Scambiatori di calore: verso nuovi criteri di certificazione per la refrigerazione

La certificazione delle prestazioni degli scambiatori di calore per la refrigerazione potrebbe entrare in una nuova fase. È stata proposta una revisione significativa degli attuali programmi di certificazione, con percorsi distinti per apparecchiature a CO₂ e HFC/HFO e nuovi criteri dedicati a dry cooler e dry cooler adiabatici.

L’obiettivo è adattare le procedure di prova e controllo a un mercato HVACR che sta cambiando rapidamente, sia per la diffusione della CO₂ nella refrigerazione commerciale sia per l’evoluzione delle applicazioni industriali e del raffreddamento dei data center.

Le modifiche sono ancora in fase di proposta e confronto con il settore. Il tema, però, evidenzia una tendenza importante: con sistemi frigoriferi sempre più complessi, la certificazione delle prestazioni deve riuscire a rappresentare meglio le reali condizioni operative delle apparecchiature.

Certificazione distinta per scambiatori a CO₂ e HFC/HFO

Uno degli elementi principali della revisione riguarda la separazione del programma dedicato alla refrigerazione commerciale in due percorsi specifici.

Il primo sarebbe rivolto agli scambiatori di calore per sistemi a CO₂, comprendendo:

• evaporatori ad espansione diretta;
• air cooler;
• gas cooler per sistemi R744.

Il secondo riguarderebbe invece gli scambiatori destinati ai sistemi con HFC e HFO, includendo evaporatori ad espansione diretta e condensatori raffreddati ad aria.

La distinzione riflette le differenti caratteristiche delle tecnologie.

Nei sistemi a CO₂, in particolare, il gas cooler svolge un ruolo fondamentale nelle prestazioni complessive dell’impianto, soprattutto quando il sistema opera in condizioni transcritiche. Temperature dell’aria, pressioni e punto di funzionamento possono influire sensibilmente sulla capacità di dissipazione del calore.

Un programma dedicato permette quindi di definire condizioni di prova più specifiche, rendendo più semplice confrontare apparecchiature destinate alla stessa tipologia di applicazione.

La proposta prevede infatti anche l’introduzione di ulteriori condizioni periodiche di test per i gas cooler.

Più controlli su prestazioni, produzione e continuità della qualità

La revisione non riguarda soltanto le prove iniziali sulle prestazioni.

Tra le modifiche previste rientrano anche una nuova frequenza dei test di sorveglianza e verifiche periodiche sugli stabilimenti produttivi.

L’orientamento è quello di prevedere audit annuali delle fabbriche, con controlli pensati per verificare che le apparecchiature effettivamente prodotte mantengano nel tempo caratteristiche coerenti con quelle dichiarate e certificate.

Un aspetto importante riguarda il rapporto con i sistemi di gestione della qualità già adottati dalle aziende. Gli audit dovrebbero essere strutturati in modo da integrare e non duplicare inutilmente le verifiche ISO 9001.

Per costruttori, progettisti e operatori della refrigerazione, la continuità della certificazione è particolarmente importante.

La prestazione dichiarata di uno scambiatore influenza infatti numerosi aspetti della progettazione:

• capacità frigorifera disponibile;
• temperature di evaporazione e condensazione;
• assorbimento energetico del sistema;
• dimensionamento dei componenti;
• funzionamento alle condizioni di progetto.

Avere dati verificati da una parte indipendente permette di ridurre l’incertezza nel confronto tra prodotti e nella selezione dello scambiatore più adatto all’impianto.

Dry cooler e sistemi adiabatici verso un programma specifico

Un secondo percorso riguarda dry cooler e dry cooler adiabatici, sempre più utilizzati in applicazioni industriali, processi produttivi e data center.

Per queste apparecchiature è stato proposto un programma separato, basato su criteri di prova condivisi a livello internazionale e accompagnato da audit annuali e attività di sorveglianza sul mercato.

Uno dei cambiamenti più significativi riguarda il passaggio dal principio del “certify-all” alla certificazione per linea di prodotto.

Invece di richiedere che l’intera produzione appartenente a una determinata categoria venga inserita automaticamente nel programma, il nuovo approccio consentirebbe di certificare specifiche gamme.

Questo potrebbe rendere il sistema più flessibile soprattutto per aziende che producono numerose varianti o apparecchiature destinate ad applicazioni molto differenti.

Sono inoltre previste diverse modalità di verifica delle prestazioni, tra cui prove effettuate presso laboratori approvati e test sul campo supervisionati da organismi indipendenti.

Per gamme di dry cooler già certificate e supportate da rapporti di prova validi potrebbe essere introdotto anche un percorso semplificato di ingresso nel nuovo programma.

Perché la certificazione delle prestazioni diventa più importante

Nel settore della refrigerazione la certificazione volontaria assume un peso crescente perché progettisti e costruttori devono confrontare apparecchiature destinate a funzionare in condizioni sempre più diversificate.

La transizione verso nuovi refrigeranti rende questo aspetto ancora più evidente.

Nei sistemi a CO₂ transcritica, ad esempio, le prestazioni del gas cooler possono influenzare direttamente pressioni operative ed efficienza complessiva. Nei dry cooler adiabatici entrano invece in gioco sia le prestazioni termiche sia le differenti condizioni di funzionamento tra modalità secca e modalità adiabatica.

Procedure di prova più rappresentative possono quindi rendere più affidabile il confronto tra apparecchiature.

La certificazione non sostituisce naturalmente il lavoro di progettazione. La scelta di uno scambiatore deve continuare a considerare condizioni climatiche, refrigerante, carico frigorifero, temperature richieste, modalità di controllo e configurazione complessiva dell’impianto.

Può però fornire una base comune e verificata per valutare le prestazioni dichiarate dai costruttori.

La proposta di revisione dovrà ora essere discussa con gli operatori del settore prima della definizione del nuovo quadro. Se adottata, potrebbe portare a una certificazione più differenziata tra tecnologie e maggiormente aderente alle reali applicazioni della refrigerazione commerciale e industriale.