Refrigeranti a base di idrocarburi

Isobutano (R600a) e Propano (R290)

In termini chimici, l'idrocarburo (HC) è un composto elementare composto da idrogeno e carbonio che si trova naturalmente nell'ambiente nel petrolio grezzo, nel gas naturale o nel carbone. Si tratta di un'alternativa non tossica ed ecologica ai refrigeranti a base di fluorocarburi (CFC/HCFC/HFC), che sono dannosi per l'ambiente in quanto sono stati collegati ai danni all'ozono e all'effetto serra. Oltre ai vantaggi per l'ambiente, gli idrocarburi sono più economici dei refrigeranti sintetici, poiché sottoprodotti nella produzione di gas e petrolio. Gli HC funzionano quasi alle stesse temperature degli HFC, ma con una carica inferiore. Le buone proprietà termodinamiche e fisiche rendono gli HC una soluzione efficiente dal punto di vista energetico.

Basso potenziale di riscaldamento globale (GWP)

Gli idrocarburi hanno un basso GWP, zero ODP e, secondo lo standard di sicurezza ASHRAE 34, sono classificati nel gruppo A3 - altamente infiammabili con bassa tossicità. Trattandosi di sostanze infiammabili con potenziali conseguenze, durante la progettazione, l'assemblaggio, il funzionamento e la manutenzione è necessario prendere in considerazione le precauzioni di sicurezza descritte nei vari standard internazionali e nazionali.

L'isobutano (R600a) è ampiamente utilizzato in applicazioni di piccole dimensioni, come frigoriferi domestici, congelatori, minibar, applicazione in ambito automotive e marittimo. Il propano (R290), invece, è comunemente utilizzato nella refrigerazione commerciale ad esempio per la ristorazione e la vendita al dettaglio, nei merchandiser, nelle pompe di calore, nel condizionamento dell'aria e nelle applicazioni mediche.

Date importanti

• Cina, gennaio 2030 - Riduzione delle emissioni di HFC del 60% (al momento non sono note normative specifiche)
• Cina, gennaio 2025 - Riduzione delle emissioni di HFC del 25% (al momento non sono note normative specifiche)
• Europa, gennaio 2022 - Divieto di utilizzo degli HFC con GWP> 150 nei frigoriferi e congelatori commerciali
• USA, gennaio 2021 - Divieto di utilizzo dell'R134a nel condizionamento dell'aria per autoveicoli
• USA, gennaio 2020 - Divieto di HFC in tutte le applicazioni MBP e nei sistemi LBP stand-alone
• Europa, gennaio 2020 - Divieto di HFC con GWP> 150 nel condizionamento d'aria per ambienti 
• Europa, gennaio 2020 - Divieto di HFC con GWP> 2.500 in frigoriferi e congelatori commerciali
• USA, gennaio 2019 - Divieto di HFC in distributori automatici e sistemi di refrigerazione MBP (<2.200 BTU/h)
• USA, gennaio 2017 - Divieto di HFC nei sistemi dei supermercati
• USA, luglio 2016 - Divieto di utilizzo degli HFC in tutti i sistemi di refrigerazione retrofit
• Europa, gennaio 2015 - Limitazione delle quantità di HFC per l'importazione e la produzione (aumento delle tasse)
• Europa, gennaio 2015 - Divieto di HFC con GWP> 150 in frigoriferi e congelatori per uso domestico
• Tutto il mondo, gennaio 2015 - Proibizione completa dell'R12 e inizio del phaseout dell'R22

Standard di sicurezza

Con l'introduzione ed il continuo aumento del consumo di refrigeranti infiammabili, si pone sempre più l'accento sulla loro sicurezza. Di conseguenza, sono soggetti a linee guida e leggi sulla sicurezza. Ciò non riguarda solo la manipolazione e l'uso sicuri dei refrigeranti, la protezione delle persone e dei beni o la formazione, ma alcuni standard specificano anche la carica massima consentita per diversi tipi di applicazioni, per garantire un funzionamento sicuro. I limiti variano a seconda delle regioni e degli Stati e devono essere consultati per garantire la conformità legale.

Che cos'è uno standard?

Uno standard è un documento formale che garantisce un livello uniforme di prodotti e servizi. Gli standard internazionali rappresentano il consenso di comitati e partecipanti nazionali che forniscono indicazioni sulla progettazione, l'uso, la produzione, l'installazione, i prodotti e i servizi. L'implementazione degli standard internazionali da parte degli organismi nazionali e regionali è volontaria. Spetta a ciascun organismo decidere se adottarli nella loro esatta formulazione o con modifiche legate alle circostanze locali. La conformità agli standard pertinenti spetta al produttore di componenti e applicazioni, all'installatore e al tecnico dell'assistenza.

Standard europei e internazionali

EN378, l'equivalente europeo di ISO5149, è uno standard di sicurezza generale applicabile ai sistemi di refrigerazione fissi o mobili. Riguarda i requisiti di sicurezza e ambientali per la progettazione, la costruzione, l'installazione, il funzionamento, la manutenzione, la riparazione e lo smaltimento di impianti di refrigerazione e pompe di calore.

La norma IEC60335-2-89 è lo standard internazionale di sicurezza del prodotto per le applicazioni di refrigerazione commerciale con unità refrigerante o compressore incorporati o remoti. Tra le altre cose, lo standard stabilisce limiti di carica di refrigerante che superano i requisiti dello standard generale ISO5149. Gli standard internazionali forniscono una linea guida per gli standard nazionali. Nell'UE, lo standard è diventato EN60335-2-89 ed è riconosciuto da tutti i Paesi membri dell'Unione Europea. Entrambi si basano sugli stessi contenuti e requisiti di sicurezza, ma la norma EN include requisiti aggiuntivi del mercato locale e diventa obbligatoria se l'applicazione viene immesso sul mercato europeo.

Lo standard copre applicazioni come espositori e cabinet, refrigeratori e congelatori, unità da banco e sottobanco, abbattitori e congelatori, nonché macchine per il ghiaccio commerciali. La refrigerazione domestica e industriale, i distributori commerciali, i distributori automatici, le gelatiere, le applicazioni di laboratorio, le celle frigorifere walk-in, i dispositivi utilizzati nelle automobili, nelle imbarcazioni e nelle applicazioni mobili non rientrano in questo standard e sono coperti da altri standard.

Revisione internazionale con limiti di carica più elevati

Nel 2019, la Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) ha pubblicato una revisione dello standard IEC 60335-2-89 che include limiti di carica più elevati per i refrigeranti infiammabili nelle applicazioni commerciali stand alone. Ciò è stato fatto per facilitare l'uso di refrigeranti infiammabili e aprire spazio ad altre applicazioni in un trend verso soluzioni ecologiche.

Lo standard copre tutte le classi di sicurezza, ma con limiti diversi fissati a 13*LFL (limite di bassa infiammabilità), con una carica massima non superiore a 1,2 kg. Per il propano e l'isobutano in classe di sicurezza A3 significa 500 g e per le classi A2 e A2L 1.200 g per un circuito. Con l'aumento della carica, sono stati definiti ulteriori requisiti e misure di sicurezza. Questi includono la sigillatura ermetica del circuito di raffreddamento, la protezione delle parti contenenti refrigerante contro l'accessibilità, la costruzione dell'applicazione che impedisca vibrazioni eccessive e la marcatura dell'applicazione con l'indicazione della superficie minima in cui è consentito installarlo.

Aggiornamento europeo

In Europa, la norma EN60335-2-89 è stata aggiornata nell'agosto 2022 e attualmente è in corso l'armonizzazione con la Direttiva Macchine 2006/42/CE. Fino alla finalizzazione del processo e al rilascio della documentazione legislativa, deve essere mantenuto l'attuale limite di 150 g per i refrigeranti infiammabili e, in caso di necessità di una carica maggiore, devono essere seguiti la valutazione del rischio e i requisiti della norma generale EN378 per garantire la considerazione di tutti i pericoli.

Le differenze nell'adozione della norma IEC60335-2-89 da parte delle autorità nazionali, le diverse tempistiche e i diversi contenuti (adattati alle esigenze locali) potrebbero comportare difficoltà nell'individuare quale norma applicare e quale requisito soddisfare in termini di vendita dalle applicazioni in altri Paesi.

Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA) - Politica sulle nuove alternative significative (SNAP)

La Politica sulle Nuove Alternative Significative (SNAP) - Refrigerazione e Condizionamento d'Aria dell'Agenzia per la Protezione dell'Ambiente degli Stati Uniti (EPA) è un programma volto a valutare e regolamentare le sostanze che danneggiano lo strato di ozono in vari settori e applicazioni. A seguito del Protocollo di Montreal, l'uso dei CFC è stato vietato dal 1989. Inoltre, il Protocollo di Kyoto ha dichiarato la riduzione degli HCFC nel 1997. Il programma SNAP fa parte del Piano d'Azione per il Clima e prende decisioni basate sulla comprensione complessiva dell'impatto sull'ambiente e sulla salute umana, nonché sulle conoscenze attuali dei sostituti disponibili. Parte della politica è anche l'obbligo di vietare l'uso di un refrigerante nel caso in cui l'EPA abbia trovato un sostituto adeguato.

Il programma SNAP è progettato per:

• identificare e valutare i sostituti nelle applicazioni finali che storicamente hanno utilizzato sostanze che riducono lo strato di ozono (ODS);
• esaminare il rischio complessivo per la salute umana e l'ambiente dei sostituti esistenti e di quelli nuovi;
• pubblicare liste dei sostituti accettabili e inaccettabili per uso finale;
• promuovere l'uso dei sostituti accettabili; e
• fornire al pubblico informazioni sul potenziale impatto dei sostituti sull'ambiente e sulla salute umana.

(Fonte: Agenzia per la protezione dell'ambiente)

Il programma SNAP ha compiuto un passo fondamentale per ridurre il rischio per la salute umana e l'ambiente, aggiornando l'elenco degli ambiti finali interessati. Un passo significativo per l'industria è stato l'inserimento dell'idrocarburo infiammabile propano (R290) nell'elenco dei refrigeranti accettabili per una serie di applicazioni, come le macchine per il ghiaccio commerciali stand-alone, erogatori d'acqua e le apparecchiature di refrigerazione a bassissima temperatura. Inoltre, l'EPA ha esentato il propano dal divieto di dispersione ai sensi della sezione 608 del Clean Air Act (CAA), confermando così che il propano non rappresenta una minaccia per l'ambiente, poiché l'impatto dell'R290 sulla qualità dell'aria è relativamente minimo. Anche nel peggiore dei casi, il propano non ha un impatto complessivo maggiore sulla salute umana e sull'ambiente rispetto ad altri refrigeranti che sono elencati come accettabili per le macchine del ghiaccio commerciali, i refrigeratori d'acqua e le apparecchiature di refrigerazione a bassissima temperatura.

L'EPA esamina regolarmente i sostituti per quanto riguarda i rischi per l'ambiente e la salute. Vengono classificati come accettabili, inaccettabili o accettabili in base alle condizioni di utilizzo. Un'alternativa è considerata un sostituto inaccettabile se ne esiste un'altra disponibile o potenzialmente disponibile. Un elenco di sostituti per settore è pubblicato su:

www.epa.gov/snap/snap-substitutes-sector.

Il propilene e l'R-443A sono ancora elencati come inaccettabili

L'EPA ha elencato il propilene (R-1270) e il refrigerante miscelato R-443A come alternative non accettabili per i nuovi magazzini frigoriferi in cui le perdite dei sistemi di raffreddamento sono un grosso problema. La motivazione di questo elenco non risiede né nella riduzione dell'ozono né nel potenziale di riscaldamento globale. Oltre a questi due fattori, l'EPA valuta anche il potenziale impatto del propilene e dei tre componenti dell'R-443A sulla qualità dell'aria locale. La reattività fotochimica del propilene, che è anche uno dei tre componenti dell'R-443A, è molto più alta di quella degli altri due HC. Ciò significa che il propilene, in quanto molecola insatura, è molto più reattivo nell'atmosfera rispetto al propano, ad esempio.

La legge americana sull'innovazione e la produzione (AIM)

La legge AIM, in vigore dal dicembre 2020, autorizza l'Agenzia statunitense per la protezione dell'ambiente (EPA) a gestire, ridurre e limitare l'uso degli HFC, gas serra altamente potenti, sul mercato statunitense. L'AIM Act comporta una riduzione dell'85% della produzione e del consumo di refrigeranti HFC ad alto GWP entro il 2036, rispetto al 2022:

• Gennaio 2022: riduzione graduale del 10%
• Gennaio 2024: 40% di riduzione graduale
• Gennaio 2029: riduzione del 70%
• Gennaio 2034: 80% di riduzione graduale
• Gennaio 2036: 85% di riduzione finale

Per raggiungere l'obiettivo, sono state individuate tre aree principali su cui l'EPA deve concentrarsi:

1. limitare e ridurre gradualmente la produzione e il consumo di HFC (programma di assegnazione delle quote);
2. gestire gli HFC e i loro sostituti stabilendo regolamentazioni per controllare l'uso e il riutilizzo degli HFC, ridurre al minimo le loro emissioni e massimizzare la loro bonifica; e
3. facilitare la transizione verso le tecnologie di nuova generazione attraverso restrizioni settoriali e limitare l'uso degli HFC in settori specifici in cui sono o saranno presto disponibili sostituti a più basso GWP (programma di transizione tecnologica).

Gli idrofluorocarburi (HFC) sono gas a effetto serra utilizzati in molti settori e applicazioni, come la refrigerazione, il condizionamento dell'aria, l'edilizia, i sistemi antincendio, le schiume e gli aerosol. Il potenziale di riscaldamento degli HFC varia notevolmente a seconda della composizione chimica.

La Final Rule on Phasedown of Hydrofluorocarbons, pubblicata dall'EPA nell'ottobre 2023, stabilisce l'assegnazione di quote e limita l'uso, la vendita, l'installazione, la distribuzione, l'esportazione e l'importazione di HFC a più alto GWP in nuovi prodotti e apparecchiature per aerosol, schiume, refrigerazione, condizionamento e pompe di calore. Inoltre, limita il commercio dei prodotti a più alto GWP tre anni dopo l'entrata in vigore della data di restrizione. Le restrizioni non si applicano ai prodotti e ai sistemi esistenti in uso e al commercio di componenti utilizzati per riparare i sistemi esistenti.

Il Programma di transizione tecnologica ha fissato un limite massimo di GWP per gli HFC o le loro miscele che possono essere utilizzati. Per alcuni sottosettori, l'EPA ha elencato specifici HFC o loro miscele il cui uso è limitato. Le scadenze di conformità e i limiti di GWP variano a seconda del prodotto e del sistema, nonché del settore e del sottosettore, con una prima restrizione a partire dal gennaio 2025 e l'ultima dal gennaio 2028. 

Date di conformità e limiti di GWP nei nuovi sistemi autonomi di refrigerazione, condizionamento e pompe di calore per prodotti e sistemi selezionati:

Gennaio 2025:

• Pompe di aria condizionata e di calore stazionarie per uso residenziale e commerciale leggero, GWP 700
• Frigoriferi e congelatori domestici, GWP 150
• Distributori automatici, GWP 150
• Refrigerazione alimentare al dettaglio - unità autonome, GWP 150
• Condizionamento dell'aria dei veicoli a motore - veicoli passeggeri leggeri, GWP 150, Model Year 2025, e non prima di un anno dalla pubblicazione nel Registro Federale
• Trasporto refrigerato - prodotti autonomi stradali e marittimi, sostanze vietate R-402A, R-402B, R-404A, R-407B, R-408A, R-410B, R-417A, R-421A, R-421B, R-422A, R-422B, R-422C, R-422D, R-424A, R-428A, R-434A, R-438A, R-507A, R-125/290/134a/600a (55/1/42.5/1.5), RS-44 (formulazione 2003), GHG-X5

Gennaio 2026:

• Macchine per il ghiaccio commerciali automatiche autonome, GWP 150

Gennaio 2027:

• Centri dati, condizionamento di sale computer, raffreddamento di apparecchiature informatiche, GWP 700
• Alimenti al dettaglio - apparecchiature refrigerate per la lavorazione e la distribuzione di alimenti con 500 g di refrigerante o meno e al di fuori dell'ambito di applicazione della norma UL621, edizione 7, GWP 150
• Alimenti al dettaglio - apparecchiature refrigerate per la lavorazione e la distribuzione di alimenti con più di 500 g di refrigerante e al di fuori del campo di applicazione della norma UL621, edizione 7, sostanze proibite elencate nella nota 1
• Macchine per il ghiaccio commerciali automatiche standalone - di tipo discontinuo con una produzione superiore a 1.000 libbre e di tipo continuo con tasso di raccolta, sostanze proibite elencate nella nota 2

Gennaio 2028:

• Condizionamento dell'aria per autoveicoli - veicoli passeggeri di media cilindrata, pick-up pesanti, furgoni completi per impieghi gravosi, GWP 150
• Alimenti al dettaglio - apparecchiature refrigerate per la lavorazione e la distribuzione di alimenti - gelatiere nell'ambito di applicazione della norma UL621 edizione 7, sostanze vietate elencate nella Nota 1

Nota 1: R-402A, R-402B, R-404A, R-407A, R-407B, R-407C, R-407F, R-407H, R-408A, R-410A, R-410B, R-411A, R-411B, R-417A, R-417C, R-420A, R-421A, R-421B, R-422A, R-422B, R-422C, R-422D, R-424A, R-426A, R-427A, R-428A, R-434A, R-437A, R-438A, R-507A, HFC-134a, HFC-227ea, R-125/290/134a/600a (55/1/42.5/1,5), RB-276, RS24 (formulazione 2002), RS-44 (formulazione 2003), GHG-X5, Freeze 12
Nota 2: R-402A, R-402B, R-404A, R-407A, R-407B, R-407C, R-407F, R-408A, R-410A, R-410B, R-411A, R-411B, R-417A, R-417C, R-420A, R-421A, R-421B, R-422A, R-422B, R-422C, R-422D, R-424A, R-426A, R-428A, R-434A, R-437A, R-438A, R-442A, R-507, R-507A, HFC134a, R-125/290/134a/600a (55/1/42.5/1,5), RB-276, RS-24 (formulazione 2002), RS-44 (formulazione 2003), GHG-X5, G2018C, Freeze 12

Per favorire la conformità alla normativa, tutti i nuovi prodotti e componenti che utilizzano HFC a più alto GWP devono essere etichettati e la produzione o l'importazione di tali prodotti e componenti deve essere segnalata all'EPA. L'etichetta deve riportare il nome dell'HFC o della sua miscela, la data di produzione o almeno l'anno a quattro cifre e la capacità di carica del refrigerante. Nelle macchine per il ghiaccio commerciali automatiche autonome deve essere indicato il tasso di raccolta.

Essendo una legge federale, l'AIM Act si applica in tutti gli Stati Uniti. Oltre a emanare una legge, alcuni Stati hanno emanato regolamenti propri che vanno oltre i requisiti SNAP dell'EPA.

UL60335-2-89

Lo standard specifica i requisiti di sicurezza per la progettazione, la costruzione e le prestazioni degli apparecchi commerciali, compresi i requisiti di sicurezza elettrica, meccanica e termica. Le apparecchiature commerciali coperte sono la conservazione e l'esposizione di cibi e bevande nei ristoranti, nei negozi di alimentari e nei minimarket, o anche i fabbricatori di ghiaccio. La conformità agli standard di sicurezza garantisce un uso e un funzionamento sicuri degli apparecchi e previene gli incidenti.

Nell'ottobre 2021, Underwriters Laboratory (UL) ha pubblicato la seconda edizione dello standard di sicurezza UL60335-2-89 con limiti di carica più elevati per i refrigeranti A3 (idrocarburi) e A2L, che ne estendono l'uso nelle applicazioni commerciali. Il limite precedente era di 150 g. La quantità massima di refrigerante consentita per le applicazioni commerciali autonome dipende dal tipo di prodotto e dal suo design.

Per gli apparecchi aperti senza porte, la carica è aumentata a 13* LFL, pari a 500 g di R290, e per gli apparecchi chiusi con porte o cassetti a 8*LFL, pari a 300 g di R290.

Per quanto riguarda i refrigeranti A2L, autorizzati o proposti per l'uso completo o a determinate condizioni in applicazioni specificate, vi sono diversi refrigeranti come R32, R1234yf, R454A, R454B, R454C, R455A, R516A, R1234ze(E). Poiché il gruppo copre un'ampia gamma di refrigeranti, i limiti di carica massima non sono stabiliti, ma devono essere calcolati in base alle caratteristiche del refrigerante e al design dell'apparecchiatura - aperta o chiusa con porte o cassetti.

Con l'aumento della carica, sono stati definiti requisiti specifici per l'uso sicuro dei refrigeranti infiammabili. Questi si concentrano sulla progettazione per prevenire le perdite - sistemi ermetici, materiali resistenti alla corrosione, costruzione di giunti, uso di apparecchiature di rilevamento delle perdite e ventilazione adeguata per attenuare le concentrazioni pericolose, controllo delle fonti di accensione e uso di dispositivi di sicurezza, coperture ignifughe o componenti senza scintille. Le apparecchiature che utilizzano refrigeranti infiammabili devono essere contrassegnate da un'etichetta che indichi il tipo di refrigerante, la quantità di carica e le avvertenze di sicurezza appropriate.

La seconda edizione della norma UL60335-2-89, basata sulla norma internazionale IEC60335-2-89:2019, copre tutti gli attuali cambiamenti del mercato e facilita l'accesso al mercato globale. Per essere armonizzati con l'ultima edizione, gli standard per gli apparecchi di refrigerazione commerciale e i fabbricatori di ghiaccio (elencati di seguito) devono essere sostituiti dalla UL60335-2-89:

• UL412 - Refrigeratori di unità di refrigerazione
• UL471 - Apparecchiature per la refrigerazione commerciale che consentiva 150 g di A3 e 500 g di A2L
• UL427 - Unità di refrigerazione
• UL563 - Fabbricatori di ghiaccio
• UL1995 - Apparecchiature di riscaldamento e raffreddamento
• CSA c22.2 No. 120 - Apparecchiature per la refrigerazione

Ciò significa che, dopo il 29 settembre 2024, tutte le nuove apparecchiature precedentemente coperte dagli standard citati dovranno essere conformi e certificate in base alla norma UL60335-2-89.

Le certificazioni delle applicazioni effettuate sulla base delle norme sopra citate rimarranno valide fino alla successiva rivalutazione tecnica, che dovrà essere conforme al requisito UL60335-2-89.

L'implementazione di apparecchi con cariche più elevate di refrigeranti infiammabili sul mercato statunitense e canadese deve seguire regolamenti e politiche come EPA SNAP, Ashrae 15 o codici edilizi statali e locali, che devono approvare e incorporare gli aggiornamenti della UL60335-2-89 nella seconda edizione e l'uso di refrigeranti infiammabili.

Refrigeranti infiammabili

Un refrigerante infiammabile è un gas che a contatto con una fonte di accensione (scintille elettriche, fiamme, elettricità statica), potrebbe incendiarsi o bruciare e causare un incendio. I limiti di infiammabilità inferiori (LFL) e superiori (UFL) determinano la capacità della sostanza di produrre una fiamma in una condizione specifica. Questi limiti specificano l'intervallo di concentrazione in cui la sostanza è infiammabile nell'aria. Al di sotto dell'LFL, le concentrazioni sono troppo scarse per bruciare o esplodere, mentre al di sopra dell'UFL le concentrazioni sono troppo ricche o mancano di ossigeno per bruciare o esplodere. Il rischio di incendio dovuto a un refrigerante è basso se gestito, utilizzato e conservato correttamente. Gli utenti, i produttori, gli installatori e tutte le altre persone che entrano in contatto con i refrigeranti infiammabili devono rispettare le regole di sicurezza.

I refrigeranti infiammabili hanno un basso potenziale di riscaldamento globale, un potenziale di riduzione dell'ozono pari a zero, sono ampiamente disponibili e poco costosi. Pur essendo infiammabili, sono ampiamente utilizzati nelle apparecchiature di refrigerazione e condizionamento dell'aria grazie alla loro efficienza energetica ed economica e all'elevata qualità.

I tipici refrigeranti infiammabili utilizzati negli elettrodomestici e nel commercio leggero sono l'R290 e l'R600a o l'R1234yf utilizzati nei sistemi di condizionamento dell'aria delle automobili, nei minibar e nei frigoriferi dei camion.

La differenza principale tra A2 e A2L, rispettivamente B2 e B2L, è la capacità del refrigerante di produrre una fiamma. I refrigeranti del gruppo *L bruciano, ma la loro velocità di combustione è inferiore a 10 cm/s, cioè inferiore a quella di A2 o A3. Sono difficili da incendiare e si autoestinguono.

Tutti i refrigeranti infiammabili richiedono che la progettazione e le operazioni del sistema seguano le precauzioni di sicurezza. Possono essere utilizzati solo nelle nuove installazioni e non possono essere considerati un'alternativa ai sistemi HFC esistenti. Le apparecchiature elettriche devono essere conformi allo standard IEC/EN 60079-15, devono essere prive di scintille o protette da un involucro.

Per prevenire i rischi di incendio causati dai refrigeranti infiammabili, sono stati adottati standard pertinenti per limitare le dimensioni della carica. Tali norme variano a seconda delle regioni e degli Stati e devono essere consultate per garantire i requisiti di legge. Se è richiesta una carica maggiore, è necessario eseguire un'analisi dei rischi per identificare e analizzare tutti i potenziali rischi e dimostrare la sicurezza del prodotto. È necessario prendere in considerazione la quantità di carica e le fonti di accensione nel luogo di installazione dell'applicazione.

Gli standard di sicurezza come ISO5149 o EN378 stabiliscono i requisiti per la progettazione, la fabbricazione, l'installazione e il funzionamento dei sistemi che utilizzano refrigeranti infiammabili con l'obiettivo di ridurre al minimo il rischio di esplosioni.

I compressori Secop per refrigeranti infiammabili sono contrassegnati da un'etichetta gialla di avvertimento anche se non contengono refrigerante quando escono dalla fabbrica.

Carica del refrigerante

La carica dei refrigeranti deve essere effettuata con attenzione e precisione. Può essere effettuata a peso o a volume. Nel caso di refrigeranti infiammabili, si raccomanda di utilizzare il metodo della pesatura, poiché la quantità di carica è bassa. Il tipo di refrigerante e la sua quantità sono indicati dal produttore del frigorifero sull'etichetta, sulla scheda tecnica, sul catalogo o su altri documenti. La quantità di carica ottimale viene rilevata durante i test in condizioni di funzionamento normali e in un ambiente standard.

La normativa europea attualmente in vigore EN60335-2-89 limita a 150 g la quantità massima di refrigerante consentita in un prodotto per ridurre i rischi di infiammabilità e di tossicità. Con questa quantità è possibile coprire la maggior parte delle applicazioni commerciali plug-in - merchandiser e vendita al dettaglio di prodotti alimentari. I sistemi remoti non rientrano nell'ambito di applicazione di questo standard, ma seguono la norma EN378 con criteri diversi, senza limiti di carica ma con altre norme di sicurezza definite.

Aumento della carica HC

La Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC), con la sua ultima revisione dello standard di sicurezza globale IEC60335-2-89, a partire dal 2019 consente un aumento della carica di refrigeranti infiammabili negli apparecchi di refrigerazione commerciale autonomi. Il movimento verso una soluzione ecologica, unito alle richieste di cariche più elevate, ha spinto a concedere un aumento della carica. Lo standard è volontario ed entrerà in vigore solo quando sarà adottato e integrato dagli organismi regionali.

La revisione riguarda tutte le classi di sicurezza, ma con un limite diverso, passato a 13*LFL. Per i circuiti singoli, i limiti di carica sono passati da 150 g a 500 g per i refrigeranti in classe di sicurezza A3 (R290, R600a) e da 150 g a 1200 g per le classi di sicurezza A2 e A2L (R1234yf, R454C, R455A). Lo standard copre apparecchi come vetrine e armadietti, refrigeratori e congelatori, unità da banco e sottobanco, abbattitori e congelatori, nonché macchine per il ghiaccio commerciali. Tutti gli altri apparecchi, come i distributori automatici, le gelatiere, le apparecchiature di laboratorio e la refrigerazione domestica, sono conformi ai propri standard.

La nuova revisione definisce anche ulteriori requisiti e misure di sicurezza in caso di utilizzo di cariche elevate, per non creare maggiori rischi per l'utente. Tra questi, la sigillatura ermetica del circuito di raffreddamento, la protezione delle parti contenenti refrigerante contro l'accessibilità, la costruzione dell'applicazione che impedisce vibrazioni eccessive e la marcatura dell'apparecchio con l'indicazione dell'area minima del pavimento in cui è consentito installarlo.

Installazione e assistenza

L'installazione, l'assistenza e la riparazione di sistemi con refrigeranti infiammabili devono essere effettuate da personale adeguatamente formato. Ciò include la conoscenza degli strumenti, del trasporto del compressore e dei refrigeranti, nonché delle norme e delle precauzioni di sicurezza pertinenti.

Durante l'assistenza è possibile che si verifichino fuoriuscite o perdite di refrigerante. È necessario eliminare qualsiasi potenziale fonte di accensione e ventilare adeguatamente lo spazio con aria o con un ventilatore. L'area deve essere contrassegnata con un simbolo di avvertimento e monitorata con un rilevatore di perdite progettato per un refrigerante specifico, per garantire che la concentrazione di refrigerante non superi i limiti. Nel locale devono essere disponibili estintori. I dispositivi di protezione individuale (DPI), guanti, occhiali e panni sono sempre necessari.

Non è consentita la conversione di un sistema esistente da HCFC e HFC a R600a e R290, poiché il sistema non è approvato per il funzionamento con refrigeranti infiammabili e la sicurezza elettrica non è stata testata secondo gli standard attuali.

Linee guida per l'applicazione di Secop per R600a e R290