Carica del refrigerante: errori da evitare negli impianti HVACR

La carica del refrigerante è una delle operazioni più comuni nella manutenzione degli impianti HVACR, ma anche una di quelle in cui valutazioni troppo rapide possono compromettere prestazioni ed efficienza. Una quantità di refrigerante insufficiente o eccessiva può infatti alterare pressioni e temperature operative, ridurre la capacità frigorifera e portare a diagnosi errate.

La verifica della carica non dovrebbe quindi essere basata sulla sola pressione letta al manometro. Per ottenere dati attendibili è necessario valutare le condizioni di funzionamento dell’impianto, verificare il corretto flusso d’aria e utilizzare parametri come surriscaldamento e sottoraffreddamento secondo le indicazioni del costruttore.

Con la crescente diversificazione dei refrigeranti e l'utilizzo di miscele caratterizzate da glide, queste competenze diventano ancora più importanti per i tecnici della refrigerazione.

Carica del refrigerante: prima bisogna verificare l’impianto

Uno degli errori più comuni consiste nell'interpretare una pressione anomala come conseguenza immediata di una quantità di refrigerante non corretta.

In realtà, pressioni e temperature dipendono da numerose variabili. Prima di intervenire sulla carica è quindi necessario verificare che l'impianto stia funzionando nelle condizioni previste.

Tra gli aspetti da controllare rientrano innanzitutto:

• portata d'aria attraverso gli scambiatori;
• pulizia dei filtri e delle batterie;
• corretto funzionamento dei ventilatori;
• temperature interne ed esterne;
• stabilizzazione dell'impianto prima della misura;
• condizioni operative previste dal costruttore.

Un flusso d'aria non corretto sull'evaporatore, ad esempio, modifica il carico termico dello scambiatore e può influenzare sia le pressioni sia le temperature rilevate. Intervenire sulla quantità di refrigerante senza aver prima identificato questa anomalia può quindi portare a una sovraccarica o sottocarica del circuito.

Anche il tempo necessario alla stabilizzazione dell'impianto è importante. La fonte tecnica indica di attendere indicativamente 15-20 minuti di funzionamento prima di effettuare le misure, così da consentire a pressioni e temperature di raggiungere condizioni sufficientemente stabili.

Il principio generale resta comunque quello di seguire sempre le procedure e i valori indicati dal produttore dell'apparecchiatura.

Surriscaldamento e sottoraffreddamento: quale parametro utilizzare?

La sola pressione non permette di stabilire con precisione se la quantità di refrigerante presente nell'impianto sia corretta.

Due parametri fondamentali sono il surriscaldamento (superheat) e il sottoraffreddamento (subcooling).

La scelta del parametro principale dipende anche dal tipo di dispositivo di espansione utilizzato.

Negli impianti dotati di valvola di espansione termostatica (TXV) o elettronica (EEV), il dispositivo interviene per regolare l'alimentazione dell'evaporatore e mantenere il surriscaldamento entro determinati valori. In queste configurazioni, il sottoraffreddamento rappresenta normalmente uno dei riferimenti principali per la verifica della carica.

Nei sistemi con orifizio fisso, invece, il surriscaldamento assume un ruolo maggiormente indicativo perché la portata di refrigerante non viene modulata nello stesso modo.

In ogni caso, non esiste un valore universale da applicare indistintamente a tutti gli impianti. Il valore corretto dipende da configurazione, condizioni ambientali e indicazioni tecniche del costruttore.

Un altro parametro che può incidere sul surriscaldamento è la temperatura di bulbo umido dell'aria in ingresso all'evaporatore. Al variare dell'umidità cambia infatti il carico termico sull'evaporatore, influenzando anche il valore di surriscaldamento da attendersi.

Per il tecnico diventa quindi essenziale utilizzare strumenti adeguati e confrontare i dati rilevati con le tabelle e le procedure previste per quello specifico sistema.

Miscele refrigeranti: attenzione a dew point, bubble point e glide

La transizione verso refrigeranti a GWP inferiore sta aumentando la presenza sul mercato di miscele refrigeranti, rendendo ancora più importante comprendere correttamente il rapporto tra pressione e temperatura.

Nei refrigeranti puri, il passaggio di fase avviene a una determinata temperatura di saturazione per una data pressione. Nelle miscele zeotropiche, invece, i diversi componenti possono evaporare o condensare a temperature differenti.

Da qui derivano tre concetti fondamentali:

• bubble point, temperatura alla quale inizia l'evaporazione del liquido;
• dew point, temperatura alla quale termina l'evaporazione e il refrigerante è completamente in fase vapore;
• temperature glide, differenza tra le temperature di bubble point e dew point alla stessa pressione.

Per evitare errori nelle misurazioni, il dew point viene utilizzato come riferimento nel calcolo del surriscaldamento, mentre il bubble point è utilizzato per il sottoraffreddamento.

Confondere questi valori può portare a interpretare erroneamente lo stato del circuito e, di conseguenza, a modificare una carica che in realtà potrebbe essere corretta.

Con l'ingresso di nuove miscele nel mercato HVACR, la conoscenza delle relative tabelle pressione-temperatura diventa quindi una competenza sempre più importante per installazione e manutenzione.

F-Gas: prevenire le perdite resta una responsabilità centrale

Alla corretta carica si affianca anche un tema normativo particolarmente importante per il mercato europeo: la prevenzione delle emissioni di refrigerante.

Il Regolamento UE 2024/573 stabilisce che le persone che svolgono determinate attività di installazione, manutenzione, assistenza, riparazione, controllo delle perdite e recupero debbano possedere le certificazioni previste. Il nuovo quadro estende inoltre formazione e certificazione anche alle alternative pertinenti ai gas fluorurati, compresi i refrigeranti naturali dove applicabile.

Il Regolamento stabilisce inoltre che i tecnici e le imprese coinvolti nelle attività interessate adottino misure precauzionali per prevenire le perdite. Quando viene rilevata una fuga di gas fluorurato, questa deve essere riparata senza indebito ritardo; per gli impianti soggetti ai controlli periodici previsti dalla normativa è poi necessario verificare l'efficacia della riparazione.

La corretta gestione della carica non rappresenta quindi soltanto un elemento di prestazione dell'impianto. È anche parte di una più ampia gestione del refrigerante che comprende ricerca delle perdite, recupero, manutenzione e competenza tecnica.

Per il frigorista, soprattutto in un mercato caratterizzato da refrigeranti sempre più differenti per pressioni, glide, infiammabilità e caratteristiche operative, la capacità di interpretare correttamente i dati dell'impianto resta uno degli strumenti principali per evitare interventi inutili e mantenere affidabilità ed efficienza del sistema.