In questo articolo ci concentreremo sui fluidi refrigeranti più comunemente usati, talvolta chiamati anche freon o refrigeranti, utilizzati nelle pompe di calore, nei climatizzatori e nei frigoriferi. Esamineremo perché i più vecchi di questi vengono gradualmente sostituiti da una nuova alternativa, il fluido refrigerante R32. Osserveremo anche le differenze tra i principali fluidi refrigeranti e quali sono le conseguenze e l'importanza per noi, come utenti.
✅ Nel settore della refrigerazione e del riscaldamento che utilizza i cosiddetti freon, F-gas e simili, ovvero fluidi refrigeranti come R404a, R410A, R407c, R134a, è in atto un'evoluzione (o, come alcuni direbbero, una rivoluzione) per adattarsi alle tendenze ecologiche generali. Si punta a una maggiore efficienza e a un minore impatto ambientale.
♻️ Si cerca costantemente di migliorare le pompe di calore, i climatizzatori e le unità di refrigerazione per ridurre il loro impatto ambientale, ad esempio sostituendo i fluidi refrigeranti più vecchi con quelli nuovi. Ecco che entra in gioco l'R32, che, secondo le raccomandazioni dell'UE, dovrebbe avere un impatto ambientale inferiore.
D'altro canto, ciò è in parte motivato anche dall'evoluzione tecnologica e qualitativa. L'R32 presenta una serie di vantaggi che lo rendono superiore ad altri fluidi refrigeranti, come il popolare R410a o l'R134a, che saranno gradualmente eliminati e probabilmente vietati amministrativamente. Per molti professionisti del settore delle pompe di calore, l'R32 è considerato la soluzione migliore al momento.
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Cercheremo di elencare i motivi per cui l'R32 è più adatto per le pompe di calore e i climatizzatori, evidenziando i suoi vantaggi rispetto ai fluidi refrigeranti precedenti, come R134a, R410A, R407C, ecc.:
☑️ Infine, anche se non è un argomento pienamente valido poiché imposto da decisioni politiche, l'R32 ha un vantaggio molto importante: gli altri fluidi refrigeranti potrebbero presto diventare indisponibili sul mercato a causa delle direttive dell'UE. Nonostante ciò, il fatto che l'R32 rimanga disponibile è un vantaggio.
✅ Dal punto di vista dell'utilizzo e della scelta dei componenti per le pompe di calore, il vecchio R134a aveva un vantaggio: operava a pressioni più basse rispetto all'R32 per simili intervalli di temperatura. Lo stesso valeva per l'R407C.
Questo era importante poiché l'aumento delle pressioni e le rapide variazioni di pressione richiedevano e richiedono la scelta di uno scambiatore di calore in grado di gestire pressioni elevate, come quelle dell'R134a, R410a, R407c e ora dell'R32. Se il condensatore non è selezionato correttamente, cioè non è uno scambiatore certificato per l'uso con F-gas, potrebbe danneggiarsi e causare perdite di fluido refrigerante. L'eliminazione dell'R134a e dell'R407C comporterà che i normali scambiatori a piastre non potranno più essere utilizzati, poiché non sopporteranno tali pressioni. Sarà quindi indispensabile utilizzare scambiatori di calore appositamente progettati per funzionare come condensatori per l'R32.
Di seguito un diagramma che lo illustra:
✅ È necessario preparare la centrale termica con pompa di calore per l'R32? Ci sono alcune basi che è importante conoscere prima di prendere questa decisione (probabilmente inevitabile prima o poi).
✅ Prima di tutto, non dovrebbe essere uno scambiatore di calore qualunque acquistato su un sito qualsiasi. Bisogna assicurarsi che sia uno scambiatore a piastre ad alta pressione, come menzionato sopra.
Nell'offerta del marchio Nordic Tec, gli scambiatori a piastre per R32, R134a o R410a sono chiaramente etichettati e nelle descrizioni sono presenti informazioni sulla potenza nominale dell'unità di climatizzazione o della pompa di calore, espressa in kilowatt (kW). Questo rende la scelta molto più semplice e non richiede più di qualche decina di secondi. Questa potenza è calcolata per parametri di lavoro ottimali, assumendo un fluido R410a e una temperatura di condensazione di 40°C. È possibile applicare queste stime anche a R32 o R134a, poiché i parametri sono molto simili.
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✅ È consigliabile scegliere uno scambiatore a piastre con un certo margine, cioè per unità di pompe di calore fino a 10-12 kW, selezionare uno scambiatore con un margine di 1,5-2 kW. Ad esempio, per un climatizzatore da 3,5 kW, si sceglie uno scambiatore di calore da 5 kW, e per un'unità da 7 kW, uno da 9 kW. Questo garantisce un funzionamento ottimale anche quando l'unità opera in condizioni meno favorevoli.
Per unità di grandi dimensioni, come pompe di calore da 15-20 kW, è opportuno aumentare questo margine a 2-3 kW, mentre per unità superiori a 30 kW è consigliato un margine di 3-4 kW.
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Di seguito forniamo le informazioni di base sui fluidi refrigeranti più comunemente utilizzati o menzionati nella descrizione degli apparecchi. È possibile trovarli nelle pompe di calore, nei climatizzatori e persino nei frigoriferi. Il primo fluido refrigerante, il cosiddetto Freon-12, identificato come R-12, fu inventato già nel 1928. Tuttavia, lo sviluppo di questo settore industriale è andato così lontano che tutti i fluidi refrigeranti originari sono stati sostituiti con versioni più recenti.
Il fluido refrigerante R32, o difluorometano (CH2F2), è uno degli idrofluorocarburi ecologici utilizzati nei sistemi di climatizzazione e nelle pompe di calore. Si distingue per il suo minore impatto ambientale, che lo ha reso popolare tra i legislatori e i creatori di direttive dell'UE. Grazie al suo basso potenziale di riscaldamento globale e alla sua struttura monocomponente, l'R32 è una scelta sempre più preferita nei moderni sistemi di raffreddamento, offrendo efficienza e un impatto minimo sull'ambiente. Si ritiene che l'R32 rappresenti il futuro, data la sua maggiore efficienza.
Il fluido refrigerante R134a è uno degli idrofluorocarburi più diffusi, utilizzato tradizionalmente nei climatizzatori, frigoriferi e congelatori. È una sostanza incolore, non tossica e praticamente non infiammabile, quindi sicura.
L'R134a è stato ampiamente adottato come sostituto dei refrigeranti più dannosi, come l'R12. È relativamente più ecologico, con un minore potenziale di distruzione dell'ozono e un impatto inferiore sull'effetto serra. Le sue buone proprietà termodinamiche permettono un raffreddamento efficace e la stabilità delle temperature nei frigoriferi e congelatori, rendendolo particolarmente efficiente nel raffreddamento.
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Il fluido refrigerante R407C è una miscela azeotropica di gas (principalmente trifluoroetano, pentafluoroetano e difluorometano). Viene ancora ampiamente utilizzato come sostituto dell'R22, che è stato considerato dannoso per lo strato di ozono ed è stato bandito in molti paesi.
L'R407C ha buone proprietà di raffreddamento ed è una scelta popolare per i sistemi di climatizzazione e di refrigerazione, specialmente nei grandi impianti come i sistemi di climatizzazione per edifici, supermercati e impianti di raffreddamento industriale. La sua natura azeotropica significa che la sua composizione rimane costante durante la condensazione e l'evaporazione, facilitando la manutenzione.
L'R410A, una volta molto popolare, è un fluido refrigerante utilizzato principalmente nei sistemi di climatizzazione e nelle pompe di calore. È una miscela di due idrofluorocarburi: difluorometano (R32) e pentafluoroetano (R125). È stato adottato come sostituto degli agenti refrigeranti più vecchi, come l'R22, noto per i suoi danni ambientali.
L'R410A è apprezzato per la sua alta efficienza energetica e capacità di raffreddamento, e i sistemi che lo utilizzano possono raggiungere buone prestazioni energetiche. Sebbene abbia un impatto ambientale moderato, è considerato accettabile.
L'R290, noto anche come propano, è un fluido refrigerante naturale utilizzato in frigoriferi, congelatori, climatizzatori e pompe di calore. È un idrocarburo puro con un basso potenziale di distruzione dell'ozono e un impatto minimo sul riscaldamento globale. È ampiamente presente sul mercato delle pompe di calore.
Il propano è una scelta sempre più popolare come alternativa ecologica agli idrofluorocarburi sintetici, grazie alle sue buone proprietà termodinamiche ed efficienza energetica. La sua disponibilità e il costo relativamente basso lo rendono un'opzione interessante, nonostante la sfida della sua infiammabilità.
L'R404A è una miscela di idrofluorocarburi, composta principalmente da tre gas. Viene ancora utilizzato nei sistemi di refrigerazione commerciali, come quelli per supermercati e magazzini alimentari.
Le sue proprietà termodinamiche sono buone, il che lo rende efficace in un'ampia gamma di temperature. Tuttavia, a causa del suo alto potenziale di riscaldamento globale, l'R404A è soggetto a restrizioni e potrebbe essere gradualmente eliminato come l'R22.
L'R22, noto anche come freon-22, è oggi considerato un "reperto" o in via di estinzione. Dopo la firma del Protocollo di Kyoto nel 1997, la sua produzione è stata progressivamente vietata. L'R22 era ampiamente utilizzato nei sistemi di climatizzazione e refrigerazione, ma è stato bandito per il suo effetto dannoso sullo strato di ozono.
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