Quando decidiamo di acquistare una pompa di calore, di solito guardiamo i suoi parametri. Tuttavia, mentre siamo interessati soprattutto alla potenza di calore del dispositivo e al prezzo che dobbiamo pagare, raramente verifichiamo altre caratteristiche della pompa di calore. Eppure, uno degli aspetti a cui si dovrebbe prestare attenzione quando si sceglie una pompa di calore è il refrigerante utilizzato per la sua costruzione. Vediamo cosa potrebbe esserci all’interno della pompa e che cosa sono realmente i refrigeranti, definiti da simboli che dicono poco al cliente medio.
Che cosa sono i refrigeranti?
Con il termine fluido refrigerante, o semplicemente refrigerante, intendiamo un fluido termodinamico che è coinvolto nello scambio di calore di un dato dispositivo di refrigerazione oppure in una pompa di calore. Il principio di funzionamento dei refrigeranti è semplice: portato all’ebollizione a bassa pressione e a bassa temperatura nell’impianto di refrigerazione in rame, il refrigerante prende il calore generato in questo modo e in seguito lo restituisce durante la condensazione ad una pressione più alta e ad una temperatura più alta. L’inizio dei refrigeranti risale agli anni ‘30 del XX secolo. Fu allora che Jacob Perkins inventò la macchina frigorifera che utilizzava un ciclo di compressione del vapore, ponendo così le basi dell’industria frigorifera odierna.
Il refrigerante ideale dovrebbe essere sicuro per le persone e per l’ambiente, non causare corrosione e allo stesso tempo dovrebbe avere buone caratteristiche termodinamiche. Fino ad oggi, gli scienziati non hanno trovato una sostanza che sarebbe in grado di soddisfare tutte le esigenze citate. Nonostante questo, diverse combinazioni e sostanze vengono sempre testate per trovare un refrigerante che più si avvicini alla perfezione.
Refrigeranti nelle pompe di calore
Attualmente, si possono trovare sul mercato pompe di calore che funzionano con diversi refrigeranti. Tuttavia alcuni di essi possono essere considerati i più diffusi. Tra quelli utilizzati largamente nelle soluzioni per la casa, si possono sicuramente notare gli idrofluorocarburi cioè in altre parole – gas fluorurati ad effetto serra. Questi includono, tra l’altro:
- R410A – una miscela quasi azeotropica, composta da R32 (50%) e R125 (50%),
- R134a – cosiddetto tetrafluoroetano,
- R407C – una miscela non infiammabile, zeotropica, composta da R32 (23%), R125 (25%) e R134A (Oltre ai prodotti evidenziati di sopra, si possono trovare sempre più spesso anche i seguenti:
- R32 – difluorometano, largamente impiegato, tra l’altro, in climatizzatori,
- R1234ze – trans-1,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene, caratterizzato da un basso GWP.
Inoltre, anche i refrigeranti naturali che trovano sempre maggior interesse. Da menzionare qui l’R290, cioè propano e l’R744, anidride carbonica (CO2).
È importante quale refrigerante viene utilizzato?
La domanda sorge spontanea: se le pompe di calore e le macchine frigorifere reperibili in commercio offrono una gamma così vasta di refrigeranti, è davvero importante quale prodotto si trova all’interno del climatizzatore o della pompa di calore? Sì, risulta essere piuttosto importante. Tutti i refrigeranti possono essere divisi in gruppi, in base al loro livello di infiammabilità oppure tossicità. Nel caso dell’infiammabilità della sostanza si usano simboli numerici. La cifra 1 sta per refrigeranti non infiammabili, 2 – refrigeranti infiammabili, 2L – poco infiammabili; invece, la cifra 3 sta per sostanze altamente infiammabili oppure esplosive. La tossicità invece viene designata con la lettera A (bassa tossicità) oppure la lettera B (alta tossicità). E così, ad esempio, il propano (R290) è un refrigerante infiammabile, che significa che il produttore è obbligato a prendere ulteriori misure di sicurezza per gli utilizzatori di dispositivi con questo prodotto. Invece, l’R410A e l’R134a sono refrigeranti del gruppo A1, cioè sono sia non infiammabili che a bassa tossicità, il che li rende sicuri per l’utilizzatore. Proprio questi due aspetti chiave giocano un ruolo importante nella progettazione di impianti che richiedono l’utilizzo di un refrigerante.