La transizione dei refrigeranti: Una guida essenziale per installatori e tecnici di manutenzione

A prima vista, la refrigerazione industriale (IR) sembra essere un settore facile per quanto riguarda i refrigeranti a basso GWP, ma vediamo ancora potenziali insidie e spazio per l’innovazione. L'NH3 (ammoniaca) è stato il refrigerante preferito nell'IR grazie alla sua eccellente efficienza e continua a essere utilizzato man mano che aumenta la richiesta di refrigeranti sostenibili. Tuttavia, i problemi di sicurezza potrebbero potenzialmente limitare il successo dell'NH3 poiché è tossico. Negli ultimi dieci anni si sono verificati numerosi incidenti gravi che hanno insegnato al nostro settore lezioni importanti, come evitare oneri elevati e pianificare attentamente l’ubicazione degli impianti più grandi. Ciò ha portato IR a trovare modi nuovi e innovativi per ridurre le dimensioni delle cariche. Un modo per ridurre le dimensioni della carica aumentando l'efficienza è combinare NH3 con CO2: la CO2 assume il ruolo di vettore termico e viene fatta circolare all'interno degli impianti di stoccaggio più grandi.

Le applicazioni di refrigerazione commerciale (CR) e di vendita al dettaglio di prodotti alimentari (FR) sono diverse per quanto riguarda i tipi di sistemi e i refrigeranti utilizzati. Includono celle frigorifere, espositori con porte in vetro, armadi espositivi e isole, sia in circuiti di raffreddamento centralizzati che plug-in, ermetici o autonomi con unità condensatrici.

Le applicazioni sigillate ermeticamente sono adatte per l'utilizzo di refrigeranti a basso GWP, che sono sicuri grazie alla loro bassa quantità di carica. Molti di questi sistemi utilizzano già idrocarburi come R600a e R290. La riduzione graduale dell’UE ha richiesto valori GWP inferiori a 150 dal 2016.

Le unità condensanti hanno una carica di refrigerante che tipicamente è compresa tra 5 e 20 kg. La sicurezza riguardo all'infiammabilità è fondamentale poiché molti di questi sistemi sono accessibili al pubblico.

I refrigeranti ad alto GWP come l’R404A sono utilizzati da molti anni, ma la nuova alternativa, gli HFC classificati A1, hanno un GWP inferiore al 60% dell’R404A. Tuttavia, l’impatto delle temperature di scarico del compressore più elevate sull’inviluppo operativo e l’impatto dello scorrimento del refrigerante sulle prestazioni di raffreddamento presentano nuove sfide. Riteniamo che il mercato si sposterà verso soluzioni con GWP più basso come CO2, R290 (idrocarburi) o miscele HFO.

Quando si parla di refrigeranti, i refrigeratori si dividono generalmente in due categorie: bassa/media (L/M) e media/alta (M/H) pressione. I refrigeratori a pressione L/M possono trarre vantaggio dall'uso di HFO puri (R1233zd e R1234ze), con un conseguente GWP vicino allo zero. La penalità di infiammabilità è molto bassa e gestibile, soprattutto per i sistemi installati all'aperto o in locali macchine. Possiamo aspettarci che nel breve-medio termine questo tipo di sistemi adottino refrigeranti a bassissimo GWP. Il limite superiore del GWP, per i grandi refrigeratori L/M, potrebbe raggiungere 630, che corrisponde al GWP della miscela HFO R513A, elencata dal regolamento EPA-SNAP di luglio 2015. Mentre l'R134a sarà delistato a partire dal 2024.

Per i refrigeratori a pressione M/H, le alternative GWP medie sono comprese tra 125 e 750 GWP, ma gli utenti devono essere disposti ad accettare una classificazione di infiammabilità A2L. Ciò dovrebbe essere accettabile per i sistemi installati all'aperto o nelle sale macchine. Il mercato probabilmente si sposterà verso alternative GWP che offrono il miglior compromesso tra costi di sistema e prestazioni. Prevediamo che la scelta ricadrà su refrigeranti ad alta densità/alta pressione con un GWP intorno a 500-750.