idrocarburi

  • Hydrocarbons
  • Proprietà generali

    I seguenti tipi di idrocarburi sono comunemente usati come refrigeranti:

    • R290 Propano
    • R600a Isobutano
    • R1270 Propilene

    Diversi altri idrocarburi, quali le miscele contenenti etano, propano o butano, sono anche utilizzati come refrigeranti.

    Il propano è stato proposto come sostituto di CFC e HCFC sin dalla fine degli anni ‘80. Ha una lunga storia nel campo della refrigerazione ed è quindi un interessante candidato. Tuttavia, a causa della sua infiammabilità, il suo uso è limitato. Mentre l’isobutano (R600a) è stato introdotto per l’uso negli elettrodomestici in alcune parti del mondo dall'inizio del phase-out dei CFC, R290 è stato introdotto in seguito e come sostituto di R134a, R22 o R404A in alcuni elettrodomestici.

     

  • Efficienza

    Gli idrocarburi hanno eccellenti proprietà termodinamiche e in questo senso sono equiparabili e perfino migliori d HCF o HCFC nella maggior parte delle applicazioni.

     

  • Sicurezza

    Gli idrocarburi sono altamente infiammabili e devono essere maneggiati con cura. Se utilizzati in modo responsabile, gli idrocarburi possono essere usati in una varietà di applicazioni di refrigerazione e condizionamento dell'aria. Per garantire la sicurezza, le applicazioni a idrocarburi sono disciplinate da vari standard e leggi internazionali, nazionali e regionali. Gli idrocarburi presentano un rischio di esplosione solo se la concentrazione è compresa tra i limiti di infiammabilità inferiori e superiori.

    Se ci si attiene agli standard di sicurezza, la concentrazione di refrigerante nel caso di una perdita non supererà i limiti di infiammabilità inferiori (LFL) nelle aree in cui le fonti di innesco possono incendiarlo, anche in situazioni estreme. Le precauzioni di sicurezza e la progettazione del sistema dipenderanno dalla carica di refrigerante. In generale, fonti di innesco nell’applicazione devono essere evitate. La quasi totalità degli idrocarburi non è tossica e il maggior rischio per la sicurezza è dovuto alla loro infiammabilità, anche se gli idrocarburi gassosi sono più pesanti dell'aria e prenderanno il posto dell'aria nei polmoni.

     

    R600a

    R290

    Limite inferiore di infiammabilità (LFL)

    1,8%

    circa 38  g/m3

    2,1%

    circa 38  g/m3

    Limite superiore di infiammabilità (UFL)

    8,5%

    circa 203  g/m3

    9,5%

    circa 171  g/m3

    Temperatura di autoaccensione

    494 °C

     

    470 °C

     

    Limiti di infiammabilità inferiori e superiori

    Solo personale autorizzato e certificato per l'installazione e la manutenzione degli impianti di refrigerazione contenenti refrigeranti infiammabili deve effettuare l’installazione e la manutenzione degli stessi.

     

  • Impatto ambientale

    Gli idrocarburi appartengono al gruppo dei refrigeranti naturali e hanno un ODP pari a zero e un GWP trascurabile. Di norma, gli idrocarburi sono un sottoprodotto dell'industria petrolchimica.

     

  • Pressione e temperatura

    Sotto molto aspetti, le proprietà di refrigerazione degli idrocarburi, quali la pressione, il rapporto di pressione e la temperature di mandata, sono molto simili a quelle di HCFC o HFC.

     

  • Proprietà chimiche

    Gli idrocarburi più comunemente usati (propano e isobutano) sono compatibili con gli oli e i materiali standard usati con gli HFC. Un'eccezione è il propene (propilene), che non è compatibile con il neoprene. Di conseguenza, con questo refrigerante devono essere utilizzati speciali o-ring.

     

  • Aspetti economici

    Il costo relativo di un impianto a idrocarburi dipende in gran parte dall'applicazione. Nelle applicazioni commerciali domestiche e leggere, il costo dell’impianto è simile a quello di un sistema a HFC. Nelle applicazioni di refrigerazione commerciali e industriali, gli impianti a idrocarburi tendono a essere relativamente costosi a causa della necessità di involucri antideflagrazione per le apparecchiature elettriche, anche se per i chiller ubicati all'esterno il costo aggiuntivo per la sicurezza è più modesto.

     

  • Applicazioni tipiche

    Le applicazioni tipiche per gli idrocarburi sono:

    • Frigoriferi e congelatori domestici
    • Raffreddatori di bottiglie
    • Banchi gelateria e congelatori commerciali
    • Refrigeratori commerciali
    • Raffreddatori di bevande
    • Distributori di bevande
    • Deumidificatori
    • Pompe di calore
    • Refrigerazione per i supermercati (in combinazione con il raffreddamento secondario o come fase ad alta temperatura in un impianto a cascatacon CO2)
    • Piccoli condizionatori d’aria

     

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