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REFRIGERAZIONE VS CONDIZIONAMENTO:
ANALOGIE E DIVERSITA' NELLA CONDUZIONE DEGLI IMPIANTI

(Art. 127)

Pierfrancesco Fantoni

Introduzione

In molti casi, le aziende che eseguono l’installazione e la manutenzione degli impianti di refrigerazione operano anche nel campo del condizionamento, soprattutto su macchine di piccola e media potenzialità. In linea di principio le procedure e le misurazioni di base che si eseguono sui circuiti sono le medesime per gli impianti di entrambi i settori, anche se esistono delle differenze concernenti alcune particolarità.

In maniera sintetica si proverà a porre in risalto quali sono gli elementi legati alla tecnica di conduzione degli impianti che accomunano la refrigerazione ed il condizionamento ma soprattutto quali sono le principali differenze di cui bisogna tenere conto nella pratica quotidiana.

Evaporatore ed evaporazione

Lo stato della superficie dell’evaporatore è uno dei primi indicatori che si osservano per verificare il corretto funzionamento dell’impianto frigorifero. L’evaporazione del refrigerante al suo interno provoca una diminuzione della temperatura di questo componente che si riflette nella formazione sulla sua superficie esterna di brina o di goccioline d’acqua. La distinzione che si verifica tra il campo della refrigerazione e quello del condizionamento è propria questa: in refrigerazione l’evaporatore si brina in maniera uniforme a causa delle temperature negative di lavoro che normalmente si hanno, mentre in condizionamento, lavorando in condizioni normali a temperature sopra lo zero, si ha la formazione di sole goccioline di acqua dovute alla condensa del vapor d’acqua contenuto nell’aria che viene raffreddata. La quantità di brina che si forma sull’evaporatore dipende anche dalla temperatura di evaporazione: più è bassa maggiore è tale quantità. Quando si lavora a basse temperature, un evaporatore abbondantemente brinato rientra nella normalità. Rispetto al condizionamento, quindi, in refrigerazione si ha il vantaggio di poter apprezzare anche a vista se l’impianto funziona bene, semplicemente osservando il suo grado di brinamento: più difficile è fare la stessa cosa quando lo scambiatore è ricoperto di sole goccioline d’acqua. La diversità evidenziata tra refrigerazione e condizionamento si attenua nel caso degli impianti di condizionamento reversibili che funzionano in pompa di calore. Infatti in pompa di calore capita spesso di evaporare a temperature negative, e quindi di lavorare con evaporatore brinato. Anche qui, quindi, si tratta di gestire gli sbrinamenti e le diverse modalità in cui essi avvengono. In refrigerazione sono più comuni gli sbrinamenti mediante resistenza elettrica mentre in condizionamento/riscaldamento quelli ad inversione di ciclo mediante l’impiego di una valvola a quattro vie.

Aspirazione

Il discorso fatto per l’evaporatore si può trasferire anche alla tubazione di aspirazione. Chi lavora in refrigerazione è abituato al controllo visivo del tubo di ritorno per vedere se esso risulta idoneamente brinato, e per quale lunghezza. A seconda del tipo di applicazione (bassa/media temperatura) il tubo può essere più o meno coperto di brina, talvolta addirittura fino al compressore. Con l’osservazione della quantità di brina presente è possibile ricavare informazioni qualitative riguardo il grado di surriscaldamento del gas aspirato e la correttezza della carica dell’impianto. In condizionamento, dove manca la brina, questo discorso viene a cadere.

Condensazione

In linea di principio, per quanto riguarda la condensazione, non ci sono particolarità tecnologiche che differenziano i due settori uno dall’altro. Va da sé, però, che nel campo del condizionamento, soprattutto per i grossi impianti, va per la maggiore la condensazione in acqua. In refrigerazione, solitamente, anche nel caso di impianti di non piccole dimensioni, troviamo la condensazione in aria. Sostanzialmente questo è dovuto al fatto che in condizionamento si lavora prevalentemente nella stagione calda, con elevate temperature dell’aria esterna, per cui la condensazione in aria diventa troppo onerosa da sostenere. Ovviamente tutto questo richiede una componentistica specifica: scambiatori a piastre o a fascio tubiero, apposito circuito per la gestione dell’acqua di raffreddamento, valvole di regolazione del flusso dell’acqua, ecc.

Tipi di refrigeranti e oli

Sia nella refrigerazione che in condizionamento si è proceduto negli ultimi anni al progressivo abbandono dei gas contenenti cloro. Ormai tutti gli impianti sia di refrigerazione che di condizionamento sono caricati con HFC. Nel primo settore vi è una maggiore disponibilità di gas, anche in relazione ai diversi e numerosi tipi di applicazioni esistenti: tra i più usati ricordiamo R404A, R507A, R134a oltre a vari tipi di miscele dal nome commerciale. In condizionamento la rosa è, invece, abbastanza ridotta: R410A, in prevalenza e, in misura minore, R407C ed R134a. L’unico refrigerante monocomponente, l’R134a, trova impiego sia in condizionamento (anche se in ambito piuttosto ristretto e specialistico) sia in refrigerazione.

Anche per quanto riguarda gli oli, di pari passo con l’eliminazione dei gas clorurati, si ha l’abbandono dei lubrificanti minerali con un sempre più vasto impiego di quelli sintetici. In refrigerazione vanno per la maggiore gli oli polioliestere (POE) mentre in condizionamento trovano impiego anche gli oli polialchilenglicoli (PAG).

Pressioni di lavoro, attrezzature e strumenti di misura

Tutti i tecnici frigoristi con una certa esperienza sono a conoscenza del fatto che nel condizionamento si lavora con pressioni BP più elevate che in refrigerazione a causa delle più alte temperature di evaporazione, che normalmente caratterizzano gli impianti di condizionamento. Oltre a ciò si aggiungono le peculiarità fisiche proprie di gas quali l’R410A e l’R22 (molto usati nel condizionamento) che presentano (a parità di temperatura di lavoro) pressioni più elevate. In generale, quindi, lavorare sugli impianti di condizionamento implica una maggiore attenzione nella gestione dei gas (carica dell’impianto, recupero del gas, ecc.) e delle relative attrezzature di lavoro (gomme flessibili di collegamento, vedi tabella 1) o strumenti di misura (manometri, gruppi manometrici, vedi figura 1) proprio per i motivi appena citati.

Tempi di lavoro

Gli impianti di refrigerazione, per definizione, sono deputati a lavorare lungo tutto l’arco dell’anno, dato che devono garantire la conservazione delle derrate alimentari per tale tempo. Invece non tutti gli impianti di condizionamento sono destinati a lavorare con continuità per l’intero anno. Generalmente, infatti, essi, funzionano solo nel periodo più caldo dell’anno a meno di particolari impianti che svolgono servizi particolari nell’arco di tutti e dodici i mesi. Sta di fatto, comunque, che la manutenzione ordinaria e periodica che viene eseguita sugli impianti può essere svolta con maggiore facilità negli impianti di condizionamento, proprio in quei periodi dell’anno in cui essi non risultano essere in funzione. In un impianto di refrigerazione, invece, la manutenzione va eseguita con impianto in funzione e con il materiale deperibile presente all’interno dell’apparecchiatura, ragione di preoccupazione in più per il tecnico che esegue il lavoro.

Figura 1