Intervista a Jean de Bernardi, European Technical Manager – EMEAI LGWP Refrigerants di Honeywell.
Potrebbe spiegarci in breve perché in questi ultimi anni avete sviluppato una serie di nuove molecole?
J.D.B.: Anticipando le evoluzioni del mercato, Honeywell ha iniziato l’attività di ricerca e sviluppo più di 15 anni fa. L’obiettivo era quello di ottenere molecole con il GWP più basso possibile. Delle migliaia di molecole studiate ne sono state selezionate soltanto tre, in quanto considerate il miglior compromesso in termini di efficacia, sicurezza e ambiente. Queste tre molecole HFO sono l’R-1234yf, l’R-1234ze e l’R-1233zd. Il loro scopo è quello di sostituire principalmente l’R-134a nel settore automotive, nei raffreddatori di liquidi (comprese le centrifughe) e nelle pompe di calore. Partendo da queste tre molecole pure a bassa pressione e capacità ridotta, è necessario creare una miscela con gli HFC se si vogliono ottenere i cosiddetti fluidi di “drop-in” per gli impianti esistenti.
Perché sul mercato sta comparendo una miriade di prodotti?
J.D.B.: Tutti i produttori di fluidi refrigeranti tentano di trovare soluzioni di sostituzione diretta creando miscele e pertanto ognuno elabora la propria formula, tutte con un “glide” di temperatura più o meno elevato. Sul mercato sembra che vi sia una certa proliferazione, ma bisogna vedere che cosa viene effettivamente commercializzato. Vi è un’enorme differenza tra le attività di ricerca e le attività reali di immissione in commercio. Se prendiamo ad esempio in considerazione le soluzioni di sostituzione del’R-404A, ovvero le miscele HFO/HFC non infiammabili, attualmente esistono soltanto due soluzioni disponibili, tra cui il Solstice® N40 (R-448A) di Honeywell.
Perché avete introdotto questa nuova alternativa, sebbene aveste già lanciato il Performax LT come soluzione di sostituzione del’R-404A?
J.D.B.: Il Performax® LT (R-407F) è un ottimo prodotto, in quanto si tratta del’HFC con il GWP più basso e con prestazioni ottimali per sostituire l’R-404A. L’introduzione di tasse sugli HFC in alcuni paesi europei (ad es. in Spagna) ha fatto sì che vi fosse una reale necessità economica di sviluppare una nuova miscela con un GWP ancora più basso. Il Solstice® N40 è la soluzione che offre il GWP più basso del mercato (1387).
Oltre al GWP del fluido, vi sono differenze tecniche tra l’R-407F e l’R-448A?
J.D.B.: Questi due prodotti sono diversi tra loro in termini di composizione e di GWP, ma sono molto simili a livello di prestazioni, di capacità e di efficienza energetica. L’R-448A ha la particolarità di generare temperature di mandata più basse a livello dei compressori e solitamente consente di evitare il ricorso ad un’iniezione liquida.
Ma in concreto, esiste un futuro per questi due fluidi così simili tra loro?
J.D.B.: L’R-407F e l’R-448A possono essere utilizzati in tutti i sistemi nuovi per il freddo commerciale e industriale senza alcuna restrizione, ad eccezione dei cosiddetti sistemi multipostazione o sigillati ermeticamente (a partire dal 1° gennaio 2022). Peraltro, è molto importante sottolineare che, a loro riguardo, non esiste alcuna data di divieto sulla manutenzione.
Questi due prodotti hanno un vero e proprio futuro. Ora, la scelta del prodotto è una questione economica piuttosto che tecnica e dipende dalla situazione del cliente finale. L’R-407F è il prodotto migliore in termini di rapporto qualità/prezzo rispetto all’R-404A, con oltre 15.000 supermercati in tutto il mondo sottoposti a retrofit. Un autentico successo tecnico. L’R-448A gode di un’immagine più ambientale grazie ad un GWP più basso e viene già utilizzato in 2.000 supermercati.
Come viene gestita l’adozione di questi nuovi fluidi?
J.D.B.: Come dicevo prima, tutti i nuovi fluidi di “drop-in” possiedono un “glide” di temperatura. Questo glide deve essere tenuto in considerazione, in quanto consentirà di acquisire un vantaggio significativo in termini di efficienza energetica del sistema. Bisogna esaminare ogni singola regolazione su cui agisce il glide, ad esempio utilizzando le temperature medie a livello degli scambiatori (condensatore ed evaporatore) anziché il tradizionale punto di rugiada impiegato con l’R-404A, considerando il punto di rugiada per il surriscaldamento e il punto di gorgogliamento per il sottoraffreddamento, ecc. È sufficiente applicare le regole dell’arte del frigorista imparate in una qualsiasi buona scuola professionale!
Si parla spesso della questione della distillazione del prodotto in caso di perdita. Qual è la situazione?
J.D.B.: In effetti, si tratta di un’importante problematica teorica. In assenza di ricerche sperimentali significative in proposito, Honeywell ha compiuto alcuni studi ed elaborato pubblicazioni che dimostrano che, in caso di perdita del 20-30%, la soluzione consiste semplicemente nel ricaricare con prodotto nuovo. A questo punto, il sistema recupera per intero le prestazioni offerte in termini di capacità. Con queste soluzioni, sottoporre gli impianti esistenti ad un retrofit con R-404A è una trasformazione estremamente semplice. L’R-407F e l’R-448A sono approvati dai fabbricanti di compressori e compaiono in tutti i software di selezione delle apparecchiature dei principali brand esistenti sul mercato.
In occasione di Chillventa, il salone internazionale della refrigerazione svoltosi lo scorso ottobre, avete lanciato il fluido Solstice L40X. Per quale motivo?
J.D.B.: Lo scopo di Honeywell era quello di avere un prodotto di sostituzione del’R-404A con un GWP inferiore a 150, per assicurare una visione a lungo termine. In particolare, il Solstice® L40X (R-455A) è stato sviluppato per rispondere ai requisiti dei sistemi sigillati ermeticamente a bassa temperatura, dei gruppi di condensazione e dei gruppi alloggiati. Infatti, la tecnologia dei compressori ermetici a pistone prevalentemente adottata in queste apparecchiature presenta un problema importante: non sono infatti in grado di resistere ad un surriscaldamento complementare alla mandata del compressore, cosa che potrebbe influire sulla loro vita utile. Abbiamo pertanto lavorato in collaborazione con i fabbricanti per ottenere un fluido con capacità analoga a quella del’R-404A, con un GWP di 148 e una temperatura di mandata molto bassa. Il Solstice® L40X, quasi ininfiammabile e classificato A2L, è simile ad un “super propano”. L’altro vantaggio fondamentale rispetto al propano è il fatto che, secondo la nuova norma EN378 di recente pubblicazione, la carica di Solstice® L40X può essere circa 12 volte superiore.
Con un GWP così basso, a partire dal 2022 l’R-455A potrà essere utilizzato in altri sistemi, come i multipostazione?
J.D.B.: Oggi sono contemporaneamente in atto varie rivoluzioni a livello dei fluidi refrigeranti, delle tecniche di compressione e delle architetture dei sistemi. Per sostituire l’R-404A, possiamo pensare che anche il Solstice® L40X avrà un ruolo nelle nuove architetture, come i sistemi a circuito d’acqua nei supermercati con gruppi alloggiati oppure i cosiddetti sistemi “3 in 1”, dove si utilizzano già gli HFO.
Ritorniamo all’infiammabilità di questo nuovo fluido: potrebbe spiegarci perché lo considerate un prodotto quasi ininfiammabile?
J.D.B.: Nella composizione delSolstice® L40X (R-455A) è presente il 3% di CO2. L’abbiamo aggiunta allo scopo di aumentare la capacità del fluido e di ridurne l’infiammabilità. Osservando il range di infiammabilità definito tra il limite inferiore e quello superiore, ne emerge uno scarto di appena l’1,1% (ved. curva blu sul grafico seguente). È dunque poco probabile trovarsi in questa situazione e, anche se fosse, la combustione nell’aria farebbe uscire molto rapidamente la miscela dalla zona di infiammabilità.
Nel complesso, si constata che gli HFO o le miscele HFC/HFO classificate A2L tendono a rendere i sistemi più sicuri rispetto agli idrocarburi di classe A3. Altro esempio: per infiammare l’R-1234ze, sono necessarie una concentrazione 10 volte superiore e un’energia circa 250.000 volte maggiore rispetto al propano. Gli HFO hanno davanti a sé un futuro roseo! Il treno della sostituzione del’R-404A è già in viaggio, non perdetelo, saliteci sopra oggi stesso!
Tutti i dati sulla concorrenza riportati nella tabella qui sopra sono estratti dai dossier di presentazione realizzati nell’ambito dell’ASHRAE.