R410A vs. R32 | Differenze, eliminazione graduale, retrofit 2022

I pericoli di esplosione rappresentano un rischio in molte industrie, ad esempio nell’industria petrolifera e del gas o nel settore petrolchimico. Minimizzare il pericolo è di primaria importanza, specialmente su una nave in mare, ad esempio, o su una piattaforma petrolifera offshore.

Francamente, qualsiasi industria manifatturiera o di risorse che opera secondo la direttiva ATEX è probabilmente un candidato da considerare per un retrofit R410A, e ce ne sono molti di questi. Lo scopo dell’ATEX è limitare o prevenire i pericoli di esplosione – e le sostituzioni per i CFC, o clorofluorocarburio, non sono altrettanto sicure per i dipendenti o per l’infrastruttura in un ambiente in cui la minaccia di incendi ed esplosioni sono rischi inevitabili quotidiani. Naturalmente, per l’uso in queste aree sono necessarie attrezzature specializzate, ad esempio la nostra Fotocamera ATEX.

I governi e le aziende stanno diventando sempre più impegnati nella prevenzione dei cambiamenti climatici ogni giorno. Attraverso la rigorosa regolamentazione dei CFC, lo Strato di Ozono del nostro pianeta è stato completamente ripristinato. Questo articolo discute approfonditamente le differenze tra R410A e R32 e spiega perché il R410A è ancora utilizzato oggi.

Storia dei Refrigeranti

La refrigerazione meccanica basata sul ciclo vapore/compressione fu inventata nel 1834. Nel corso degli anni, i refrigeranti utilizzati erano velenosi, corrosivi, infiammabili e intrinsecamente pericolosi; causavano molte morti a causa delle fuoriuscite di queste sostanze tossiche, che includevano composti come l’etere, il cloruro di metile, l’ammoniaca e il biossido di zolfo.

Nel 1913 fu inventato il primo frigorifero elettrico per uso domestico, che costava il doppio di un’automobile. Sebbene fossero abbastanza sicuri, esisteva un pericolo mortale se si verificava qualsiasi guasto. Una storia particolarmente macabra su un’intera famiglia che perì durante la notte a causa di una fuoriuscita ispirò Albert Einstein e Leó Szilárd a sviluppare diverse versioni di un frigorifero più sicuro. Il loro progetto più noto utilizzava ammoniaca, butano e acqua, non richiedeva elettricità (una caratteristica utile quando l’elettricità era ancora una novità in molte case tra gli anni ’20 e ’30 e sicuramente non era così ubiqua come oggi), ed era alimentato da una piccola fonte di calore a fiamma.

Una volta che il Freon™ divenne disponibile negli anni ’20, questo gas inodore, insapore, non letale, non tossico e non infiammabile sostituì quasi tutte le sostanze pericolose utilizzate in precedenza. Il Freon è disponibile in numerose varianti, tra cui R-12, R-13B1, R-22, R-410A, R-502 e R-503; molti refrigeranti alogenati chimicamente simili a questi non utilizzano il nome proprietario “Freon”.

I frigoriferi hanno fatto molta strada – sia in termini di funzionalità che di sicurezza.

Refrigeranti e Potenziale di Depauperamento dell’Ozono

Il nostro ossigeno atmosferico si presenta come una molecola a doppio legame chiamata O2. La luce UV intensa proveniente dal Sole può occasionalmente rompere quel legame.

Gli atomi singoli di ossigeno monoatomico (O) non amano stare separati; quindi, si riuniranno rapidamente con un altro atomo di ossigeno, se disponibile. In caso contrario, si uniranno a una molecola di O2 per formare O3, o Ozono. L’O3 ha legami più deboli dell’O2, quindi è soggetto a interruzioni molecolari.

Nonostante la sua rarità di circa ~3 ppm (parti per milione), l’ozono è responsabile dell’attenuazione dell’energia della luce UV prima che essa raggiunga la troposfera dove viviamo. Se non avessimo lo strato di ozono, otterresti una scottatura che fa spellare la pelle e potenzialmente pericolosa per la vita in circa cinque minuti, se uscissi all’aperto. 

Oxygen & Ozone

Il cattivo, le sostanze che riducono lo strato di Ozono

Questo era uno scenario che volevamo fortemente evitare nel lontano 1984, quando è stata scoperta la “buca dell’ozono” sopra l’Antartide. Improvvisamente sapevamo che controllare i CFC era un compito vitale se la Terra avesse dovuto sostenere la vita oltre il 2065.

Ecco perché, solo tre anni dopo, nel 1987, 197 paesi hanno firmato l’Accordo di Montreal per eliminare i CFC dalla maggior parte degli usi. Non più lacca per capelli, vernici spray e deodoranti con propellenti CFC; non più unità di condizionamento d’aria o refrigerazione per auto o case mal costruite; non più utilizzo come sgrassatori nell’industria elettronica; non più utilizzo come agenti espandenti nell’industria delle materie plastiche; e, non più utilizzo come solventi industriali.

Il Freon e i composti correlati sono i CFC. Questi sono stati riconosciuti come sostanze che impoveriscono l’ozono quando vengono rilasciati nell’atmosfera da fonti come quelle sopra menzionate.

Il Meccanismo

Semplicemente, i CFC che sfuggono si alzano lentamente nell’atmosfera fino a raggiungere la stratosfera, dove la radiazione UV entrante strappa la molecola. Una molecola di cloro libera cerca di unirsi all’ossigeno per formare il monossido di cloro.

Se si fermasse lì, non sarebbe un problema, ma il cloro e l’ossigeno non hanno un legame molto forte, quindi l’UV li divide di nuovo. Poi il cloro trova un’altra molecola di ozono e ruba il suo ossigeno in eccesso, quindi, si divide di nuovo e ne trova un’altra…

Un atomo di cloro può ripetere questo processo 100.000 volte prima di entrare in contatto con qualcosa abbastanza pesante da farlo precipitare dall’atmosfera. L’impoverimento dell’ozono non è un processo veloce. Infatti, l’ozono è così raro che se si comprimesse una colonna di tutta la nostra atmosfera a pressione al livello del mare (rendendola alta circa 8 km), lo strato di ozono sarebbe spesso solo 3 mm, come una moneta. Il problema è che gli atomi di cloro possono persistere e rimbalzare per decenni facendo molto danno prima di essere eliminati.

R410A vs R32

 Il R32 è ben noto come l’erede più ecologico del R410A. Pertanto, i produttori stanno gradualmente eliminando il R410A. La produzione di unità R410A non è affatto illegale, ma i produttori devono rispettare le quote imposte e sono impegnati a ridurre le loro emissioni. Un fraintendimento comune è che il R410A danneggi lo strato di ozono, come spiegato in precedenza. Il potenziale di impoverimento dell’ozono (ODP) di entrambi i refrigeranti è effettivamente zero. La differenza rispetto all’ambiente sta nel GWP (Global Warming Potential). Il GWP del R32 è 675, mentre il GWP del R410A è 2.088. Per confronto, il GWP del R-508B è 13.396.

Inoltre, il R32 è circa il 20% più efficiente del R-410A. Ciò riduce i costi operativi e di manutenzione. E per quanto riguarda il riciclaggio? Ancora una volta, il R32 è il vincitore, è più facile da riciclare perché è un refrigerante a componente singolo.

Tuttavia, ci sono anche vantaggi nel R410A in determinate situazioni. Ex-Machinery ha notato che molti clienti richiedono ancora il R410A perché:

  • Nell’industria marittima, il R410A è ancora lo standard per la maggior parte degli utenti finali quando si tratta di zone ATEX. Pertanto, richiedono che gli installatori e le aziende di approvvigionamento reperiscano unità A/C R410A.
  • Il R410A è consentito essere trasportato in aereo. Il R32 è proibito nel trasporto aereo perché viene considerato un materiale pericoloso. Quando i clienti hanno fretta, spesso richiedono unità R410A.
  • Il R32 è ancora relativamente nuovo e anche leggermente infiammabile. Non tutti i paesi e gli installatori sono familiari con il R32, quindi, non lo accetteranno nei loro progetti.
  • Le installazioni più grandi, come l’equipaggiamento VRF per il raffreddamento degli edifici, sono tenute a utilizzare il R-410A invece del R32. Se il R32 fuoriesce in una piccola stanza dell’edificio a causa di un difetto, la quantità di R32 nell’aria potrebbe superare il Limite Inferiore di Esplosività (LEL). Ciò creerebbe un’atmosfera esplosiva, che cerchiamo di prevenire in ogni momento.
Un condiziontore ATEX samsung R32, installato in Oman per BP.

Certificato R410A Retrofit

I sistemi esistenti di R32 che vengono attualmente venduti possono essere riprogettati per utilizzare in modo sicuro il R410A. Questa procedura è chiamata retrofit R410A. Il retrofitting non è semplice e richiede una conoscenza approfondita.

Ad esempio, il R32 funziona a pressioni 1,6 volte superiori a quelle del R410A, quindi è necessario utilizzare tubazioni di rame più spesse in tutto il dispositivo. Anche le guarnizioni devono essere più robuste rispetto alle precedenti progettazioni, poiché nella maggior parte dei casi le perdite derivano dalle vibrazioni dei compressori durante il funzionamento, dall’espansione e contrazione delle parti metalliche durante i cambiamenti di temperatura o semplicemente dai cambiamenti di pressione che avvengono a seconda che un compressore sia in funzione o inattivo. Pertanto, le unità R32 sono significativamente diverse dalle unità R-410A in termini di progettazione e gestione. Durante il retrofit, entrambi questi aspetti devono essere modificati di conseguenza per garantire un funzionamento sicuro ed efficiente dal punto di vista energetico dell’unità sottoposta a retrofit.

Ci sono pochissime aziende certificate per eseguire questi retrofit. Tra le altre, collaboriamo con la principale azienda OEM di climatizzazione al mondo, Daikin, selezionata come Advanced Global Company for Climate Change Measures nella lista “A” sul Cambiamento Climatico del CDP. Daikin ha un’etichetta e un certificato per questo tipo di lavoro, quindi, la qualità e la affidabilità del loro lavoro sono impeccabili come le nostre, e non potrebbe essere diversamente perché conosciamo il valore dell’esperienza!

Conclusione

Nella maggior parte dei casi, il R32 è il refrigerante superiore rispetto al R410A. Sebbene nessuno dei due refrigeranti impoverisca lo strato di ozono, il R32 ha un GWP inferiore ed è più facile da riciclare. Il R32 ha anche costi operativi e di manutenzione inferiori ed è attualmente più comune del R410A a causa della sua progressiva eliminazione.

Il R32 non è desiderato in diverse situazioni, ad esempio quando è importante il trasporto rapido (e più economico). I vantaggi del R410A sono particolarmente evidenti nelle industrie che operano in aree pericolose.

Ex-Machinery è orgogliosa di collaborare con l’OEM Daikin per fornire ai clienti unità ATEX a/c con R410A Retrofit. Non esitate a contattarci per ulteriori informazioni.