In impianti nuovi a bassa e media temperatura costituisce una valida alternativa all'r404a e all'r507.

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1 R442A () Caratteristiche e applicazioni dell'r442a () L'R442A (), miscela di HFC non infiammabile con un potenziale di distruzione dell'ozono (ODP) pari a 0 e un potenziale di effetto serra (GWP) basso, è stato messo a punto per soddisfare i nuovi requisiti del regolamento europeo sui gas fluorurati (F-Gas Regulation) che punta a ridurre le emissioni di CO 2. Inoltre, grazie all'elevata efficienza energetica, garantisce al cliente finale un importante risparmio dal punto di vista economico. Alcune delle sue principali caratteristiche: In impianti nuovi a bassa e media temperatura costituisce una valida alternativa all'r404a e all'r507. In impianti già esistenti è direttamente sostituibile (drop-in) all'r404a e all'r507. Ha un potenziale di effetto serra (GWP) inferiore alla metà di quello dell'r404 e dell'r507. Ha un'elevata efficienza energetica (COP) rispetto all'r404a e all'r507. Ha una capacità frigorifera maggiore rispetto all'r404a e all'r507. Nel settore della refrigerazione è sostituibile indirettamente, ossia mediante adattamento dell'impianto (retrofit), all'r22. La sua struttura molecolare è equivalente a quella dell'r22 ed è inferiore a quella di R404A e R507. Pertanto, negli impianti che contenevano R22 non servirà neppure regolare la valvola di espansione, mentre nel caso di R404A e R507 potrebbe essere necessario chiudere leggermente la valvola di espansione. Si tratta di una miscela di HFC compatibile con oli sintetici POE. Grazie alla sua composizione garantisce un miglior ritorno dell'olio al compressore rispetto all'r404a e all'r507. L' (R442A) è un'alternativa idonea all'r404a e all'r507 sia in impianti nuovi che già esistenti, giacché migliora notevolmente le prestazioni in termini di risparmio energetico e riduce considerevolmente il potenziale di riscaldamento globale (TEWI), che tiene conto delle emissioni dirette e indirette di CO 2. Per tali ragioni, non può che considerarsi il prodotto del futuro nel nuovo quadro europeo. Applicazioni Avendo delle proprietà analoghe a quelle di R404A e R507, l'r442a () è adatto agli impianti in cui trovavano impiego tali refrigeranti, come ad esempio supermercati, congelatori, magazzini frigoriferi, celle frigorifere, cantine refrigeranti, trasporto refrigerato, piste di pattinaggio su ghiaccio, macchinari per la produzione del ghiaccio, distributori automatici refrigerati, processi di refrigerazione, ecc. Anche l'r22 si utilizzava in molte di queste applicazioni in cui l' sarebbe una valida alternativa. 1

2 Condizioni di servizio e lavoro Essendo una miscela, l' deve trasferirsi sempre allo stato liquido oppure in carichi completi, qualora il trasferimento si effettui in stato gassoso. Per inserire l' in un impianto funzionante a R404A o R507 non è necessario apportare grandi modifiche, basta semplicemente ridurre la sezione di passaggio del dispositivo di espansione. Grazie al glide ridotto, in caso di fuga è raccomandabile recuperare il refrigerante, creare il vuoto e sostituirlo con refrigerante vergine. Lubrificanti L' è compatibile con gli stessi oli poliesteri (POE) impiegati con l'r404a e l'r507, per cui nella conversione di impianti da R404A o R507 a non è necessario cambiare tipo di olio. Qualora, invece, si sostituisse l'r22 con l' occorre sostituire l'olio esistente con uno a base di poliolo. Dati ambientali Nessuno dei componenti dell' contiene cloro, per cui questo prodotto ha un ODP (potenziale di distruzione dell'ozono) pari a 0. L' ha un potenziale di effetto serra (GWP) basso, per cui in caso di fughe dirette le emissioni di CO2 si riducono. Sicurezza L' non è infiammabile in nessun caso di frazionamento della miscela, secondo la norma americana ASHRAE Standard 34. I componenti dell', dopo essere stati sottoposti a dei test di tossicità nell'ambito del programma AFEAS (studio sull'accettabilità dal punto di vista ambientale di fluorocarburi alternativi), sono stati dichiarati a bassa tossicità. L'ASHRAE ha assegnato all' la nomenclatura R442A, facendolo rientrare nella classe di sicurezza A1/gruppo L1. Compatibilità con materiali L'R442A () è compatibile con tutti i materiali di comune impiego nei sistemi di refrigerazione che anteriormente funzionavano con l'r404a e l'r507. In generale, i materiali compatibili con l'r404a e l'r507 si possono utilizzare anche con l'. È raccomandabile verificare con il produttore dell'impianto quali siano le peculiarità dello stesso per effettuare eventuali interventi di adattamento delle apparecchiature ai fini della compatibilità dei materiali. In impianti vecchi che funzionavano con l'r22 potrebbe essere necessario sostituire alcune guarnizioni a causa della diversa composizione dell' che contiene HFC. Tabelle di pressione e temperatura Nelle tabelle di pressione e temperatura del refrigerante e nei grafici sono riportati sia il punto di bolla del liquido che il punto di rugiada del vapore. Temperatura di bolla: È la temperatura a cui, in presenza di una data pressione, il refrigerante liquido inizia a trasformarsi in vapore. Al di sotto di tale temperatura il refrigerante sarà liquido sottoraffreddato. 2

3 Punto di rugiada del vapore: È la temperatura a cui, in presenza di una data pressione, il vapore del refrigerante inizia a condensarsi. Al di sopra di tale temperatura il refrigerante si considera vapore surriscaldato. Vapore surriscaldato: Per stabilire il surriscaldamento dell'evaporatore, misurare la temperatura e la pressione nell'aspirazione dei condotti in uscita dall'evaporatore. Con l'ausilio delle tabelle di P e T stabilire il punto di rugiada del vapore, sulla base della pressione misurata nell'aspirazione. Sottrarre dal punto di rugiada la temperatura attuale. La differenza ottenuta rappresenta il surriscaldamento dell'evaporatore. Sottoraffreddamento del liquido di refrigerazione: Per stabilire il valore di sottoraffreddamento misurare la temperatura e la pressione nell'aspirazione dei condotti in uscita dal condensatore. Con l'ausilio delle tabelle di P e T stabilire il punto di rugiada, sulla base della pressione misurata nel condensatore. Sottrarre dal punto di bolla la temperatura attuale. La differenza ottenuta rappresenta il sottoraffreddamento del condensatore. N.B.: nella gamma di refrigeranti RS la media delle temperature di evaporazione e condensazione coincide con il punto medio tra la temperatura di bolla e quella di rugiada. Componenti: Nome chimico % in peso N. CE Pentafluoroetano (R125) 31, ,1,1,2-tetrafluoroetano (R134A) 30, Difluorometano (R32) 31, ,1,1,2,3,3,3-eptafluoropropano (R227ea) 5, ,1-difluoroetano (R152A) 3, Proprietà fisiche: PROPRIETÀ FISICHE R442A () R404A R22 Peso molecolare (kg/kmol) 81,8 97,6 86,5 Punto di ebollizione (1 atm.) (ºC) -46,5 (1) -46,2 (1) -40,8 (1) Temperatura critica (ºC) 82,4 72,1 96,1 Pressione critica (bara) 47,6 37,3 49,9 Densità liquido a 25ºC (kg/m 3 ) Densità vapore saturo a 25ºC (kg/m 3 ) 47,7 65,3 44,2 Cv (25ºC e 1 bara) Calore specifico a V cost. (kj/kg.k) 0,727 0,784 0,559 Cp (25ºC e 1 bara) Calore specifico a P cost. (kj/kg.k) 0,838 0,877 0,662 Cp/Cv (25ºC e 1 bara) 1,152 1,118 1,185 Pressione vapore a 25ºC (bara) 13,3 (1) 12,6 (1) 10,4 Calore latente di evaporazione al punto di (kj/kg) 266 (1) 234 (1) 200 (1) ebollizione Glide temp. (K) 4,6 0,5 0 Infiammabilità in aria a 1 atm. %vol. No No No ODP 0 0 0,055 GWP Esposizione per inalazione (8 ore al giorno, 40 ore alla settimana) (ppm) (1) Punto di bolla Ricordarsi di consultare le procedure di conversione dell'r442a () 3

4 Diagramma di Mollier COP FLUSSO DI MASSA 4

5 (R442A) Proprietà di Saturazione Assoluta Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Temperatura Pressione Pressione Densità Densità Entalpia Entalpia Entropia Entropia ( C) (bar) (bar) (kg/m³) (kg/m³) (kj/kg) (kj/kg) (kj/kg-k) (kj/kg-k)

6 (R442A) Proprietà di Saturazione Assoluta Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Temperatura Pressione Pressione Densità Densità Entalpia Entalpia Entropia Entropia ( C) (bar) (bar) (kg/m³) (kg/m³) (kj/kg) (kj/kg) (kj/kg-k) (kj/kg-k)

7 (R442A) Proprietà di Saturazione Manometrica Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Temperature Pressione Pressione Densità Densità Entalpia Entalpia Entropia Entropia ( C) (bar) (bar) (kg/m³) (kg/m³) (kj/kg) (kj/kg) (kj/kg-k) (kj/kg-k)

8 (R442A) Proprietà di Saturazione Manometrica Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Fase Liquida Fase Vapore Temperatura Pressione Pressione Densità Densità Entalpia Entalpia Entropia Entropia ( C) (bar) (bar) (kg/m³) (kg/m³) (kj/kg) (kj/kg) (kj/kg-k) (kj/kg-k)

9 DOMANDE E RISPOSTE SULL'R442A () 1 D: Che cos'è l'r442a ()? R: L' è un HFC in grado di sostituire l'r404a e l'r507. È caratterizzato da un potenziale di effetto serra (GWP) basso e non ha alcun impatto sullo strato d'ozono (ODP=0). Inoltre, nel settore della refrigerazione è un sostituto anche dell'r22. 2 D: D'accordo, ma cosa contiene l'r442a ()? R: L'R442A () è una miscela contenente: R134a, R125, R32a, R227ea e R152a. 3 D: Le nuove normative prevedono l'abolizione graduale dell'r442a (), come è accaduto per i CFC e gli HCFC? R: No. Nessuno dei componenti dell'r442a () è soggetto a un calendario di eliminazione progressiva nel quadro del Protocollo di Montreal o di altri regolamenti europei. 4 D: Se utilizzato in sostituzione all'r404a o all'r507, l'r442a () si può utilizzare con lo stesso tipo di olio? R: Sì. L'R442A () è totalmente compatibile con gli oli sintetici, come quelli a base di esteri di polioli (POE), di solito utilizzati con l'r404a e l'r D: Se utilizzato in sostituzione all'r22, l'r442a () si può impiegare con lo stesso tipo di olio? R: No. L'R442A () non è compatibile con gli oli minerali o alchilbenzenici di norma utilizzati con l'r22. Pertanto, si dovrà cambiare tutto l'olio esistente, sostituendolo con uno POE. 6 D: L'R442A () non è infiammabile né tossico? R: L'R442A () non è né tossico né infiammabile. Infatti, in qualsiasi condizione di frazionamento risulta essere non infiammabile, ai sensi della norma ASTM Appartiene al gruppo L1. 7 D: L'R442A () è stato approvato dai produttori di compressori? R: I componenti dell' trovano vasto impiego nei compressori dei principali produttori. 8 D: È possibile utilizzare l'r442a () in impianti nuovi? R: Grazie alla sua maggiore efficienza energetica e al suo ridotto potenziale di surriscaldamento, l'rs- 50 è stato concepito anche come alternativa all'r404a e all'r D: L'R442A () ha la stessa efficienza dell'r404a e dell'r507? R: Dalle prove condotte è emerso che l' ha un COP decisamente superiore a quello dell'r404 edell'r507, per cui garantisce al proprietario degli impianti un importante risparmio energetico. 10 D: Quali sono i valori di pressione dell'r442a () rispetto all'r404a, all'r507 e all'r22? R: La pressione di scarico dell' è analoga a quella dell'r404a e dell'r507, nonché superiore a quella dell'r D: Che capacità ha l'r442a () rispetto all'r404a e all'r507? R: La capacità dell' è superiore, giacché raggiunge temperature basse in meno tempo. 12 D: Quali sono le temperature di servizio dell'r442a () rispetto all'r404a, all'r507 e all'r22? R: La temperatura di scarico dell'r442a () è inferiore a quella dell'r22 e superiore a quella dell'r404a e dell'r D: Che prove sono state condotte sull'r442a ()? Quali risultati hanno dato? R: Da diverse prove svolte in maniera indipendente è emerso con chiarezza che l' ha un'efficienza energetica superiore a quella di R404A, R507, R407A e R407F a temperature basse. 9

10 14 D: L'R442A () deve caricarsi in fase liquida o gassosa? R: L' è una miscela, per cui si raccomanda di caricare il sistema in fase liquida. Tuttavia, se si inserisce l'intero contenitore, è possibile caricarlo in fase gassosa. 15 D: I contenitori dell'r442a () sono muniti di sonda? R: Dipende dal tipo di contenitore. Tutti i contenitori blu di Gas Servei S.A. ne sono provvisti. In caso di contenitori privi di tale elemento si raccomanda di invertirli. 16 D: L'R442A () è incluso nel programma americano di prodotti sostitutivi (SNAP)? R: Sì. L' è stato approvato dall'agenzia di Protezione Ambientale americana. 17 D: L' ha una nomenclatura ASHRAE? Come è stato classificato? R: Sì, all' è stata assegnata la nomenclatura ASHRAE R442A ed è stato classificato come A1, ovvero come prodotto a bassa tossicità e non infiammabile in qualsiasi condizione di frazionamento. 18 D: Quali sono le caratteristiche di infiammabilità dell'r442a ()? R: L'R442A () non è infiammabile a temperatura ambiente e a pressione atmosferica ed è stato classificato come l'r410a, l'r134a, l'r404a, l'r409a, l'r507, ecc. 19 D: Quali sono i prodotti di decomposizione risultanti dalla combustione dell'r442a ()? R: I prodotti decomposti risultanti dall'esposizione dell' a una sorgente ad alta temperatura sono analoghi a quelli che si formano in seguito all'esposizione al fuoco dell'r404a e dell'r507. In ogni caso, i prodotti decomposti sono irritanti e tossici. In caso di esposizione utilizzare un autorespiratore. 20 D: Con l'r442a () occorre prendere delle precauzioni specifiche? R: No, l' non richiede alcuna precauzione specifica. Come per tutti i refrigeranti, è raccomandabile ricorrere sempre al buon senso e alle buone pratiche. 21 D: L'R442A () è compatibile con sistemi di refrigerazione e aria condizionata concepiti per l'r404a, l'r507 e l'r22? R: Sì, l'r442a () è compatibile con tutti i materiali normalmente utilizzati nei sistemi progettati per l'r404a, l'r507 e l'r22 e previamente caricati con tali refrigeranti. Evitare le leghe di magnesio e quelle di zinco. 22 D: È possibile recuperare e riciclare l'r442a ()? R: Sì, l'r442a () è recuperabile e riutilizzabile in seguito a un processo di pulizia, ad es. di rigenerazione, effettuato da un gestore di rifiuti autorizzato. 23 D: Quali sono le raccomandazioni tecniche di cui tener conto in una conversione da R404A o R507 a R442A ()? R: Utilizzare lo stesso tipo di olio già in uso (in questo caso, POE). Una volta recuperato l'r404a o l'r507 e creato il vuoto, sostituire il filtro disidratatore e caricare l'impianto un 10% in meno rispetto all'r404a o all'r507. Il coefficiente di flusso del liquido è inferiore rispetto a quello dell'r404a e dell'r507, per cui è possibile che si debba cambiare il dispositivo di espansione con una valvola più piccola del 40%. 24 D: Quali sono le raccomandazioni tecniche di cui tener conto in una conversione dall'r22 all'r442a ()? R: Se l'impianto funziona, come di prassi, con olio minerale o alchilbenzenico si dovrà sostituire tutto l'olio con uno POE. È raccomandabile verificare con il produttore del compressore la tipologia e la viscosità dell'olio in uso. La quantità di olio minerale o alchilbenzenico residuo deve essere inferiore al 5%. Una volta recuperato tutto l'r22 e creato il vuoto, sostituire il filtro disidratatore e caricare l'impianto un 10% in meno rispetto all'r22. Il coefficiente di flusso del liquido è simile a quello dell'r22, per cui non sarà necessario cambiare il dispositivo di espansione. Tuttavia, se necessario, si dovrà controllare il surriscaldamento e regolare la valvola di espansione. Come accade in qualsiasi conversione da HCFC a HFC, è possibile che si debba sostituire alcune guarnizioni per via della diversa composizione. 10

11 25 D: Quanto costa l'r442a () rispetto ad altre alternative? R: L' ha un prezzo competitivo rispetto ad altre soluzioni alternative all'r404a e all'r507 ed è più economico dei sostituti diretti dell'r D: Qual è il principale vantaggio dell'r442a ()? R: L' ha un COP di gran lunga superiore a quello dell'r404a e dell'r507 a temperature basse, pertanto il proprietario dell'impianto noterà importanti risparmi sul fronte energetico. Inoltre, l' ha un potenziale di surriscaldamento dell'atmosfera (GWP) che è meno della metà di quello dell'r404a o dell'r507, per cui la rispettiva impronta di carbonio è inferiore. 27 D: L'R442A () è compatibile con le guarnizioni, i sigilli, i tubi e gli o-ring utilizzati con l'r404a e l'r507? R: Sì. In una conversione all' di un impianto funzionante con tali refrigeranti non serve cambiare le guarnizioni. 28 D: L'R442A () è compatibile con le guarnizioni, i sigilli, i tubi e gli o-ring utilizzati con l'r22? R: L' è compatibile con i materiali normalmente utilizzati in sistemi di refrigerazione che previamente funzionavano con l'r22. In generale, i materiali utilizzati con l'r22 sono compatibili con l'. Tuttavia, per avere una certezza assoluta, conviene verificare con i produttori degli impianti la documentazione pertinente prima di effettuare l'operazione di retrofit. In impianti che hanno funzionato per molti anni con l'r22 potrebbe essere necessario cambiare i sigilli e le guarnizioni a causa della diversa composizione dell', che è un HFC. Lo stesso vale per altre conversioni da R22 a HFC, ad esempio a R404A, R422D, R134a, R434A, ecc. 29 D: Qual è la specifica per l'r442a ()? R: L'R442A () soddisfa la specifica stabilita nella norma ARI-700 sui refrigeranti a base di fluorocarburi. 30 D: Quali sono gli effetti dell'alta esposizione per inalazione dell'r442a ()? R: Analogamente a tutti i refrigeranti a base CFC, HCFC e HFC, un'alta esposizione all' può produrre effetti anestetici. Esposizioni molto elevate possono provocare anomalie del ritmo cardiaco e, addirittura, avere conseguenze mortali, come tutti i CFC, HCFC e HFC. 31 D: Quali sono i valori di punto di infiammabilità, limite di esplosività e temperatura di autoaccensione dell'r442a ()? R: L'R-442A () è catalogato come refrigerante non infiammabile nei termini stabiliti nella prova ASHRAE EN Pertanto, non ha punto di infiammabilità né limite di esplosività. La temperatura di autoaccensione dell' non è stata determinata, seppur ci si attenda un valore superiore ai 750ºC. 32 D: Che tipo di rivelatori di fughe occorre utilizzare con l'r442a ()? R: Si possono impiegare gli stessi rivelatori di fughe utilizzati con i restanti HFC. 33 D: Come procedere in caso di grande fuga di R442A ()? R: È necessario evacuare immediatamente la zona, come per altri refrigeranti di questo tipo. È possibile che i vapori si concentrino al livello del pavimento e in zone poco ventilate si potrebbero disperdere solo lentamente. Ventilare la zona prima di accedervi. 34 D: L'R442A () è disponibile in contenitori ricaricabili e a perdere? R: Sì. Tuttavia, l'utilizzo dei contenitori a perdere è ammesso solo fuori dall'ue. 11