Quando decidiamo di acquistare una pompa di calore, di solito prestiamo attenzione ai suoi parametri. Mentre siamo interessati soprattutto alla potenza di riscaldamento di un dispositivo e al suo prezzo, raramente ci interessiamo ad altre caratteristiche di una pompa di calore. Uno degli aspetti più importanti nella scelta di una pompa di calore è il refrigerante utilizzato nel suo alloggiamento. Vediamo più da vicino cosa c'è dentro una pompa di calore e quali sono i refrigeranti, nascosti sotto simboli criptici.
Cosa sono i refrigeranti?
Un refrigerante, noto anche come agente refrigerante, è un mezzo termodinamico coinvolto nel processo di scambio di calore in un'apparecchiatura di raffreddamento o in una pompa di calore. Il meccanismo alla base dei refrigeranti è semplice: portando il fluido al suo punto di ebollizione a bassa pressione e bassa temperatura in un sistema di raffreddamento in rame, il refrigerante assorbe il calore generato per poi rilasciarlo durante la liquefazione a pressione e temperatura più elevate. Le origini dei refrigeranti risalgono agli anni Trenta. Allora Jacob Perkins inventò un dispositivo di raffreddamento a vapore basato su un compressore, ponendo così le basi per l'odierna industria della refrigerazione.
Anche se il refrigerante perfetto dovrebbe essere sicuro per le persone e l'ambiente, non causare corrosione e fornire buone proprietà termodinamiche, un mezzo del genere esiste solo nella nostra immaginazione. Finora gli scienziati non sono riusciti a scoprire una sostanza in grado di soddisfare tutti i requisiti sopra citati. Tuttavia, si sperimentano continuamente nuove combinazioni e sostanze per individuare il refrigerante che più si avvicina alla perfezione.
I refrigeranti nelle pompe di calore
Anche se attualmente sul mercato esistono pompe di calore che funzionano con diversi mezzi di lavoro, alcuni di questi possono essere considerati i più diffusi. Tra quelli comunemente utilizzati nelle soluzioni domestiche ci sono sicuramente gli idrofluorocarburi, detti anche gas fluorurati ad effetto serra. Questi includono:
- R410A - una miscela quasi azeotropica di R32 (50%) e R125 (50%);
- R134a - il cosiddetto tetrafluoroetano;
- L'R32 è una miscela quasi azeotropica di R32 (50%) e R125 (50%)
- R407C - una miscela zeotropica non combustibile di R32 (23%), R125 (25%) e R134A. Oltre a questi, stanno diventando sempre più popolari i seguenti agenti:
- R32 - cioè il difluorometano, diffuso, tra l'altro, nei condizionatori d'aria;
- R1234yf
Ci sono anche agenti naturali, che stanno suscitando sempre più interesse. L'R290, ovvero il propano, e l'R744, ovvero l'anidride carbonica (CO2), sono tra quelli che vale la pena menzionare.
Ha importanza il tipo di refrigerante applicato?
La domanda sembra naturale: se le pompe di calore e le apparecchiature di raffreddamento disponibili sul mercato offrono una gamma così ampia di refrigeranti, ha importanza quale sostanza si trova all'interno del condizionatore o della pompa di calore? In realtà si tratta di una questione importante da considerare. Tutti i refrigeranti possono essere suddivisi in gruppi specifici, in base alla loro combustibilità o tossicità. La combustibilità delle sostanze è contrassegnata da cifre, dove 1 indica agenti non combustibili, 2 indica agenti combustibili, 2L indica agenti moderatamente combustibili, mentre 3 indica agenti facilmente combustibili o esplosivi. La tossicità è indicata con la lettera A (bassa tossicità) o B (alta tossicità). Così, ad esempio, il propano (R290) è un agente combustibile, il che significa che il produttore è tenuto a rispettare misure di sicurezza aggiuntive per gli utenti delle apparecchiature che operano con questo agente. Al contrario, l'R410A e l'R134a sono refrigeranti appartenenti al gruppo A1, entrambi non combustibili e con una bassa tossicità, che li rende sicuri per l'utente. Questi due aspetti critici sono importanti quando si progettano apparecchiature che richiedono l'uso di un refrigerante.