Pompe di calore ad R290 (propano)

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    Buonasera,

    cerchiamo di movimentare il forum approfondendo l’utilizzo del propano come gas refrigerante.

    L’R410a è oramai (inevitabilmente) in via di estinzione e l’R32 è un gas di transizione (così si dice, ma sarà una transizione molto lunga). Da più parti l’R290 (propano) viene indicato come il futuro, il gas ecologico. Usato da anni nella refrigerazione (es. frigoriferi) e nei piccoli deumidificatori portatili, mai come ora è d’attualità.

    Cosa ne pensate? Cosa conoscete? Quali prodotti sono presenti attualmente sul mercato?
    Tecnicamente quali vantaggi (e svantaggi) introduce?

    Su tutti: è un gas che ha pressioni di lavoro vicine all’R134a (quindi base) e prestazioni vicine a gas quali R410a e l’R32.

    Se l’argomento interessa potremmo approfondire.
     
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    Ma il propano non è infiammabile?
    L'R410a e l'R32 lo sono anche loro?
     
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    L’ R410a possiamo oramai dimenticarcelo. Dal 2025 (ma già ora in disuso sulle nuove macchine) dovrà sparire sotto cariche di 3 kg. C’è R32.
    R410a: gruppo PED 2 e classe di sicurezza A1;
    R32: gruppo PED 1 e classe di sicurezza A2L;
    R290 (propano): gruppo PED 1 e classe di sicurezza A3.

    Il gruppo PED indica alcune prescrizioni per organi in pressione, quale un circuito frigorifero è. Il gruppo 2 è meno rigido del gruppo 1.
    La classe di sicurezza è legata all’infiammabilità. A1 poco infiammabile, A2 infiammabile, A3 molto infiammabile.

    Il propano ha dei limiti di carica (complicati da definire) se utilizzato in macchine installate all’interno degli ambienti (od in comunicazione aeraulica con esse se parte del circuito frigorifero è investito da un flusso d’aria di mandata).

    Frigoriferi e congelatori utilizzano idrocarburi come gas frigorigeni (R600, R290, etc..) da anni. Tali gas sono del gruppo 1 e della classe A3.

    Ciò che conta è il grado di diluizione in caso di perdita. In caso di perdita la concentrazione di tale gas nell’ambiente che ospita la macchina determina il grado di pericolosità (quindi infiammabilità).
    Conta quindi: il volume dell’ambiente che ospita là macchina e la carica del gas.

    Il circuito frigorifero della macchina deve invece essere “sigillato”, quindi tutto a brasare. Nessun elemento a stringere (sonde di pressione comprese) e nessuna presa di pressione.
     
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    Grazie per la dettagliata spiegazione.
     
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    qui si puo vedere un esempio:

    https://www.tavolla.com/vaillant-001003856...con-resistenza/

    ci sono anche diversi frigoriferi e deumidificatori domestici e condizionatori portatili in R290
     
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    Quali sono i parametri che fanno propendere per un gas piuttosto che per un altro?
    Ad esempio R290, la CO2 o l'ammoniaca. Sembrerebbero essere l'ideale come gas per economicità o impatto ambientale. Perchè si è cominciato con gas CFC e via a seguire? Diventa complicato il resto?
    E quale è l'elemento critico? Il compressore o altro?
     
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    L’R717 (ammoniaca) appartiene al Gruppo PED 1, classe di sicurezza infiammabilità A2 (da verificare) ed elevata tossicità (fattore che ne limita l’utilizzo in ambito NON industriale). Interessanti i livelli di prestazione, vicini alle caratteristiche dell’R290 (basse pressioni di lavoro e calore latente elevato).
    La CO2 (R744) va analizzata a parte. Le pressioni di lavoro sono elevatissime (superiamo i 100 bar di lavoro).
     
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    Ritorniamo all’R290.
    Allo stato attuale, per quanti mi è dato sapere, una pompa di calore aria/acqua può essere solo monoblocco e da esterno. Deumidificatori ed elettrodomestici hanno cariche di gas limitate e quindi possono essere installati all’interno, mentre una pompa di calore ha una carica nettamente superiore e non può quindi essere splittata (per ora).

    Vantaggi dell’R290:
    1) le basse pressioni di lavoro permettono il raggiungimento di elevate temperature sull’acqua (tranquillamente oltre i 60/65 gradi), con conseguente riduzione degli accumulo di ACS;
    2) COP più elevati a parità di condizioni (e potenza erogata) rispetto ad R32 ed R410a.
     
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    Oltre alla Vaillant, attualmente ci sono altre marche che hanno a catalogo PDC a R290
     
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    Vedi Wolf:

    unità wolf

    Per essere un’unità monoblocco ha ottimo COP anche a basse temperature esterne (con -7 gradi ci si avvicina al COP 3). Temperatura massima di mandata 70 gradi: ci carichi a 65 gradi un accumulo ACS.
     
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    Quindi, secondo te il futuro sarà in R290?
    Aria/acqua: solo monoblocco? (soluzione obbligata dalla quantità di gas?)
    Quindi poi distribuzione idronica? E i dispositivi VRF? Qualche evoluzione prevedibile per il futuro?
    E le aria/aria ?
    Quali sono secondo te i pro e i contro di questa evoluzione "obbligata"?

    Secondo voi, in caso di installazioni interne, gli installatori faranno veramente una verifica di cubatura dell'ambiente in funzione della quantità di gas presente nella macchina?
    Più di qualcuno fa notare la pericolosità dell' R290 provate a vedere quest'articolo :

    https://industriaeformazione.it/2020/08/05...onatori-a-r290/

    C'è da preoccuparsi?
     
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    Attualmente NON è possibile utilizzare macchine splittate (quindi con circuito frigorifero diviso tra unità interna ed esterna) in R290.
    Le uniche macchine interne inoltre sono quelle piccole (deumidificatori e elettrodomestici). Sono 20 anni che vi portate a casa frigoriferi e deumidificatori a propano.

    L’articolo a cui fai riferimento è abbastanza “politico” e manifesta preoccupazione per il mondo degli split e del fatto che cani e porci possono installarli (chissà perché... :) ). Tutto è permesso dalla precarica e basterebbe far viaggiare le macchine scariche di gas per inibire dall’installazione a chi non ha patentino f-gas.
    Fa sorridere la preoccupazione per l’R290 quando posso tranquillamente installare all’interno dell’involucro una caldaia od un piano cottura a gas (in questi casi il combustibile non si esaurisce con la carica e può essere lo stesso propano). Politica. È solo una questione di regole. La linea gas te la tirano fino in cucina e non la fai fare all’elettricista di turno.

    Il punto focale è la dicitura “circuito sigillato” che preclude ogni attività di unione delle due eventuali unità con cartelle (gli split sono tutti a cartellare).

    Andiamo oltre al mondo degli split aria/aria, per favore. Focalizziamoci su macchine più “serie” e su installazioni eventualmente effettuate da frigoristi con patentino.

    Comunque attualmente sul mercato ci sono pdc monoblocco (quindi con circuito sigillato realizzato in fabbrica) e da installare all’esterno, quindi un eventuale perdita viene dispersa.

    Il futuro? Probabilmente sarà l’R290. Case con piccole dissipazioni = pompe di calore di bassa potenza termica = piccole cariche di R290.

    Edited by PID_Block - 28/11/2020, 14:28
     
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    L’unico svantaggio è il limite di carica per installazione interna e l’essere un A3.
    Da un punto di vista termodinamico è superiore all’R410a ed all’R32.
    Tutte le pompe di calore attualmente sul mercato del civile sono tedesche (sarà un caso?).
     
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    Non ho le idee chiare.Volevo tornare sull'aria/aria ed eventuali sviluppi futuri. Secondo te cambierà il mondo dell'espansione diretta aria/gas/aria ?
    Monosplit/Multiplit VRF? Destinati a ridursi o sparire?
    Presumo che tu non sia favorevole a "scaldare con gli split", ma purtroppo qualche situazione reale, soprattutto sul terziario, in giro c'è (ci sono addirittura anche costruttori che propongono VRF sul civile...o una unità vrf canalizzabile per climatizzare ecc.ecc. . Ho l'impressione che i grossi produttori di split asiatici spingono( o hanno spinto) su impianti VRF...(e i tedeschi spingono sull'idronico.. e gli italiani?). Con l'R290 non si potranno fare impianti ad espansione diretta, resteranno comunque come proposta ma con gli altri gas ? Oppure sarà più facile andare verso impianti con monoblocco esterno sigillato e uno o più terminali interni (in questo caso si passerà a terminali idronici interni con acqua glicolata?).
    Cosa ne pensi?

    Qual è da differenza di prezzo (a parità di prestazione) su una abitazione residenziale tra un impianto a espansione diretta e uno idronico? Qualcuno ha qualche caso concreto?
     
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    Tagliamo la testa al toro e liquidiamo le unità aria/aria (split e VRV, VRF, etc...).
    Non è una gran tecnologia per il civile in quanto non ha nessun controllo sulla temperatura di mandata dell’aria. Basta e avanza per evitarlo quando si spende (e si dovrà spendere dal 2021) per isolare a norma di legge (nuovo e restauro).
    Rimane di fatto il mercato più florido, ma principalmente per il raffrescamento.
    Nel terziario c’è di tutto: da UTA ad impianti a flusso di gas variabile, da radiante a ventilconvettori.

    La soluzione split, pompa di calore ACS e VMC può essere percorsa sulle nuove abitazioni, ed accade. Sopratutto nel chiavi in mano e soprattutto per massimizzare le marginalità, non certo il comfort.

    Tecnologicamente siamo oramai in regime di R32. Nel 2020 addirittura il nuovo VRV Daikin è in R32 (è un A2, infiammabile): basta spostare dei limiti, imporre dei controlli di sicurezza (posa in opera compresa) e ciò che NON era permesso lo diventa. Un paio di anni fa si facevano le stesse riflessioni di sicurezza anche per l’R32.

    Le pressioni per l’R290 cresceranno e le limitazioni si attenueranno, così come s’è introdotto un forno a gas all’interno di un’abitazione.

    Da un punto di vista di mera sicurezza il rischio su un’abitazione moderna è quasi nullo. Una microperdita (e solo quella potrà esserci) verrà diluita dal rinnovo d’aria che diventa enorme in presenza di ventilazione meccanica.

    Non ho aperto la discussione per fare paragoni economici tra impianti ad aria ed impianti ad acqua! È totalmente fuori tema.

    P.S. Ci sono già compressori BLDC in R290 e di produzione asiatica.

    Leggiti questo:

    split r290
     
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