Gas refrigerante ecologico

Cos’è il gas refrigerante R744

Il gas refrigerante R744 rappresenta un’alternativa ecologica ai refrigeranti fluorurati. L’R744 è CO₂, gas naturale, non tossico e non infiammabile, che non contribuisce alla riduzione dello strato di ozono ed ha un effetto serra diretto estremamente basso. L’anidride carbonica (CO₂), inoltre, è ampiamente disponibile.

Gas refrigerante R744 – come funziona

Un impianto a R744 opera con cicli di compressione, condensazione, espansione ed evaporazione. Il ciclo inizia con la compressione della CO₂, portandola a pressioni superiori a 100 bar, una caratteristica distintiva rispetto agli impianti HFC che operano a pressioni più basse, tipicamente intorno ai 10-20 bar.

La compressione avviene in un compressore che aumenta la temperatura del refrigerante. Successivamente, la CO₂ passa attraverso un condensatore dove viene raffreddata e trasformata in un liquido ad alta pressione.

Questo liquido viene poi espanso attraverso una valvola di espansione, riducendo la pressione e la temperatura del refrigerante. La CO₂ a bassa pressione entra nell’evaporatore, dove evapora assorbendo calore dall’ambiente circostante, fornendo l’effetto refrigerante. Questo ciclo si ripete continuamente per mantenere l’ambiente raffreddato.

Le differenze principali rispetto agli impianti ad HFC includono non solo le pressioni operative più elevate ma anche una maggiore densità volumetrica di refrigerazione, che consente l’uso di tubazioni e scambiatori di calore più compatti.

Gli impianti a R744 necessitano di componenti progettati per resistere a pressioni più alte, ma offrono miglioramenti in termini di efficienza energetica, specialmente a basse temperature, e una riduzione significativa delle dimensioni degli apparecchi.

Queste caratteristiche tecniche rendono gli impianti a CO₂ particolarmente vantaggiosi in applicazioni commerciali e industriali dove lo spazio e l’efficienza sono cruciali.

Gas R744 – vantaggi

Il gas R744 offre numerosi vantaggi rispetto ai gas refrigeranti tradizionali come gli HFC (idrofluorocarburi), gli HCFC (idroclorofluorocarburi) e gli HFCF (idroclorofluorocarburi).

1. Impatto Ambientale Ridotto

Il R744 ha un potenziale di riscaldamento globale (GWP) estremamente basso, pari a 1, rispetto agli HFC che possono avere GWP superiori a 1000. Questo significa che l’anidride carbonica contribuisce molto meno al riscaldamento globale rispetto ai refrigeranti sintetici.

2. Non è ozonolesivo

Il R744 non danneggia lo strato di ozono, poiché ha un potenziale di riduzione dell’ozono (ODP) pari a zero. Questo lo rende una scelta ecologica rispetto agli HCFC, che invece contribuiscono alla distruzione dello strato di ozono.

3. Efficienza energetica

In alcune applicazioni, specialmente a basse temperature, il R744 può offrire migliori prestazioni energetiche rispetto ai refrigeranti tradizionali. La sua efficienza energetica può portare a costi operativi inferiori.

4. Sicurezza

Il R744 è non infiammabile e non tossico a livelli di concentrazione tipici degli impianti di refrigerazione. Questo migliora la sicurezza nei luoghi di lavoro rispetto ai refrigeranti come gli idrocarburi (HC) che sono infiammabili.

5. Versatilità di applicazione

Il R744 è adatto a una vasta gamma di applicazioni, inclusi i sistemi di refrigerazione commerciali e industriali, le pompe di calore e i sistemi di condizionamento dell’aria per veicoli.

6. Disponibilità e costo

Essendo un sottoprodotto naturale, l’anidride carbonica è ampiamente disponibile e meno costosa rispetto ai refrigeranti sintetici. Questo può ridurre i costi operativi e di manutenzione.

7. Normativa e regolamentazione

L’uso del R744 è incentivato da molte regolamentazioni internazionali che mirano a ridurre l’uso dei gas ad alto GWP. Ad esempio, le normative europee come il regolamento F-gas promuovono l’adozione di refrigeranti a basso impatto ambientale come il R744.

R744 – esempi di utilizzo

Il gas refrigerante R744 trova applicazione in diversi settori grazie ai suoi numerosi vantaggi rispetto ai refrigeranti tradizionali.

Nei supermercati, i sistemi di refrigerazione commerciale che utilizzano CO₂ sono più efficienti energeticamente, soprattutto in climi temperati e freddi, riducendo il consumo energetico rispetto ai sistemi HFC. Inoltre, la CO₂ ha un impatto ambientale minimo grazie al suo GWP pari a 1, mentre gli HFC come il R404A hanno un GWP di oltre 3900, rispettando così le normative europee F-gas che limitano l’uso di refrigeranti ad alto GWP.

Nell’industria alimentare, il diossido di carbonio è ideale per la refrigerazione industriale per la conservazione di alimenti, offrendo sicurezza alimentare in quanto non tossica e non contaminante in caso di perdite. La CO₂ è anche compatibile con gli impianti esistenti, facilitando la transizione dagli HFC, e riduce i costi operativi grazie alla maggiore efficienza e stabilità.

Nel settore del trasporto, gli impianti a R744 sono utilizzati nei sistemi di refrigerazione per il trasporto su strada e ferroviario, garantendo affidabilità operativa su un ampio intervallo di temperature e richiedendo meno manutenzione rispetto ai sistemi HFC. Questa caratteristica è particolarmente importante per mantenere una refrigerazione stabile durante il trasporto.

Nel settore automobilistico, i sistemi di climatizzazione per veicoli che utilizzano diossido di carbonio offrono prestazioni migliorate, gestendo meglio le variazioni di temperatura e fornendo un raffreddamento più rapido ed efficace. L’uso della CO₂ riduce anche l’impatto ambientale delle automobili, contribuendo a ridurre l’impronta di carbonio complessiva dei veicoli.

Le pompe di calore che utilizzano anidride carbonica per il riscaldamento e il raffreddamento residenziale e commerciale sono altamente efficienti anche a basse temperature, superando le prestazioni dei sistemi tradizionali HFC. La CO₂ offre una versatilità notevole, essendo utilizzabile sia per il riscaldamento che per il raffreddamento, adattandosi così a diverse esigenze climatiche.

In conclusione, acquistare oggi un macchinario che raffredda a CO₂ significa investire in un sistema che durerà nel tempo e non sarà soggetto a regolamentazioni sempre più stringenti. Si tratta quindi di una scelta lungimirante che garantirà sempre più vantaggi.

Il prodotto CO2 R744 di Air Liquide

In accordo con gli obiettivi e gli impegni presi volti alla preservazione dell’ambiente, Air Liquide ha ideato il proprio prodotto CO₂ – R744. Questo gas è stato sviluppato con i più alti standard di qualità che gli consentono di possedere valori di umidità ridotti al minimo ed una purezza pari a quelle dei gas super puri.

Questa scelta è stata presa nell’ottica di garantire le migliori performance e l’efficienza degli impianti, evitando la formazione di “neve carbonica”, o corrosione interna, dovuta alla formazione di acido carbonico durante la reazione tra l’acqua e la CO2, che potrebbero portare alla rottura dell’impianto stesso.

La soluzione R744 di Air Liquide

La CO2 R-744 di Air Liquide garantisce un bassissimo tenore di acqua, inferiore a 5 ppm. Questa qualità è determinante per la durata degli impianti di refrigerazione. L’introduzione di umidità, infatti, comporta rischi di corrosione legati alla trasformazione dell’anidride carbonica in acido carbonico (fenomeno accentuato dalla pressione). Ciascuna bombola, inoltre, è dotata di un sistema con valvola a pressione positiva, che garantisce il mantenimento della purezza del gas ed evita ogni sorta di retro contaminazione durante i vari utilizzi.

Le bombole R744 Air Liquide sono allestite con una doppia valvola che consente di travasare senza rischi il prodotto in fase gassosa o in fase liquida, a seconda delle esigenze. Questo è un vantaggio determinante rispetto ai prodotti ad oggi presenti sul mercato. Questo unico packaging facilita la gestione degli stock e dei trasporti, di conseguenza permette di utilizzare un unico contenitore anziché due. Questo plus consente all’utilizzatore di evitare pericolosi ed impegnativi movimenti per ottenere entrambe le fasi di un unico contenitore.

I vantaggi della soluzione Air Liquide

Performante –> Gas secco ad alta purezza con tenore di acqua inferiore a 5 ppm
Economica –> Rubinetto a doppia valvola, che consente di travasare il prodotto in fase gassosa o in fase liquida da un unico packaging
Pratica –> Raccordo di uscita identico per l’intera gamma di confezioni. Uso di un unico packaging per applicazione gas o liquida