La riduzione delle emissioni in tonnellate di CO2 equivalenti di gas serra deve incoraggiare fortemente l’uso di nuove soluzioni a bassissimo GWP in tutte le applicazioni (refrigerazione, condizionamento, isolamento, propellenti, agenti estinguenti, ecc.)
La normativa sui gas fluorurati in Europa favorisce questa strada per raggiungere gli obiettivi climatici ed energetici fissati dalla Commissione Europea entro il 2030. La proposta di revisione recentemente pubblicata mira addirittura ad accelerare l’attuale “riduzione graduale”. A livello internazionale, l’emendamento di Kigali definisce anche un calendario per la sostituzione dei fluidi ad alto GWP entro il 2050, a seconda del territorio. Tutte queste misure hanno un obiettivo comune: preservare il nostro ecosistema.
Se guardiamo più specificamente al settore HVACR* in Europa, si raccomanda di orientarsi verso refrigeranti con un
GWP < 150 a fronte di sviluppi futuri. Il GWP è un criterio importante da considerare, ma è solo una parte della soluzione per agire in modo efficace.
Infatti, la scelta di un refrigerante per un nuovo impianto di refrigerazione si basa su diversi parametri: durata, tecnologia a lungo termine, costo energetico, impronta di carbonio complessiva durante la vita della macchina, ecc.
Non è sufficiente scegliere il refrigerante solo in base al suo GWP, ma è importante considerarlo dal punto di vista del concetto di “efficienza energetica prima di tutto “**.
Il principio “Energy Efficiency First “
Ciò significa che le misure di risparmio energetico a costo minimo devono essere considerate in primo luogo quando si definiscono le politiche energetiche e si prendono decisioni di investimento. Questo dovrebbe essere perseguito valutando in modo appropriato le soluzioni di efficienza energetica attraverso analisi di impatto costi-benefici, pertinenti e appropriate per i diversi contesti e settori industriali.
Il principio di base di “Energy Efficiency First ” è che l’energia migliore è quella che non deve essere prodotta perché non è necessaria”. Ciò significa che la riduzione della domanda di energia dovrebbe essere un’azione prioritaria rispetto alla produzione di energia rinnovabile.
Lo sviluppo dell’efficienza è quindi una priorità ambientale ed economica per tutte le industrie.
Scegliere un refrigerante significa considerare seriamente le opzioni che consentono di ridurre al massimo le emissioni dirette e indirette dell’impianto termodinamico.
Come si può integrare questo concetto quando si investe in un nuovo sistema di refrigerazione ?
Ad esempio, a partire dal 1er gennaio 2022, i sistemi di refrigerazione centralizzati multistazione per uso commerciale con una capacità di raffreddamento ≥ 40 kW devono utilizzare un refrigerante con un GWP < 150.
È possibile scegliere tra diverse opzioni tecnologiche per l’architettura del sistema di produzione del freddo e del refrigerante.
Per effettuare una scelta consapevole, Climalife dispone di uno strumento di calcolo dell’eco-efficienza per valutare l’impatto finanziario (CAPEX e OPEX) e ambientale (TEWI) delle tecnologie selezionate.
Permette di evidenziare l’opzione più eco-efficiente per un determinato impianto.
Questo calcolatore tiene conto di molti indicatori chiave: il GWP, il tasso di emissione diretta e indiretta di CO2 del sistema, l’architettura dell’impianto, il costo dell’investimento, il costo della manutenzione, senza dimenticare il prezzo dell’elettricità, il fluido, ecc.
Si basa su dati reali dei produttori ed è stato convalidato dall’istituto CEMAFROID.
Il modello di eco-efficienza analizza tutti gli impatti e propone un confronto tra le architetture per determinare quale sarà la più eco-efficiente.
Prendiamo il caso di un supermercato con una superficie di 2000 m².
Dopo aver completato tutti i parametri, i risultati di questo studio comparativo (Figura 1) confermano l’importanza di valutare tutte le opzioni possibili quando si sceglie una soluzione. Infatti, a parità di capacità frigorifera, si può notare che le emissioni totali più basse e i maggiori risparmi di investimento e operativi non sono necessariamente attribuiti al fluido con il GWP più basso.
Le condizioni climatiche dell’area geografica, la tecnologia degli impianti e il fluido scelto hanno un impatto considerevole sulle emissioni di carbonio e sulle spese durante l’intera vita dell’impianto.
L’approccio di eco-efficienza in situ
In Catalogna (Spagna), la catena di supermercati Sorli ha installato un sistema di refrigerazione positiva da 29,3 kW con fluido R-455A dotato di un’unità condensatrice Grupo Disco con tre compressori scroll Emerson omologati per i fluidi A2L. Per questo supermercato di 1200 m², ciò significa il 13% in meno di emissioni nel ciclo di vita rispetto a un sistema transcritico a CO2 , con un costo totale di gestione inferiore del 16%. Per maggiori informazioni si veda il caso studio.
Sempre in Spagna, il calcolo è stato effettuato per il magazzino e centro logistico di 4000 m² di Olano. Il sito è refrigerato da un sistema a espansione diretta da 280 kW. Rispetto a un sistema transcritico a CO2 , l’R-455A offre una riduzione delle emissioni del 17% nel corso della vita del sistema. Questa ottimizzazione è accompagnata da una riduzione del 19% del costo totale di gestione. Per maggiori informazioni si veda il caso studio
Un altro studio sulle prestazioni è stato condotto in Francia da Optinergie su un sito di stoccaggio di mele da 15.000 tonnellate. Il rapporto mostra che il passaggio dall’ammoniaca all’R-1234ze ha generato un risparmio energetico del 25%, equivalente a un risparmio nel ciclo di vita di 2 milioni di euro . Si veda il caso studio
Conclusione
In sintesi, la questione della scelta del refrigerante dovrebbe essere affrontata in un’ottica di “efficienza energetica prima di tutto”, il che significa prendere in considerazione le misure di risparmio energetico al costo più basso, valutando in modo appropriato le soluzioni che massimizzano l’efficienza energetica attraverso analisi di impatto costi-benefici. Come abbiamo visto, il refrigerante con il GWP più basso non è sempre l’opzione più eco-efficiente.
Per di più, la situazione geopolitica, economica e ambientale fa sì che i prezzi dell’energia continuino a salire nei prossimi anni. Inoltre, la disponibilità di materie prime, che rimane limitata, e le nuove restrizioni normative (quote, divieti, ecc.) che verranno, rendono ancora più essenziale prendere in considerazione questo approccio nelle decisioni di investimento. Prestazioni energetiche e guadagni finanziari possono andare di pari passo e non sono trascurabili. Conciliare il minor consumo energetico, la migliore produzione frigorifera e il minor costo di gestione diventerà la regola generale negli anni a venire… non aspettate oltre!
Il modello di eco-efficienza è attualmente disponibile per il settore della vendita al dettaglio. Tuttavia, sono in fase di sviluppo ulteriori moduli per confrontare le architetture di refrigerazione industriale, integrare il recupero di calore, ecc.
Il personale Climalife dedicato è disponibile a discutere questo concetto e a modellare diverse architetture di produzione di refrigerazione su richiesta.
* Riscaldamento, ventilazione, condizionamento dell’aria e refrigerazione
** Fonti: EPEE, Allegato alla raccomandazione della Commissione “Energy Efficiency First” dai principi alla pratica. Linee guida ed esempi per la sua implementazione nel processo decisionale del settore energetico e non solo.