Scenario di base

Come noto, la normativa Europea F-gas prevede una graduale ri­duzione delle emissioni di CO2 generate dai fluidi refrigeranti fino ad un valore minimo pari al 21% rispetto alle emissioni relative all’anno 2015 assunte come valore base (figura 1).

Nell’ipotesi che i quantitativi di refrigerante che dovranno essere ammessi sul mercato restino stabili, ne deriva la necessità di una progres­siva riduzione del loro valore di GWP medio, fino ad un valore nell’anno 2030 pari a GWP 300. Nella realtà si sommeranno di­verse soluzioni, alcune, per ragioni di disponibilità tecnica (es. sostituzione di R410A) forzatamente con Medium GWP (valori tipicamente compresi tra 600 e 750), altre con possibilità di uti­lizzo di refrigeranti Ultra Low GWP caratterizzati da GWP<150 (fi­gura 2).

Come ben noto, questi refrigeranti Ultra Low GWP, eccel­lenti dal punto di vista della sostenibilità ambientale, hanno un limite costituito dal fatto di essere moderatamente infiammabili (classe A2L), ponendo evidenti limiti tecnici e normativi relativi alla loro sicurezza nell’impiego in unità destinate ad essere in­stallate in centrali frigorifere indoor.

Una soluzione innovativa: R515B

Da questa duplice esigenza, 1) preservare al meglio la sosteni­bilità ambientale del refrigerante, sia come effetto serra diretto che come effetto indiretto, legato quindi alle sue caratteristiche intrinseche di efficienza teorica e 2) rientrare nella categoria A1, ossia avere caratteristiche di assenza di tossicità ma anche di infiammabilità per impiego facile e sicuro in centrale frigorifera indoor, nasce la ricerca di un refrigerante innovativo in grado di rispondere ai requisiti sopra menzionati. Uno dei maggiori produttori mondiali ha trovato il modo di apportare una sostan­za (R227ea) che, correggendo opportunamente il ben noto HFO1234ze, ne annullasse le caratteristiche di infiammabilità, mantenendone sostanzialmente le eccellenti caratteristiche termoodinamiche, sacrificando solo parzialmente le proprie carat­teristiche di sostenibilità ambientale.

E Carrier, fedele al proprio impegno di trovare soluzioni innovative, sostenibili e vicine alle esigenze dei propri clienti ha lavorato in stretto contatto con que­sto produttore per portare al mercato in tempi record prodotti che ne sfruttino appieno le grandi potenzialità. Di qui nasce la gamma di chiller e pompe di calore acqua/acqua dotate di com­pressori a vite serie 30XW-ZE, nelle sua varie versioni a velocità fissa o variabile, caricate con HFO1234ze o R515B (figura 3).

R515B vs R134a baseline e altre alternative

Come si evince da tabella 1, si vede l’indubbio vantaggio di R515B, soprattutto rispetto alla potenziale alternativa con R513A, sia per sostenibilità (minor GWP, quindi effetto serra diretto ridotto più del 50%), che efficienza superiore del 6%, (che si traduce in minori emissione legate alla produzione di energia elettrica da fonti fossili). Si noti anche che i prodotti Carrier che impiegano R515B, in caso di necessità e di ulteriore sviluppo in senso restrittivo della normativa F-gas, possono essere retrofit­tati con R515B senza penalizzazione di resa. Inoltre, pur rien­trando nell’ambito di applicazione dell’attuale normativa F-gas in termini di controllo periodico di ermeticità, i gruppi caricati con R515B sono soggetti ad un numero ridotto di verifiche rispetto al diretto concorrente R513A.

R515B – Caratteristiche

• I VANTAGGI

54% di riduzione del ‘Carbon Footprint’ rispetto a R513A, pur considerando solo effetto diretto. R-515B contribuisce a proteggere l’ambiente e preservare le ‘quote’ di HFC.

• EFFICIENZA ENERGETICA ELEVATISSIMA

Riduzione sia del Life Cycle Cost che del ‘Carbon Footprint Totale’ (TEWI).

• MANUTENZIONE

Riduzione del 50% dei controlli di ermeticità rispetto ad R513A.

• SICUREZZA

In quanto refrigerante di categoria A1, si possono adottare le stesse precauzioni di sicurezza già ben note e collaudate in presenza di R134a nell’installazione all’interno di centrali frigorifere ‘indoor’.

L’importanza della sicurezza negli edifici

«E dunque, al di là degli HFO, Carrier è ritornata a proporre una forma di blend. Questo apparente balzo indietro è legato al fatto che in realtà, nel valutare le soluzioni tecniche in termini di refrigeranti, occorre fare uno sforzo per calare tali soluzioni nei contesti applicativi. In prima battuta si è ritenuto che l’impiego di HFO1234ze fosse una soluzione ‘finale’ per la sostituzione di HFC134a, comunque ed ovunque, senza valutare appieno le implicazioni pratiche derivanti da un’applicazione in centrali frigorifere ‘indoor’. Tuttavia, esiste una legislazione e regole che affrontano giustamente la tematica dal punto di vista della sicurezza negli edifici, anche per ambienti cosiddetti ‘non occupati’, ossia nei quali è impedito l’accesso al pubblico. Sicurezza di edifici che implica, con refrigeranti infiammabili, un’analisi rischi redatta da consulenti qualificati da sottoporre alle autorità locali competenti (VVFF), e soluzioni impiantistiche che normalmente si basano su Norme specifiche, ad esempio la EN378.

Occorre prevedere l’impiego di sensori di refrigerante fail-safe, sistemi di segnalazione acustica e visiva di allarme, ventilazione di emergenza ATEX e interruzione di alimentazione elettrica alle centrali in caso di emergenza. Si tratta di ostacoli non di poco conto, tali da far emergere la necessità di aggirare l’ostacolo cercando nuove soluzioni in classe A1, innovative e più sostenibili rispetto ai blend Medium GWP. Tuttavia, il mercato non ha recepito in tutta la sua importanza l’esigenza di progettare adeguatamente le centrali frigorifere con fluidi A2L. Infatti si è fatta strada una certa confusione tra l’autorizzazione recentemente concessa all’impiego dei refrigeranti A2L nell’ambito di ‘aree occupate’, laddove prima questi erano assolutamente vietati, e la possibilità di installare unità con F-gas A2L senza le dovute precauzioni. Il fatto che ci sia la possibilità di utilizzare fluidi A2L anche in ‘aree occupate’ è stata una conquista importante per aprire la strada all’impiego di sostanze maggiormente sostenibili, ma in tutte le applicazioni è necessario seguire in maniera precisa regole e norme di sicurezza, pena l’onere di responsabilità anche penale in caso di incidenti».