Refrigeranti – informazioni generali

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Definizione di refrigerante

Nei sistemi di refrigerazione e HVAC, il refrigerante è una sostanza naturale o sintetica che esegue una serie di trasformazioni termodinamiche e partecipa allo scambio di calore. Agisce come mezzo di raffreddamento in un evaporatore assorbendo il calore da un’altra sostanza, come l’aria riscaldata dai prodotti immagazzinati. I refrigeranti esistono sia come sostanze pure, monocomponenti, sia come miscele di vari componenti.

Come funzionano i refrigeranti?

I refrigeranti assorbono il calore dal prodotto o dallo spazio raffreddato a bassa temperatura e pressione e lo rilasciano ad alta temperatura e pressione grazie alle loro specifiche proprietà fisiche e chimiche. Poiché questo scambio di calore, secondo la seconda legge della termodinamica, non può avvenire da solo, è necessario fornire energia esterna per comprimere il refrigerante. Per la maggior parte dei refrigeranti, l’effetto dell’assorbimento e dell’espulsione del calore equivale a una transizione di fase: rispettivamente evaporazione e condensazione. Il calore latente di queste trasformazioni di fase varia a seconda del tipo e delle proprietà termodinamiche del refrigerante. Più alto è il valore del calore latente di vaporizzazione, più energia può essere sottratta alla sostanza da raffreddare.

Animation of a refrigerant operation

Dove vengono utilizzati i refrigeranti?

Ci sono molti esempi di applicazioni dei refrigeranti nella vita quotidiana. I più comuni sono i frigoriferi domestici, i congelatori, i condizionatori e le pompe di calore. Una delle principali applicazioni dei refrigeranti è l’industria alimentare. In questo campo, si possono ulteriormente distinguere magazzini alimentari commerciali di frutta, carne, verdura, prodotti caseari e altro ancora. I refrigeranti sono utilizzati anche nei dispositivi di raffreddamento dei negozi di alimentari, come vetrine refrigerate e banchi frigo. Si possono trovare anche nell’industria dei trasporti, ad esempio nell’installazione dell’aria condizionata di automobili o aerei. Un altro esempio di sistemi di refrigerazione mobili sono i camion, le navi e i treni, dove i refrigeranti vengono utilizzati per mantenere bassa la temperatura degli alimenti e di altri prodotti sensibili alla temperatura che devono essere trasportati su lunghe distanze. I refrigeranti sono utilizzati anche nell’industria farmaceutica e medica e negli sport invernali, ad esempio nei sistemi di raffreddamento delle piste di pattinaggio e dei trampolini per il salto con gli sci.

Proprietà di un refrigerante ideale

Il refrigerante utilizzato nei sistemi di refrigerazione viene solitamente scelto in base al tipo di applicazione. Purtroppo non esiste un refrigerante che soddisfi allo stesso tempo tutti i requisiti fondamentali per tutti i tipi di impianto. Ad esempio, il miglior refrigerante per le applicazioni a bassa temperatura non sarà altrettanto valido per le applicazioni a media temperatura. Pertanto, il mezzo di lavoro deve essere selezionato in modo coerente per adattarsi al meglio all’applicazione scelta. Il refrigerante ideale dovrebbe avere i parametri indicati in tabella.

GWP e ODP: cosa significano queste sigle?

Molti refrigeranti, soprattutto quelli sintetici, hanno un effetto negativo sull’ambiente e sull’atmosfera. Per determinare l’impatto ambientale di un refrigerante, sono stati introdotti due indicatori:

GWP – Potenziale di riscaldamento globale

È un indicatore relativo del calore assorbito e intrappolato nell’atmosfera da una certa massa di un qualsiasi gas serra. Secondo la normativa, il valore GWP di un gas è un multiplo del calore che verrebbe assorbito dalla stessa massa di anidride carbonica CO2, per la quale il valore è pari a 1. Ad esempio, la fuoriuscita di una tonnellata di refrigerante R134a (GWP=1430) equivale all’emissione di 1430 tonnellate di CO2.

ODP – Potenziale di riduzione dell’ozono

Si tratta di un indicatore relativo dell’effetto di una determinata sostanza sul degrado dello strato di ozono, rispetto al refrigerante R-11, per il quale il valore ODP è fissato a 1. In particolare, l’ODP è definito come il rapporto tra la perdita globale di ozono dovuta a una determinata sostanza e la perdita globale di ozono dovuta al CFC-11 della stessa massa.

I refrigeranti naturali costituiscono una delle principali tendenze del settore della refrigerazione

Grazie allo sviluppo sostenibile della tecnologia della refrigerazione, alla consapevolezza ecologica dei consumatori e dell’industria e alla crescente necessità di proteggere l’ambiente, si osserva un aumento della quantità di unità di condensazione a refrigerante naturale presenti sul mercato.

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