L’infrarosso per le perdite di refrigerante

Il rilevamento gas basato sulla tecnologia a infrarosso permette una elevata precisione qualitativa e quantitativa

Emanuele Barbieri, HVAC-R Manager Global di Sensitron
Emanuele Barbieri, HVAC-R Manager Global di Sensitron:«Considerata l’evoluzione intrapresa dalla Legislazione negli ultimi anni, risulta sensato per la refrigerazione un innalzamento del livello di percezione dell’importanza dei sistemi di rilevamento delle perdite dei gas dagli impianti»

Oggi, moltissimi impianti di refrigerazione e condizionamento funzionano ancora a HFC ad alto GWP. In questi casi, un controllo delle perdite avrebbe un importante significato per la protezione del clima. Ma anche negli impianti che funzionano ad HFO o per quelli che funzionano con refrigerante naturale, dove il GWP è basso o nullo, il controllo delle perdite è fondamentale sia per questione di costi del refrigerante (soprattutto nel caso di HFO), sia per questioni di efficienza energetica degli impianti.
Il regolamento F-gas 517/2014 in vigore, all’articolo 4 descrive quali impianti richiedono un controllo delle perdite e con quali tempistiche. Le tempistiche variano nel caso l’impianto sia dotato o meno di sistemi di rilevamento delle perdite. La proposta di revisione a tale regolamento, presentata nell’aprile del 2022 dalla Commissione, ribadisce l’importanza del controllo delle perdite e anzi lo amplia a più sistemi e a più refrigeranti, pur ribadendo che gli intervalli di controllo variano (si allungano) con l’installazione di sistemi di rilevamento.
Lo scenario che si prospetta è dunque quello di un controllo delle perdite in generale più severo, ampliato nella sua area di influenza ma che viene facilitato nel caso di installazione di sistemi di rilevamento perdite. Il che lascia intuire una convenienza nell’installazione di sistemi di rilevamento che, pur costituendo una voce di costo in più nell’investimento iniziale, porrebbero l’impianto al sicuro da future misure legislative e costituirebbero una misura preventiva per poter limitare costi energetici, di refrigerante e di controlli, quindi una voce di risparmio sul ciclo di vita dell’impianto. «Considerata l’evoluzione intrapresa dalla Legislazione negli ultimi anni, risulta sensato per la refrigerazione un innalzamento del livello di percezione dell’importanza dei sistemi di rilevamento dei gas» afferma Emanuele Barbieri, HVAC-R Manager Global di Sensitron, azienda che da oltre trent’anni si occupa di rilevamento delle fughe di gas.

Il rilevatore gas SMART3G-C3 rileva gas refrigeranti, infiammabili, tossici e ossigeno. È certificato ATEX Categoria 3 per Zona 2
Il rilevatore gas SMART3G-C3 rileva gas refrigeranti, infiammabili, tossici e ossigeno. È certificato ATEX Categoria 3 per Zona 2

Rilevamento delle perdite, un mercato giovane
«Il mondo del rilevamento delle perdite in refrigerazione è relativamente giovane e si è sviluppato soprattutto in seguito ai Regolamenti F-gas» prosegue Barbieri. Fino ad ora le tecnologie di rilevamento più diffuse si basano soprattutto su sensori a semiconduttori, una tipologia di sensori che rileva gas in maniera indiscriminata, non in grado di distinguere tra un gas e l’altro. «Si tratta di un livello di precisione che va bene fino a che l’argomento principale per il rilevamento è di natura economica. Ma nel momento in cui subentrano la sicurezza degli utenti e le questioni ambientali, diventa importante poter rilevare un gas con precisione qualitativa oltre che quantitativa, soprattutto laddove più gas possono “inquinare” il rilevatore ovvero laddove vi sia rischio di interferenze» dice Barbieri. Inoltre, questa tipologia di sensori, una volta rilevata una fuga, soprattutto se forte, necessita spesso una sostituzione, risultando un componente “on-off”, quasi usa e getta. «Anche per questo non costano moltissimo ma si tratta di una filosofia che non va nella direzione di una economia circolare o di risparmio delle risorse».

Rilevazione a infrarossi, una proposta per la refrigerazione
Sensitron è convinta che, considerando le evoluzioni legislative, oggi la refrigerazione debba affrontare un discorso di rilevamento molto più maturo, in grado di rispondere alle necessità di sicurezza ambientale e delle persone in maniera più precisa e mirata. Per questo l’azienda offre al settore del freddo il proprio sistema di rilevamento ormai collaudato in ambito industriale, adeguandolo alle necessità e dimensioni del mondo HVAC-R. Il sistema proposto si basa sulla tecnologia di rilevamento a infrarosso. «Di per sé non si tratta di una tecnologia nuova. Nel settore della refrigerazione la tecnologia a infrarosso è già conosciuta per la rilevazione della CO2 ma è innovativa per la rilevazione dei gas A1 e A2L» afferma Barbieri. Alla base dei rilevatori Sensitron vi è un sistema ottico dove una piccola camera emette una lunghezza d’onda nota. Se il gas interferisce con essa, genera un determinato spettro di emissione, specifico per ogni gas. L’ analisi dello spettro permette di definire in maniera assolutamente precisa quale gas e in quale concentrazione abbia interferito con il rilevatore e quindi di distinguere tra falsi allarmi e perdite reali. Si tratta di una misura estremamente precisa che non è influenzata dalla temperatura dell’ambiente in cui il rilevatore è posto. Per il principio fisico su cui si basa, il sistema non va in allarme per gas che non si vogliono rilevare risultando quindi immune da “avvelenamenti” o interferenze ma in principio è adatto a rilevare qualunque tipologia di refrigerante. Infine, esso non è sensibile a problematiche di eccesso di gas rilevato: per un sistema ottico, il “fuori scala” non esiste per cui esso non richiede una riparazione o addirittura una sostituzione ogni volta che rileva un’emergenza. «Quando la concentrazione nell’ambiente di un determinato gas supera il limite di soglia definito, il rilevatore manda un allarme. Quando il gas torna sotto la soglia, il rilevatore si auto ripristina».

Il rilevatore gas SMART3R rileva gas refrigeranti, infiammabili e tossici. È progettato per sale macchine, laboratori e aree non classificate
Il rilevatore gas SMART3R rileva gas refrigeranti, infiammabili e tossici. È progettato per sale macchine, laboratori e aree non classificate

Semplificare il post-service
Un ulteriore punto di forza di questa tipologia di rilevamento gas è il post-vendita. «Uno dei nostri obiettivi è assicurare il minor impatto possibile sulla manutenzione e sul ricambio. Il nostro sistema non solo non richiede una sostituzione dopo aver monitorato un’emergenza, come invece succede per i sensori a semiconduttore, ma richiede solo una visita periodica annuale nelle aree non classificate. In questo modo i costi operazionali rimangono bassi». Questa facilità di gestione, la possibilità di ripristinarlo post perdita senza doverlo sostituire sono elementi che giocano un ruolo importante nella scelta dei clienti.

Centrale e rilevatori: il sistema completo
La soluzione offerta da Sensitron è un sistema composto di rilevatori e centrale. Le centrali permettono di gestire simultaneamente il segnale di più rilevatori e reagire a segnali di emergenza, mettendo in sicurezza l’impianto. I display delle centrali garantiscono un’indicazione precisa della concentrazione di gas e permettono la visualizzazione dei livelli di allarme impostati.

Infrarosso: precisione ed efficienza
Tutte le caratteristiche del sensore a infrarosso sembrano farne una soluzione ideale per il settore della refrigerazione che è così vario per gli intervalli di temperatura in cui opera, per la tipologia di refrigeranti che usa e per gli impianti in funzione. Ciononostante, esso non è ancora uno standard nella refrigerazione. Come mai? «Per rispondere a questa domanda bisogna tener presente che in generale il settore della refrigerazione ha iniziato ad acquisire una sensibilizzazione alla questione del rilevamento gas solo recentemente, grazie alle più giovani legislazioni. A parte casi particolari, come nell’utilizzo di ammoniaca, fino a pochi anni fa per molti gas quello delle perdite dagli impianti non era un “argomento di conversazione”. Anche per questo motivo Sensitron, che è leader nel rilevamento a infrarosso, è entrata solo di recente nel mercato del freddo proponendo le sue soluzioni. Oltre a ciò, dal punto di vista dell’investimento iniziale le soluzioni di Sensitron sono più costose delle soluzioni tradizionalmente presenti sul mercato. Ma sul ciclo di vita dell’impianto, a conti fatti, portano indubbiamente un vantaggio».

Le centrali MULTISCAN++S1 sono unità di controllo per la rivelazione gas. Le centrali permettono di gestire simultaneamente fino a 256 rivelatori gas a seconda della versione utilizzata (16, 32, 64, 128 o 256 canali)
Le centrali MULTISCAN++S1 sono unità di controllo per la rivelazione gas. Le centrali permettono di gestire simultaneamente fino a 256 rivelatori gas a seconda della versione utilizzata (16, 32, 64, 128 o 256 canali)

Il futuro secondo Sensitron
Se un’azienda come Sensitron ha deciso di entrare nel mondo dell’HVAC-R è perché qui vi vede indubbiamente un potenziale di sviluppo. «Il potenziale che vediamo è elevato. La legislazione e la necessità di efficienza indicano un’unica direzione ovvero quella del monitoraggio delle perdite preciso e puntuale. Guardando anche alla più recente proposta di revisione del Regolamento F-gas in atto, risulta chiaro che chi si è seduto al tavolo della revisione dei regolamenti ha evidentemente a cuore il rilevamento delle perdite e vede in esso uno strumento importante per la salvaguardia dell’ambiente e per il bene di tutti. Soprattutto oggi dove gli impianti divengono più complessi, i refrigeranti e l’energia sempre più cari, la riduzione delle emissioni la priorità che guida ogni scelta».
L’utilizzo negli edifici, nei supermercati, negli hotel, così come nelle abitazioni domestiche di rilevatori di fughe di gas richiede prodotti che non solo offrano una soluzione con costi contenuti, ma che siano progettati con prestazioni di sicurezza secondo gli standard di riferimento. Sensitron Srl ha sviluppato questa linea di prodotti per aree non classificate con lo stesso concetto di sicurezza adottato negli strumenti industriali destinati alle aree pericolose. La recente acquisizione della azienda da parte della multinazionale Halma nel 2021 ha dato a Sensitron una ulteriore spinta per perfezionare continuamente i propri prodotti e facilitare l’esperienza dell’utente sulle proprie apparecchiature, in linea con quella che è la filosofia di Halma: “Our purpose is to grow a safer, cleaner, healthier future for everyone, every day”.

 

La linea Refrigerazione di Sensitron
Tenendo in considerazione la direttiva F-gas e allo scopo di offrire una rivelazione professionale per i gas con elevato GWP, Sensitron Srl ha sviluppato una gamma di prodotti innovativa per la rivelazione di gas infiammabili, ammoniaca, anidride carbonica (CO2) e in generale per tutti i gas alogenati, in conformità alle EN 378-3 e ISO 5149-3, EN50676 EN 14624 e IEC 60335-2-40 Annex. A seconda degli ESR (Requisiti Elettrici di Sicurezza, ossia IP e classificazione delle aree), questa gamma di prodotti è la migliore per camere di hotel (CO2 e gas refrigeranti), sale macchine (ammoniaca in LFL e ppm, propano, CO2, ecc), così come per installazioni in aree pericolose. Tre sono le applicazioni principali per la rilevazione dai gas refrigeranti:
– Rilevazione sui macchinari e nelle sale macchina: in generale viene richiesto un sistema di rilevazione per controllare la presenza di perdite di refrigerante nei locali adibiti alle centrali frigorifere, nei congelatori, nelle celle frigorifere ecc.
– Rilevazione in grandi ambienti industriali: aree di produzione e collaudo di macchine di condizionamento e refrigerazione, depositi di stoccaggio gas, impianti frigoriferi, linee di distribuzione gas, aree di carico circuiti refrigeranti, aree collaudo/sale prova ecc.
– Rilevazione e protezione in ambienti residenziali: ambienti quali hotels, edifici adibiti ad uffici, scuole, ospedali ecc.