Negli ultimi anni il settore della refrigerazione commerciale sta attraversando una transizione profonda: dalla progressiva eliminazione dell’R404A ai retrofit con miscele HFC/HFO come R448A e R449A, fino all’introduzione di refrigeranti a basso GWP classificati A2L.

In questo scenario molti tecnici hanno osservato un fatto curioso: si cambia refrigerante, si aggiornano le regolazioni, ma gli evaporatori dei banchi frigoriferi remoti rimangono gli stessi. E continuano a funzionare.

Sembra quasi che siano “indifferenti” al fluido utilizzato.

In realtà non lo sono. Ma la loro apparente universalità ha basi tecniche precise.

L’evaporatore è progettato per una temperatura, non per un gas

Il punto centrale è che un banco frigorifero remoto non viene dimensionato intorno a uno specifico refrigerante, bensì intorno a una prestazione richiesta in condizioni normate (ISO 23953).

Il costruttore definisce:

• una temperatura di evaporazione di riferimento (ad esempio -10 °C per MT),
• una classe climatica,
• una potenza frigorifera richiesta,
• un salto termico aria–evaporatore compatibile con la stabilità del prodotto.

Il dimensionamento dello scambiatore si basa sulla relazione classica dello scambio termico:

                   

Negli evaporatori ventilati dei banchi commerciali la resistenza dominante è quasi sempre lato aria. L’aria ha una conducibilità molto bassa, le velocità sono moderate e la formazione di brina peggiora ulteriormente il coefficiente di scambio.

Il lato refrigerante, lavorando in evaporazione bifase, presenta coefficienti di scambio molto più elevati.

Questo significa che variazioni moderate nelle proprietà termodinamiche del fluido hanno un impatto relativamente limitato sulla resa globale, purché venga mantenuta la stessa temperatura di evaporazione.

Ecco perché, se il nuovo refrigerante consente di lavorare a -10 °C, l’evaporatore continua a fornire una potenza simile.

Perché il passaggio da R404A a miscele HFC/HFO funziona

Le miscele come R448A e R449A sono state sviluppate proprio per consentire retrofit relativamente semplici.

A parità di temperatura di evaporazione:

• le pressioni sono comparabili,
• l’olio (tipicamente POE) è compatibile,
• la dinamica dell’evaporazione resta nel campo operativo dell’evaporatore.

Cambiano la portata massica, la regolazione della valvola di espansione, il comportamento del compressore e la gestione del glide, ma lo scambiatore aria–refrigerante continua a lavorare in condizioni molto simili.

L’evaporatore non “sa” quale gas sta evaporando. Percepisce solo una temperatura di saturazione e una distribuzione bifase interna sufficientemente stabile.

Questo spiega perché molti retrofit non richiedono la sostituzione del banco.

L’introduzione degli HFO e il tema della classificazione di sicurezza

Il passaggio agli HFO e alle miscele HFC/HFO ha però introdotto un elemento nuovo, spesso sottovalutato: la classificazione di sicurezza secondo ISO 817 e il conseguente inquadramento ai sensi di PED e CLP.

Molti refrigeranti storici come R404A appartengono al gruppo A1 (non infiammabili, bassa tossicità). Alcune miscele di nuova generazione ricadono in classe A2L, quindi con lieve infiammabilità.

Questo comporta un cambiamento sostanziale dal punto di vista normativo.

Ai sensi della Direttiva PED, il fluido viene classificato in:

• Gruppo 1 (fluidi pericolosi)
• Gruppo 2 (altri fluidi)

Il passaggio da un refrigerante A1 (generalmente Gruppo 2) a un A2L (che può ricadere in Gruppo 1) può modificare la categoria PED del componente in funzione di:

• pressione massima ammissibile (PS),
• volume interno,
• diametro nominale delle tubazioni.

Un evaporatore che in precedenza rientrava in una determinata categoria può trovarsi, a parità di geometria, in una categoria superiore quando cambia il gruppo di fluido.

Questo implica una verifica documentale e, in alcuni casi, una nuova analisi dei rischi sia a livello di componente sia a livello di impianto.

Non è quindi solo una questione termodinamica. È anche una questione di conformità normativa.

Dove si trova il vero limite tecnico

Dal punto di vista puramente ingegneristico, i limiti di compatibilità non riguardano tanto lo scambio termico quanto:

• la pressione massima ammissibile dell’evaporatore,
• la distribuzione interna del refrigerante,
• le velocità necessarie per il corretto ritorno dell’olio,
• la stabilità della valvola di espansione.

Finché il nuovo refrigerante lavora entro il campo di pressione previsto e consente una distribuzione bifase regolare, l’evaporatore può operare correttamente.

Ma il cambio di fluido non è mai neutro. Deve essere valutato nel contesto dell’intero sistema.

Non universalità, ma robustezza progettuale

I banchi frigoriferi non sono progettati per essere universali. Sono progettati per essere robusti.

Dispongono di:

• superfici di scambio con un certo margine,
• collettori e distributori in grado di tollerare variazioni moderate di portata,
• configurazioni che privilegiano la stabilità operativa rispetto all’ottimizzazione estrema.

Questa robustezza consente di attraversare diverse generazioni di refrigeranti senza interventi strutturali sugli evaporatori.

Ma quando si introducono fluidi con diversa classificazione di pericolosità, la valutazione deve andare oltre la resa termica e includere pienamente gli aspetti PED, ATEX (se applicabile) e analisi dei rischi di impianto.

Conclusione

L’evaporatore continua a funzionare nei retrofit HFC/HFO perché è progettato per una temperatura di evaporazione e perché il lato aria domina lo scambio termico.

Ma il cambio di refrigerante non è mai un’operazione puramente “prestazionale”.

Con l’introduzione degli HFO e dei fluidi A2L, il tema della classificazione del fluido e della categoria PED diventa centrale e richiede verifiche tecniche e documentali puntuali.

La vera domanda non è quindi se l’evaporatore possa funzionare con un altro gas.

La domanda corretta è: Il sistema, nel suo insieme, resta conforme e sicuro con il nuovo refrigerante?

È qui che competenza tecnica e responsabilità progettuale fanno la differenza.

La Redazione