi di condizioni termoigrometriche di prova per la determinazione delle prestazioni di un banco frigorifero. Quella che si avvicina maggiormente alle condizioni di un supermercato in Europa è la numero 3 i cui da  ti sono riportati nella Tabella 2.

Tabella 2 – Condizioni di prova “clima 3” in base alla norma ISO 23953:2005

La classe di temperatura
Per poter certificare una determinata classe di temperatura, l’apparecchio viene testato in base ai metodi descritti dalla norma ISO 23953:2005 nelle condizioni termoigrometriche citate in precedenza.
I prodotti da impiegare sono simulati con l’aiuto di pacchetti-test, denominati anche “M-Packages”, assicurandosi che la loro temperatura non differisca dai valori riportati nella Tabella 3.

Tabella 3 – Classi di temperatura in base alla norma ISO 23953:2005

Le prestazioni
Nel caso delle prestazioni dei banchi del tipo con unità di condensazione remota, si determina il consumo di energia elettrica REC (del gruppo frigorifero) ed il consumo di energia elettrica diretta DEC da cui poi si ricava il consumo di energia elettrica totale TEC con la relazione seguente (tenere presente che nel caso dei banchi di tipo autonomo si ha REC = 0 e TEC = DEC che comprende l’energia del compressore):

TEC = REC + DEC                                                      (1)

Per quanto riguarda l’efficienza della macchina nelle condizioni fissate per il laboratorio, essa corrisponde al consumo di energia riportato alla superficie di vendita (“Total Display Area” o TDA) che risulta:

Eff = TEC/TDA                                                            (2)

Si potrà notare che un macchinario è tanto più efficiente quanto più piccola è la grandezza del TDA.
Si può quindi considerarla come un consumo normativo piuttosto che una efficienza per se stessa. Al fine di classificare i banchi fra di loro, si può definire quindi un indice di efficienza energetica EEI (Energy Efficiency Index) come segue:

TEC

( ____)  misurata

TDA

EEI =        ____________________ x 1000                                (3)

TEC

(_____) di riferimento

TDA

I dati di riferimento corrispondono a dei dati arbitrari determinati statisticamente grazie ad una raccolta dei dati di vendita rilevati presso i maggiori fabbricanti europei del settore.

Questi dati permettono di creare una etichetta energetica come quella presentata nella Tabella 4, riprendendo la dicitura classica delle etichette che sono già ben note per i prodotti elettrodomestici quali i lavabiancheria ed i frigoriferi.

Tabella 4 – Classi di efficienza energetica e valori di riferimento per tipo di banco frigorifero

Processi sotto controllo, supermercati ben dimensionati, efficienza minima, etichetta efficace
Per garantire ai clienti i migliori livelli di efficienza e, più generalmente, per aumentare la trasparenza dei dati sul mercato, la Certificazione Eurovent (ECC) certifica attualmente in maniera indipendente più di 50.000 referenze per venti tipi diversi di prodotti nei settori della ventilazione, della climatizzazione e della produzione del freddo.
La certificazione dei banchi frigoriferi copre molti marchi internazionali, di cui alcuni sono già certificati da più di dieci anni. Il principio di questa certificazione è l’ispezione annuale dei luoghi di produzione come pure delle prove in laboratori indipendenti ogni sei mesi. Lo scopo della valutazione è di assicurarsi che la produzione delle fabbriche corrisponda perfettamente alla dichiarazione dei modelli. Durante la visita, l’ispettore verifica la catena di produzione e passa in rivista gli ordini più recenti al fine di verificarne la conformità. Testando regolarmente delle unità complete secondo le condizioni della norma ISO 23953:2005 e dei suoi emendamenti, ci si assicura che le prestazioni sono in sintonia con quelle indicate nei cataloghi.
Tutto questo processo costituisce un mezzo attivo e perenne per assicurare che un banco etichettato B non fornirà delle prestazioni equivalenti ad uno etichettato D.
Fin dal maggio 2010, le prestazioni sono pubblicate sotto un nuovo formato, con la loro trasposizione uniforme per rappresentare le condizioni effettive di funzionamento nei supermercati.
Infatti, nelle grandi superfici, i banchi frigoriferi sono posizionati insieme in modo che le condizioni ambientali risultano meno omogenee ma più clementi di quelle della normativa, come si vede dallo schema della Figura 2.
L’efficienza indicata è quindi più vicina alle condizioni reali e gli impianti sono, in tal modo, meglio dimensionati, riducendo la bolletta energetica globale.
Allo scopo di ridurre il consumo di energia nella UE, la Commissione Europea si appoggia su delle direttive che devono, in seguito, subire una trasposizione o essere applicate direttamente nell’insieme degli Stati membri.
Fra questi strumenti è presente la direttiva ErP (“Eco-Design for Energy Related Products 2009/EC) che definisce le efficienze energetiche minime, o di “Labeling”, per l’etichettatura energetica. Ogni famiglia di prodotti (esempio: televisori, lampadine, ecc.) è coperta da un “lot”: i banchi frigoriferi sono stati studiati nel quadro per “lot 12”.
Le regole sono tuttora in corso di redazione a causa di diversi ritardi ma si possono prevedere delle soglie di efficienza. In funzione di queste soglie, i banchi di classe G potrebbero essere proibiti sul mercato europeo. Inoltre, la diffusione di una etichetta energetica può generare, presso i fabbricanti, una ricerca di migliore efficienza. In tal modo, i progettisti otterranno delle unità più performanti.

Bibliografia
S. Marinhas, “La Certification des Performances des Meubles Frigorifiques de Vente” – R.G.F., febbraio 2012