Refrigeranti A2L nella refrigerazione commerciale

I refrigeranti A2L, non tossici e leggermente infiammabili, stanno guadagnando terreno in quanto rappresentano una soluzione sostenibile a basso potenziale di riscaldamnto globale (GWP).

Con la progressiva riduzione di refrigeranti ad elevato GWP da parte dell'industria della refrigerazione, innumerevoli applicazioni stanno virando verso refrigeranti più rispettosi dell'ambiente. Il prossimo passo è andare ancora oltre, verso refrigeranti a GWP ultra basso.

I refrigeranti naturali, quali ad esempio R290 e CO2 vengono impiegati in numerose applicazioni. Ma per gli installatori alla ricerca di un'opzione conveniente che rispetti i parametri di un sistema convenzionale, i refrigeranti A2L rappresentano la scelta ottimale, offrendo riducendo la soglia del GWP di oltre il 90%

Non lasciarti ingannare dalla loro infiammabilità; adottando alcune precauzioni di base, i refrigeranti A2L diventano sicuri e relativamente semplici da utilizzare. Qui di seguito rispondiamo alle domande più frequenti dei nostri clienti, per fornirvi un quadro completo:

A2L refrigerants—the basics

In linea con la normativa ASHRAE 34, la ISO 817 “Refrigerants —Designation and safety classification” rappresenta un sistema univoco di classificazione dei refrigeranti per tossicità e infiammabilità. 

In virtù di questa classificazione, i refrigeranti A2L ha una infiammabilità e tossicità inferiore rispetto ad altre valutazioni, rendendoli la seconda categoria di refrigeranti più sicura. 

A = Non-tossica

2 = Infiammabile

L = Bassa velocità di combustione

R1234yf GWP 4
R1234ze GWP 6
R454C GWP 146
R455A GWP 145
R454A GWP 238
R454B GWP 466
R447A GWP >500
R32 GWP 675
R452B GWP 676

Questo schema mostra come i refrigeranti A2L abbiano guadagnato terreno rispetto ad altri, per GWP e densità.

Il beneficio primario riguarda il livello di GWP. Rispetto a refrigeranti diffusi quali l'R134a, un refrigerante A2L come l'R1234yf offre fino al 99% di riduzione in termini di GWP. I livelli ultra bassi di GWP rendolo gli A2L una scelta interessante per via dell'inasprimento delle normative. 

Poichè le loro proprietà fisiche sono simili a quelle dei refrigeranti HFC, sono anche relativamente semplici da utilizzare e non aggiungono complessità ai sistemi. Inoltre, la maggior parte degli strumenti con cui gli installatori sono soliti lavorare, sono compatibili con gli A2L.

In definitiva, essendo classificati come “leggermente infiammabili”, i refrigeranti A2L rappresentano un'opportunità sicura in applicazioni di refrigerazione, condizionamento aria e  pompe di calore in quanto sono scarsamente infiammabili.

Le prestazioni e l'efficienza dei refrigeranti A2L sono superiori a quelle di tutti i principali refrigeranti naturali 2A1 e ciò li rende una scelta versatile se impiegati con i corretti componenti e con le adeguate dimensioni dei tubi. 

Impiego di refrigeranti A2L: sicurezza e mitigazione dei rischi

I refrigeranti A2L necessitano di almeno 1.000 volte più energia per incendiarzi rispetto alla maggior parte dei refrigeranti A3.

Ciò significa che è improbabile che i refrigeranti A2L si incendino per via di un mozzicone di sigaretta o di un termoconvettore. In ambiente di test è stato dimostrato che anche le fiamme libere fanno fatica ad incendiare i refrigeranti A2L.

Infine si ricorda che “L” sta per bassa velocità di combustione. Pertanto, anche in caso di accensione, la fiamma di propagherà molto lentamente e si autoestinguerà. 

Per incendiarsi, un refrigerante A2L, deve essere altamente concentrato. In pratica, ci vorrebbe una perdita significativa in un'area chiusa per raggiungere il suo limite inferiore di infiammabilità di circa 300g/m3.

Il refrigerante dovrebbe inoltre essere esposto ad una fiamma libera o ad una fonte elevata di energia.

Ad ogni modo, i test di laboratorio dimostrano che nella maggior parte dei casi, anche la fiamma di un cannello fa fatica ad incendiare i refrigeranti A2L.

Sì, all'interno della stessa classe A2L esistono diversi limiti inferiori di infiammabilità e di energie di accensione.

I refrigeranti necessitano di una certa concentrazione nell'aria per generare una miscela infiammabile. La concentrazione di infiammabilità più bassa è il limite inferiore di infiammabilità (LFL).

Per i refrigeranti A2L il LFL è maggiore di 100g/m3; tipicamente, sopra 300g/m3.

Ciò significa che per far sì che un refrigerante A2L si incendi, la sua concentrazione deve essere 10 volte superiore di un refrigerante di classe A3.

Con semplici accorgimenti quali un'adeguata ventilazione in spazi ristretti, le probabilità di accendere un refrigerante A2L diventano molto basse. 

Nonostante i rischi di combustione sono molto ridotti, è importante ricordare che i refrigeranti A2L sono comunque leggermente infiammabili e soggetti norme di sicurezza.

E' fondamentale utilizzare componenti adatti: Danfoss Coolselector®2 è il modo più semplice e rapido per selezionare i componenti corretti per ogni specifica applicazione. 

E' inoltre necessario tenere conto di alcuni limiti di carico. Gli utenti possono impiegare refrigeranti A2L fino a 11kg con misure di sicurezza di base, sulla base delle normative EN 378-2, e fino a 54kg adottando misure di sicurezza aumentate come i rilevamento di eventuali perdite.

In caso di dubbi, contattaci per richiedere il supporto di un esperto.

Prendiamo come esempio le nostre nuove unità condensatrici OptymaTM.

Sia facendo simulazioni al computer che test di laboratorio, non si è verificata alcuna accensione con componenti Danfoss impiegati in circostanze infiammabili. 

Ma come ogni sistema di refrigerazione, è importante impiegare i componenti adeguati e rispettare i limiti di carico, nel pieno rispetto delle norme di sicurezza previste per ciascuna applicazione. 

Applicazioni per A2L e selezione dei refrigeranti

Si, in base all'applicazione e alle condizioni operative, sarà necessario selezionare il corretto refrigerante. In alcuni casi, un refrigerante A3 potrebbe paradossalmente rappresentare la scelta più corretta.

Alcuni esempi:

  • Medie dimensioni, media temperatura di sistema da 2 a 40 kW: R454C, R455C e R1234yf
  • Sistemi più piccoli sotto i 2 kW: R290 (classe A3)

No. Possono essere impiegati solo in sistemi nuovi.

Dipende dall'applicazione. Per esempio il limite di carica in applicazione di condizionamento aria è differente da quello di un sistema di refrigerazione per una cella frigorifera. 

L'EN378 richiede inoltre di tenere in considerazione anche la posizione del sistema, il tipo di accesso e le dimensioni dell'ambiente. Pertanto, il limite di carica in uno spazio ristretto è diverso da quello di una cella frigorifera con unità rooftop.

Utilizzando Scambiatori di Calore a Microcanali, è possibile ridurre significativamente la carica, offrendo maggiore flessibilità ai percorsi dei tubi, alla potenza frigorifera, ecc.

Guarda la nostra spiegazione Carica di regrigeranti A2L per scoprire come calcolare i limiti di carica a seconda delle diverse applicazioni, inclusi il calcolo della distanza critica e la selezione dei componenti. 

 

Anticipiamo che i refrigeranti A2L sarano in uso per molto tempo, quindi è il momento giusto per il cambiamento.

In conformità all'Emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal, l'obiettivo è la progressiva riduzione dell'85% di emissioni di CO2 nel 2036 e l'obiettivo EU F-GAS per gas fluorinati e solamente del 79% nel 2030

Bilanciando il basso GWP con la lieve infiammabilità, i refrigeranti A2L possono contribuire a soddisfare le normative ambientali sempre più stringenti. 

I refrigeranti naturali rappresentano un'interessante soluzione a lungo termine nella transizione dei refrigeranti. Ma anch'essi hanno delle criticità.

L'HC richiede maggiori standard di sicurezza e comporta limiti alla carica di refrigerante.

I sistemi a CO2 sono in qualche maniera più complessi da utilizzare, con diversa architettura progettuale e maggiori pressioni operative. 

Entrambi richiedono formazione e conoscenze specifiche.