Si analizza la famiglia di norme EN 378, il collegamento con la direttiva PED, il rapporto con le norme EN 14276 e EN 13480, e le implicazioni pratiche per gli impianti frigoriferi.
Ambito di applicazione
La EN 378 indica qui una famiglia di quattro norme strettamente collegate e approvate dal CEN a partire dal 2007.
- UNI EN 378-1:2012 – Impianti di refrigerazione e pompe di calore. Requisiti di sicurezza e ambientali. Parte 1: Requisiti di base, definizioni, classificazione e criteri di selezione.
- UNI EN 378-2:2012 – Parte 2: Progettazione, costruzione, prove, marcatura e documentazione.
- UNI EN 378-3:2012 – Parte 3: Installazione in sito e protezione delle persone.
- UNI EN 378-4:2012 – Parte 4: Esercizio, manutenzione, riparazione e riutilizzo.
Le norme suddette sono in lingua inglese; l’UNI si è limitato a tradurre il titolo e a numerarle ricalcando la numerazione CEN.
L’ambito di applicazione delle norme è il seguente.
- impianti di refrigerazione di tutte le taglie, mobili o fissi, pompe di calore incluse
- impianti secondari di raffreddamento o riscaldamento
- alloggiamento degli impianti suddetti
Le norme si applicano anche alla modifica d’impianti esistenti che comporti il cambio del tipo di refrigerante o la sostituzione dei recipienti in pressione.
Le norme si applicano inoltre alla conduzione, manutenzione, riparazione, e smaltimento d’impianti esistenti.
Per i dettagli più tecnici in materia di tubazioni e recipienti la EN 378 rimanda alle seguenti due norme.
- EN 13480 – Tubazioni industriali metalliche—una famiglia di sette norme approvate a partire dal 2002
- EN 14276 – Attrezzature a pressione per sistemi di refrigerazione e per pompe di calore—una famiglia di due norme approvate a partire dal 2006
La EN 14276 è una norma più favorevole che contempla requisiti meno stringenti rispetto alla EN 13480, in particolare per le tubazioni in rame degli impianti frigoriferi fino a 200 °C e 64 barg.
EN 378-1
La prima delle quattro norme della famiglia comprende le definizioni dei termini utilizzati, la classificazione dei refrigeranti, la classificazione degli ambienti occupati dalle persone, e la protezione del personale nelle celle negative.
Alcuni termini della nuova EN 378-1 erano già stati tradotti in precedenza nella UNI EN 378-1:2003, per gli altri l’autore ha utilizzato i vocaboli a suo avviso più comprensibili per i tecnici della refrigerazione.
La seguente è una versione ridotta e semplificata di alcune delle definizioni della norma.
- Impianto di refrigerazione
Un impianto frigorifero, un’aria condizionata o una pompa di calore.
- Attrezzatura frigorifera
Un componente dell’impianto, come il compressore, il condensatore, l’evaporatore, etc.
- Impianto a carica limitata
Impianto che da spento non superi la pressione massima ammissibile, anche quando il refrigerante è tutto evaporato (ogni impianto dovrebbe essere così).
- Impianto sigillato
Impianto di refrigerazione con circuito saldato, brasato o simile. Sono ammesse le connessioni con fughe inferiori a tre grammi l’anno, ad esempio i raccordi NPT del compressore e le valvole con cappuccio.
- Assieme
Una parte dell’impianto avente una certa funzione e costituita da più componenti, ad esempio un’unità motocondensante.
- Sala macchine
Spazio completamente chiuso, con ventilazione forzata, accessibile solo alle persone autorizzate, previsto per alloggiare parte dei componenti di un impianto di refrigerazione ovvero tutto l’impianto. Si possono ospitare anche attrezzature differenti, purché compatibili con la sicurezza dell’impianto.
- Sala macchine speciale
Sala macchine riservata agli impianti frigoriferi, accessibile solo agli addetti alla manutenzione.
- Cella frigorifera
Cella o armadio a temperatura inferiore all’ambiente.
- Pressione relativa
Pressione riferita alla pressione atmosferica, come quella indicata dai manometri per frigorista.
- Massima pressione consentita
Massima pressione per cui l’apparecchiatura è stata progettata, come specificato dal fabbricante; corrisponde alla PS della PED.
- Recipiente sotto pressione
Qualsiasi parte contenente refrigerante eccetto: compressori aperti e semi-ermetici, serpentine in aria e relativi collettori, tubazioni con relative valvole, giunti e riduzioni, controlli e manometri, e pompe.
- Gruppo compressore
Combinazione di uno o più compressori e relativi accessori generalmente forniti; cioè un gruppo o una centrale.
- Gruppo di condensazione
Combinazione di uno o più compressori, condensatori e serbatoi, e relativi accessori regolarmente forniti; cioè un’unità motocondensante.
- Rubinetto di intercettazione
Rubinetto che interrompe il flusso in un verso.
- Rubinetto di sezionamento
Rubinetto che chiude in entrambi i versi.
- Valvola bloccata
Valvola sigillata o altrimenti vincolata, in modo che possa essere utilizzata solo da persona competente.
- Diametro nominale
Numero arrotondato collegato non strettamente al diametro in mm, vedi tabella sotto.
- Limitatore di pressione
Pressostato a reinserzione automatica (come il KP15), indicato come PSH sull’alta e PSL sulla bassa pressione.
- Interruttore di pressione
Pressostato a reinserzione manuale senza necessità di attrezzi, indicato come PZH sull’alta e PZL sulla bassa pressione.
- Interruttore di pressione di sicurezza
Pressostato a reinserzione manuale mediante attrezzi, indicato come PZHH sull’alta e PZLL sulla bassa pressione.
- Recupero
Recupero del refrigerante dall’impianto alla bombola.
- Riciclaggio
Pulizia del refrigerante per il successivo riutilizzo.
- Rigenerazione
Procedimento chimico seguito da analisi di laboratorio per ottenere un certo grado di purezza del refrigerante, in lingua inglese reclaim.
| DN | diam. est. in mm | DN | diam. est. in mm |
| 10 | 18.0 | 50 | 60.3 |
| 20 | 26.7 | 65 | 76.1 |
| 25 | 33.4 | 80 | 88.9 |
| 32 | 42.1 | 90 | 101.6 |
| 40 | 48.3 | 100 | 108.0 |
DN delle tubazioni in rame secondo EN 14276-2:2007.
Gli impianti frigoriferi si classificano in diretti e indiretti.
I diretti sono quelli—come gli impianti a espansione diretta—in cui l’evaporatore raffredda direttamente l’aria o la sostanza da raffreddare. Sono diretti anche i normali impianti a pompa di calore in cui il condensatore riscalda direttamente l’aria.
Sono indiretti invece gli impianti—come quelli a circolazione di miscela glicolata—in cui l’evaporatore raffredda ovvero il condensatore riscalda una sostanza intermedia contenuta in un circuito chiuso provvisto di scambiatori in contatto con la sostanza finale. Un esempio semplice è dato da un chiller con dei fan coils per condizionare un ufficio.
A ben vedere lo scopo finale di una cella frigorifera delle mele è di mantenere fredde le mele, oppure in un’aria condizionata di mantenere le persone in condizioni di benessere termico; quindi si potrebbero considerare quasi tutti gli impianti come indiretti, in quanto l’evaporatore tratta l’aria che poi raffredda le mele o raffresca le persone. Qui viene in soccorso il concetto di circuito chiuso nella definizione dei sistemi indiretti: nell’esempio in questione l’aria non è in un circuito chiuso e non necessita di ulteriori scambiatori per raffreddare le mele o raffrescare le persone. Da questo punto di vista si capisce perché un hydrocooler per le pesche oppure un chiller per freddare acqua da spruzzare sui prodotti siano considerati sistemi diretti.
Preoccupandosi per la sicurezza e per la salute umana, è naturale classificare gli ambienti in base alle persone presenti. Si parla tecnicamente di occupazione.
Occupazione generalizzata—classe A
Ambienti in cui le persone possono dormire, oppure in cui il numero di persone presenti non è controllato, oppure a cui le persone possano accedere senza conoscenza delle precauzioni di sicurezza.
Esempi: ospedali, prigioni, case di cura, teatri, supermercati, sale conferenze, stazioni di trasporto pubblico, alberghi, residenze, ristoranti, piste di pattinaggio.
Occupazione controllata—classe B
Ambienti in cui è presente solo un numero limitato di persone, alcune delle quali necessariamente a conoscenza delle precauzioni generali di sicurezza.
Esempi: laboratori, luoghi di produzione, uffici.
Occupazione autorizzata—classe C
Ambienti in cui abbiano accesso solo persone autorizzate, a conoscenza delle precauzioni generali di sicurezza.
Esempi: raffinerie, depositi refrigerati, macelli, aree non pubbliche nei supermercati, stabilimenti di produzione—per esempio di prodotti chimici, cibi, ghiaccio, e gelati.
Le sale macchine si considerano come non occupate dalle persone.
Per stabilire l’impatto sulla salute, sulla sicurezza e sull’ambiente i refrigeranti sono classificati ed elencati in un’utile tabella della norma, in base ai seguenti parametri.
Gruppo di sicurezza
Indica assieme l’infiammabilità e la tossicità.
In classe A dei refrigeranti—purtroppo si utilizza lo stesso termine dell’occupazione—vi sono quelli a tossicità inferiore che, in concentrazione di 400 ppm (parti per milione) con esposizione prolungata durante un normale orario di lavoro di 40 ore a settimana, non producono effetti negativi sulla salute di buona parte dei lavoratori esposti.
In classe B dei refrigeranti vi sono tutti gli altri a tossicità superiore.
Per l’infiammabilità invece si dividono in classe 1, 2 e 3, dove 1 significa non propagante la fiamma, 2 infiammabile in misura minore e 3 infiammabile in misura maggiore.
I freon e la CO2 (R744) sono in classe A1, cioè a tossicità minore e non propaganti la fiamma (evitiamo di chiamarli non tossici e non infiammabili), il propano (R290) e il butano (R600) sono A3, mentre l’ammoniaca (R717) è B2—a tossicità superiore e infiammabile in misura minore.
Gruppo PED
Il raggruppamento è descritto nel post sulla PED. I freon e la CO2 sono nel gruppo 2, il propano, il butano, e l’ammoniaca nel gruppo 1.
Limite pratico
Concentrazione massima superata la quale—in caso di fuga di refrigerante—vi possono essere effetti lesivi per le persone.
Il limite pratico per il 404A è di 480 g/m3, per il 134a è di 250 g/m3, per il 22 è di 300 g/m3, per l’ammoniaca è di 0.35 g/m3.
Infiammabilità—LFL
Limite inferiore di infiammabilità—Lower Flammability Limit in inglese. Per il propano è di 90 g/m3, per l’ammoniaca è di 104 g/m3.
ODP
Potenziale di distruzione dell’ozono—Ozone Depletion Potential in inglese—riferito all’R12 per il quale si assume il valore di 1.
Il 22 ha un ODP di 0.055, gli HFC come il 404A e i refrigeranti naturali hanno ODP nullo.
GWP
Potenziale di riscaldamento globale—Global Warming Potential in inglese—in un orizzonte temporale di 100 anni, riferito alla CO2 per la quale si assume il valore di 1.
Il 404A ha un GWP di 3260, il 134a ha 1300, i refrigeranti naturali hanno GWP praticamente nullo.
In base alla classificazione di refrigerante, alla categoria d’impianto diretto o indiretto, all’occupazione degli ambienti, e alla disposizione dei componenti frigoriferi, discendono delle limitazioni di carica per salvaguardare la salute umana.
Si distinguono le tre seguenti localizzazioni degli impianti.
a) Impianto frigorifero in ambiente occupato
Quando il compressore, il condensatore o il ricevitore di liquido dell’impianto si trovano in un ambiente occupato.
b) Impianto frigorifero prevalentemente in ambiente non occupato
Quando il compressore, il condensatore e il ricevitore di liquido dell’impianto si trovano in una sala macchine non occupata o all’aperto.
c) Impianto frigorifero completamente in ambiente non occupato
Quando tutti i componenti si trovano in una sala macchine non occupata o all’aperto.
Le combinazioni possibili di occupazione, categoria, localizzazione e classificazione, considerate dalla norma, sono novanta, ma qui ne esaminiamo solo alcune.
Per gli impianti diretti con refrigeranti di classe A1, il limite pratico di concentrazione si applica nei seguenti casi:
- occupazione di classe A e localizzazione a) o b) (esempio aria condizionata senza pompa di calore in stanza da letto)
- occupazione di classe B o C, localizzazione a), con locali seminterrati o rialzati ma senza uscite di sicurezza adeguate (esempio aria condizionata a pompa di calore in studio commercialista o in laboratorio odontotecnico)
Gli impianti con refrigerante di classe A3 (come le isole surgelati a propano) sono soggetti al limite pratico per occupazione in classe A o B.
Le arie condizionate con refrigeranti A3 sono soggette a limitazioni specifiche non trattate qua.
Per i refrigeranti di classe B2, grazie alla presenza dell’ammoniaca, la norma è talmente tollerante che non val la pena entrare in dettaglio. Basti considerare che sono consentiti sino a 2.5 kg di ammoniaca per frigoriferi ad assorbimento in stanze da letto o stanze di ospedali. Una sala macchine ad ammoniaca fino a 10 kg si può trovare in uno studio legale. Per gli evaporatori ad allagamento, nelle sale di lavoro degli stabilimenti, non vi è un limite massimo di carica purché il personale al lavoro abbia a disposizione almeno dieci metri quadri a testa.
Dal rispetto della norma discende, sino a prova contraria, la presunzione di sicurezza dell’impianto.
Nel caso delle cariche di refrigerante è evidente invece che il rispetto della norma non è sufficiente a garantire la sicurezza. Il superamento dei limiti pratici di concentrazione deve essere evitato, se possibile, e in mancanza devono essere presi tutti gli accorgimenti necessari a minimizzare il rischio per la salute in caso di fuga di refrigerante dal sistema; con mezzi idonei, procedure, e addestramenti degli occupanti.
La distinzione tra localizzazione di tipo a) oppure b) non è sufficiente a ridurre il rischio di superamento del limite pratico, in quanto non si tiene minimamente in considerazione la complessità e la carica totale del sistema. La bozza di norma dell’agosto 2003 considerava il lato di alta pressione dell’impianto, ed essendo la linea liquida sino alla termostatica in alta pressione, per l’occupazione B con termostatica montata in ambiente si applicavano le restrizioni di carica. Come scappatoia si è passati a considerare solo il compressore, il ricevitore e il condensatore, facendo finta che la linea liquida non perda refrigerante. Di conseguenza un’aria condizionata a pompa di calore è classificata come localizzazione a), senza invece, come b).
Oltre all’influenza delle lobby, ad avviso di chi scrive, ha giocato anche una diffusa ideologia a favore dell’ammoniaca; sarebbe altrimenti difficile giustificare la permissività della norma al riguardo.
L’appendice D della norma EN 378-1 si occupa, con scarsa volontà, della protezione delle persone all’interno delle celle. Per le celle negative con volume superiore a 10 m3, a seconda delle condizioni operative, è necessario adottare uno o più dei seguenti accorgimenti.
- pulsante interno di allarme, illuminato e rimandato a postazione presidiata permanentemente
- dispositivi di segnalazione collegati a batteria tampone
- interruttore luci interno con priorità sugli interruttori esterni
- interruttore interno per lo spegnimento delle ventole evaporatore, con priorità sugli interruttori esterni
- interruttori luci illuminati
- indicazione dei percorsi verso le uscite di emergenza indipendenti dal sistema principale di illuminazione
- illuminazione di emergenza
A giudizio dell’autore, occorre segnalare il pericolo al proprietario/conduttore e coinvolgerlo nella scelta delle possibili soluzioni tecniche.
EN 378-2
La seconda norma della famiglia EN 378 si occupa di progettazione, costruzione, prove, marcatura, e documentazione degli impianti frigoriferi. La norma si applica agli impianti frigoriferi fissi o mobili di tutte le taglie, comprese le pompe di calore. Non si applica invece agli impianti utilizzanti aria o acqua come refrigerante. Non copre inoltre i requisiti per gli ambienti potenzialmente esplosivi.
Per attrezzature come le arie condizionate, i fabbricatori di ghiaccio, e i frigoriferi commerciali, le norme precedenti (EN 60335-2-40, 24, 89) sono sufficienti sino alla categoria I della PED, mentre per le categorie superiori è necessario applicare alcuni dei requisiti della EN 378-2.
La norma classifica tutti i componenti standard dell’impianto frigorifero e ne stabilisce i requisiti, tra l’altro rimandando ad altre norme, molte delle quali devono essere applicate dai costruttori dei componenti in questione. Al costruttore dell’impianto basta verificare che il costruttore del componente lo abbia certificato secondo gli standard richiesti o con metodi alternativi equivalenti.
Le tubazioni sono invece responsabilità del costruttore dell’impianto, che deve attenersi alle norme EN 14276-2 o EN 13480.
Il punto 6 della norma è dedicato agli assiemi. Si comincia logicamente con la determinazione della pressione massima consentita (PS), da calcolare o misurare nelle condizioni più gravose. In mancanza di una determinazione più precisa, si può adottare la pressione di saturazione del refrigerante alla temperatura indicata dalla tabella seguente estratta dalla norma.
| Ambiente esterno | 32 °C | 38 °C | 43 °C | 55 °C |
| Lato di alta pressione con condensatore ad aria | 55 °C | 59 °C | 63 °C | 67 °C |
| Lato di bassa pressione con evaporatori all’interno | 27 °C | 33 °C | 38 °C | 38 °C |
Temperature di progetto specifiche in base al clima
Qualora presente, la valvola di sicurezza deve essere tarata al valore della PS (ad esempio 28 bar), e il pressostato deve sganciare non oltre 0.9*PS (ad esempio 25.2 bar). In assenza della valvola, il pressostato può essere regolato al valore della PS (ad esempio 28 bar).
La norma si occupa poi nel dettaglio di tubazioni e raccordi. I raccordi a cartella sono consentiti solo con il tubo cotto sino al diametro esterno massimo di 20 mm; gli spessori minimi e gli intervalli delle coppie di serraggio sono riportati nella tabella seguente.
Diametro
esterno
mm | Spessore
minimo
mm | Coppia di
serraggio
N*m |
| 6 | 0.80 | 14–18 |
| 8 | 0.80 | 33–42 |
| 10 | 0.80 | 33–42 |
| 12 | 0.80 | 50–62 |
| 16 | 0.80 | 63–77 |
| 19 | 1.00 | 90–110 |
Spessore minimo dei tubi e coppia di serraggio delle cartelle
Per i raccordi conici filettati (NPT) il diametro nominale massimo è 40 mm, mentre è 32 mm per i giunti a compressione.
Le distanze massime tra i supporti delle tubazioni in rame sono indicate nella tabella sotto.
Diametro
esterno
mm | Spaziatura
massima
m |
| 15–22 cotto | 2 |
| 22–53 crudo | 3 |
| 54–67 crudo | 4 |
Distanze massime tra i supporti delle tubazioni
Le tubazioni installate in ambienti aperti al pubblico devono essere protette e a un’altezza da terra di almeno 2.2 m.
Le tubazioni di collegamento dei dispositivi di sicurezza devono avere un diametro interno minimo di 4 mm, quindi non si possono usare capillari per il pressostato di sicurezza.
La norma, mediante un diagramma di flusso, specifica le protezioni richieste per evitare la sovrappressione negli impianti. Ci limitiamo qui agli impianti con compressori alternativi, a vite, o scroll, con classe 1 o 2 di infiammabilità del refrigerante, e con categoria PED sino a III.
Quando i recipienti in pressione possono essere chiusi solo mediante valvole bloccate, per ogni compressore è sufficiente un semplice limitatore di pressione (pressostato) di tipo approvato, fino a 90 m3/h di spostamento e 100 kg di carica di refrigerante; ovvero fino a 10 kg di carica, indipendemente dallo spostamento del compressore, se i recipienti in pressione non superano la categoria I della PED.
Al di fuori dei casi sopra indicati, è sufficiente e anche buona prassi adottare una doppia valvola di sicurezza con un rubinetto di scambio, in combinazione con un interruttore di pressione (pressostato a reinserzione manuale) per ogni compressore.
Per impianti con carica superiore a 300 kg è necessario un dispositivo che indichi in fase di manutenzione che la valvola ha scaricato in atmosfera. In ogni caso sul circuito di scarico della pressione sono ammesse solo valvole bloccate coperte da cappucci, obbligatorie, a monte e a valle della valvola di scarico, quando la carica supera i 100 kg.
La norma segnala poi che i pressostati di sicurezza devono essere collegati al compressore a monte del rubinetto di scarico, non è quindi consentito collegarsi al ricevitore di liquido.
I sistemi di misura e gli indicatori contribuiscono alla sicurezza dell’impianto, per cui la norma impone la presenza di manometri di alta e di bassa quando la carica supera i 100 kg di refrigerante di tipo A1, o 25 kg di tipo A2, B1, o B2, e 2.5 kg per A3 e B3.
Gli indicatori di livello massimo sono poi necessari per i ricevitori di liquido, con le stesse limitazioni di carica dei manometri.
Per quanto riguarda le prove, si distinguono le seguenti.
- prove di resistenza (alla pressione)
- prove di ermeticità (assenza di fughe)
- intervento dei pressostati di sicurezza
- prove di conformità dell’intera installazione
Tutti i componenti devono essere provati secondo gli standard cui la norma rimanda, o anche mediante il metodo indicato al punto 5.3.2.2 della norma stessa. Se i componenti dell’assieme sono già stati provati dal costruttore ovvero sono approvati come tipologia, allora si può passare direttamente alle prove di ermeticità, saltando le prove di resistenza.
I componenti possono essere testati individualmente a una pressione di almeno 1.43*PS (ad esempio 40 bar), oppure approvati come tipologia mediante calcolo o prova a campione a una pressione di 3*PS (ad esempio 84 bar).
Per il lato di bassa pressione dell’impianto, la pressione di prova è legata alla relativa PS; il compressore deve essere lasciato chiuso per evitare di superare la PS specificata dal costruttore.
Ogni impianto richiede una prova di ermeticità, eseguita in fabbrica se è assemblato là, altrimenti in cantiere. Il costruttore deve stabilire una procedura e dei criteri di vuoto; secondo la norma il vuoto è un metodo solo approssimativo di verifica dell’ermeticità. Le prove di ermeticità devono avere una sensibilità almeno equivalente alla prova di bolla eseguita alla pressione PS; i cercafughe devono essere calibrati regolarmente secondo le indicazioni del costruttore.
Ai fini dei criteri di vuoto, chi scrive suggerisce di far riferimento alla seguente tabella con le pressione del vapor saturo di acqua alle varie temperature. Per cui in condizioni climatiche sopra a 0 °C, in molti casi è sufficiente raggiungere 300 Pa di pressione di vuoto, mantenendo la lettura stabile per un’ora a pompa spenta.
Temperatura
°C | Pressione
Pa |
| 100 | 101419 |
| 40 | 7383 |
| 30 | 4246 |
| 20 | 2338 |
| 10 | 1228 |
| 0 | 611 |
| -10 | 260 |
| -20 | 103 |
| -30 | 38 |
Pressioni del vapor saturo di acqua alle varie temperature
Prima della messa in servizio, deve essere redatto un verbale di verifica dell’adeguatezza dell’installazione, con particolar riguardo ai seguenti aspetti.
- documentazione dei componenti soggetti a pressione
- verifica dei dispositivi di sicurezza
- rispondenza della tubazione alla norma EN 14276-2
- registrazioni delle prove di ermeticità
- ispezione visiva
- verifica della marcatura
Infine la norma si occupa della marcatura; ogni impianto e i suoi componenti principali devono essere identificati mediante marcatura.
In prossimità o sull’impianto di refrigerazione deve essere posizionata una targa segnaletica (etichetta) con le seguenti indicazioni.
- nome e indirizzo del costruttore
- modello, numero di serie o numero di riferimento
- anno di costruzione
- sigla del refrigerante
- carica del refrigerante
- PS del lato di alta e di bassa
- dati elettrici
L’installatore deve redigere un verbale che confermi la corretta installazione dell’impianto secondo i requisiti di progettazione, e che indichi la regolazione delle apparecchiature di sicurezza e di comando come lasciate dopo l’avviamento. Il verbale deve essere conservato dall’installatore ed esibito su richiesta.
Il costruttore è tenuto a fornire i manuali di istruzioni tradotti nella lingua del paese in cui l’impianto è installato. In particolare i manuali devono contenere le seguenti informazioni.
- scopo e descrizione dell’impianto
- schemi e diagrammi
- istruzioni per l’avvio, l’arresto e la messa in pausa dell’impianto
- elenco dei problemi più frequenti e delle soluzioni
- alcune delle informazioni contenute nella targa macchine (vedi sotto)
- istruzioni di manutenzione e scadenzario di manutenzione programmata
- guida alla compilazione del libretto macchina
Ogni impianto deve avere una targa macchina affissa in un luogo accessibile dell’impianto e contenente le seguenti informazioni.
- nome, indirizzo, e telefono dell’installatore, del suo reparto d’assistenza, il reparto d’assistenza dell’entità o della persona responsabile dell’impianto, e l’indirizzo e il telefono dei vigili del fuoco, della polizia, degli ospedali, e dei centri per grandi ustionati
- la natura del refrigerante indicando la formula chimica e la designazione numerica (vedi appendice E della EN 378-1)
- istruzioni per arresto d’emergenza dell’impianto
- pressione massima consentita
- dettagli sull’infiammabilità per i refrigeranti del gruppo A2, A3, B2, e B3
- dettagli sulla tossicità per i refrigeranti del gruppo B1, B2, e B3
Per piccoli impianti contenenti refrigerante di gruppo A1, la prescrizione della targa appare irragionevole e destinata a esser disattesa.
Ogni impianto con carica superiore ai 3 kg deve avere un libretto macchina preparato dall’installatore al momento del montaggio, il cui utilizzo è specificato meglio nella EN 378-4.
EN 378-3
Questa terza norma della famiglia EN 378 si occupa dell’installazione in cantiere e della protezione delle persone.
Per la localizzazione degli impianti si distingue tra aria aperta, sala macchine designata tale, area occupata, e area non occupata non designata come sala macchine.
Per installazioni all’aria aperta basta sincerarsi che eventuali fughe di refrigerante non possano entrare negli edifici o danneggiare le persone.
Le carenature o i ripari degli impianti devono essere ventilati naturalmente o forzatamente.
La norma concede di equiparare all’aria aperta quegli ambienti in cui un lato lungo sia chiuso all’80% della superficie mediante una persiana con il 75% di area di passaggio.
Volendo cercare una coerenza nella norma, si potrebbe credere che un ambiente a pianta quadrata, con un’apertura pari al 60% di una parete, sia equiparato all’aria aperta.
Le sale macchine designate come tali, quando la carica supera il limite pratico, devono essere speciali, cioè riservate agli impianti di refrigerazione.
Le sale macchine non designate come tali sono equiparate alle sale macchine designate.
Le sale macchine, speciali o meno, devono soddisfare i seguenti requisiti e avere le seguenti dotazioni.
- le fughe di refrigerante non devono penetrare i locali circostanti
- deve essere possibile abbandonare immediatamente la sala macchine in caso di pericolo
- l’aria in ingresso ai motori a combustione, ai compressori d’aria e alle caldaie, non deve contenere gas, e per le sale macchine speciali deve provenire dall’esterno
- non vi possono essere sostanze infiammabili a parte il refrigerante e l’olio per la manutenzione dell’impianto
- arresto di emergenza dentro la sala e fuori vicino alla porta
- ventilazione forzata con interruttore di emergenza fuori vicino alla porta
- le aperture verso l’esterno non possono essere sotto le scale delle uscite di emergenza
- sigillatura di tutte le condutture che attraversano le pareti, il tetto, e il pavimento della sala macchine
- mezzi antincendio adeguati
- illuminazione di servizio e d’emergenza
- targhe con divieto d’accesso ai non autorizzati, divieto di fumo, proibizione di fiamme
- altezza netta di 2.10 m nelle zone di lavoro
- porte, pareti, tetto, e pavimento REI 60
Chiaramente alcuni dei requisiti sono legati alla tossicità del refrigerante, all’infiammabilità, e al superamento del limite pratico, altrimenti basterebbe considerare il locale come occupato, per evitarli.
Se le sale sono occupate per periodi significativi, ad esempio utilizzate come officina, allora sono equiparate ad ambienti con classe di occupazione C.
Quando il personale è all’interno, la ventilazione della sala macchine richiede un minimo di 4 ricambi ora. In condizione di emergenza il ricambio richiesto in m3/h è pari a \(50.4\cdot M^{2/3}\) (elevato a due terzi), dove M è la carica di refrigerante in kg.
La norma giudica sufficienti in ogni caso 15 ricambi ora, mentre ad avviso chi scrive in generale non lo sono.
Le sale macchine per refrigeranti del gruppo A2, A3, B2, e B3 hanno requisiti aggiuntivi; è interessante l’obbligo di docce di emergenza per gli impianti con più di 1000 kg di ammoniaca.
La norma si occupa anche, brevemente, dei requisiti elettrici delle installazioni, ricordando, tra l’altro, che le alimentazioni agli impianti frigoriferi devono essere autonome dai sistemi di allarme, illuminazione e ventilazione.
Le sale macchine devono essere equipaggiate con rilevatori nel caso in cui la carica superi i 25 kg e il refrigerante abbia ODP o GWP maggiore di zero.
Qui la norma pare voler tutelare l’ambiente, tuttavia è inaccurata e irragionevole. Inaccurata poiché non specifica se i 25 kg si riferiscono alla carica massima o alla carica totale di tutti gli impianti presenti in sala macchine. Irragionevole poiché considera la carica in kg anziché il GWP moltiplicato per la carica—26 kg di refrigerante con GWP 1 (CO2) sono soggetti a rilevazione, mentre 24 kg con GWP 3300 (R507A) non lo sono. Si potrebbe obiettare che anche la direttiva sui gas fluorurati fissa un limite di 3 kg per i refrigeranti fluorurati soggetti a ricerca delle fughe, anziché considerare il GWP moltiplicato la carica. Ma, perlomeno, la direttiva limita l’ambito ai refrigeranti fluorurati, mentre la norma EN 378-3 è universale, in quanto tutti i refrigeranti hanno GWP maggiore di zero, eccetto (guarda caso) l’ammoniaca. La direttiva inoltre non distingue tra impianti all’aria aperta e impianti in sala macchine. Forse l’irragionevolezza maggiore è proprio nell’aver fissato a zero il limite massimo del GWP; se domani si scoprisse che l’ammoniaca ha un GWP di 0.1, forse la norma cambierebbe il limite.
I rilevatori sono necessari anche quando la concentrazione in sala macchine può raggiungere il 25% del limite di infiammabilità o il 50% di quello di tossicità o asfissia. I rilevatori devono quindi attivare un allarme e la ventilazione di emergenza. Se la concentrazione può arrivare al limite pratico, allora la norma detta i requisiti dei rilevatori. Di nuovo si fa un’eccezione per quei gas come l’ammoniaca (combinazione) che hanno un odore riconoscibile sotto il limite di tossicità, per cui i rilevatori non sono necessari per tale limite.
Per gli impianti ad ammoniaca contenenti più di 3000 kg di refrigerante, gli allarmi devono essere rimandati a una postazione presidiata 24 ore su 24, garantendo l’intervento sul posto di personale specializzato entro 60 minuti.
Per gli impianti ad ammoniaca con più di 50 kg, i rilevatori devono avere una soglia di pre-allarme che attivi la ventilazione di emergenza, e una soglia di allarme che arresti l’impianto, interrompendo anche l’alimentazione.
Per gli impianti ad ammoniaca con più di 500 kg, occorrono i rilevatori anche sull’eventuale circuito secondario, miscela glicolata o altro, senza tuttavia inviare segnali di evacuazione.
Per tutte le sale macchine, occorre verificare almeno una volta l’anno la ventilazione, l’allarme e i rilevatori eventuali, registrando la verifica nel libretto macchina.
EN 378-4
L’ultima norma della famiglia EN 378 si occupa degli aspetti relativi al funzionamento, alla manutenzione, e alla riparazione degli impianti frigoriferi, e al recupero, al riutilizzo, e allo smaltimento di tutti i refrigeranti.
La norma impone che il personale incaricato della conduzione, della supervisione e della manutenzione degli impianti frigoriferi sia adeguatamente istruito e competente in relazione ai compiti assegnati. L’installatore dovrà far presente questa necessità.
Per gli impianti contenenti più di 3 kg di refrigerante, il personale dovrà conoscere il modo di funzionamento dell’impianto. Il personale dovrà essere istruito prima della messa in servizio.
La norma pare tagliata su misura per gli impianti di taglia medio-grande, lasciati in carico al conduttore per la manutenzione ordinaria. Per evitare di imporre obblighi assurdi a chiunque possieda un impianto frigorifero, è sufficiente limitare al massimo le operazioni di ordinaria conduzione, chiamando il servizio esterno di manutenzione per ogni esigenza.
Il proprietario/conduttore deve tenere aggiornato un libretto per ogni impianto con carica superiore ai 3 kg, annotando quanto segue.
- dettagli delle manutenzioni e riparazioni
- quantità e tipo del refrigerante caricato
- analisi del refrigerante riutilizzato
- fonte del refrigerante riutilizzato
- modifiche e sostituzioni dei componenti
- risultati delle prove di routine
- periodi significativi di non utilizzo
Va notato che l’obbligo è in capo al proprietario o al conduttore—in inglese owner e operator—e non all’installatore. Non è poi vero che sia l’installatore soltanto a compilare il libretto: se il proprietario decide di spegnere l’impianto per la stagione morta, senza avvalersi del servizio esterno, allora deve compilare il libretto da solo.
Il proprietario/conduttore deve tenere in sala macchine l’originale del libretto, oppure una copia su carta, qualora l’originale sia su computer in ufficio.
Ogni impianto frigorifero necessita di manutenzione periodica secondo le indicazioni del manuale di istruzioni. Sta al proprietario/conduttore assicurarsi che l’impianto sia mantenuto correttamente.
Per gli impianti con carica superiore a 3 kg è obbligatoria la ricerca delle fughe almeno una volta l’anno, vedi anche il post sugli F-gas.
Le manutenzioni ordinarie che non modificano l’impianto né le regolazioni, come la pulizia del condensatore dal lato aria, possono essere eseguite da personale con competenza adeguata.
Non è consentito caricare l’impianto con refrigerante diverso da quello indicato nella targa macchina, salvo diversa specifica del costruttore.
La norma ha un diagramma di flusso per stabilire se, come, e quando il refrigerante usato possa essere riciclato, ovvero debba essere rigenerato o smaltito. Si può riutilizzare il refrigerante solo all’interno dello stesso impianto e solo se il circuito non ha subito una pesante contaminazione a causa di un motore bruciato. Prima del riutilizzo è necessario eseguire un test antiacido e se necessario un riciclo. In tutti gli altri casi occorre smaltire il refrigerante oppure analizzarlo per un’eventuale rigenerazione.
La norma consentirebbe al tecnico di riciclare il refrigerante con un apparato idoneo per poi riutilizzarlo in impianti simili. Tuttavia, per l’R22 e per gli altri HCFC, il regolamento CE 1005/2009 permette il riciclo solo sullo stesso impianto e solo sino al 31 dicembre 2014. Fino alla stessa data si possono utilizzare HCFC rigenerati, ma per tutti gli altri refrigeranti che danneggiano lo strato di ozono, come l’R12, il regolamento ne vieta qualsiasi tipo d’impiego, incluso il riutilizzo nello stesso impianto.
Quando si deve aprire una parte del circuito frigorifero per una riparazione o perché l’impianto va smaltito, occorre fare il vuoto in quella parte sino 0.3 bar assoluti, se la temperatura ambiente è di 20 °C; per le altre temperature, è necessario raggiungere una densità del gas pari a quanto si avrebbe a 0.3 bar e 20 °C.
Anche quando il refrigerante recuperato è destinato allo smaltimento, non si possono mischiare refrigeranti diversi nella stessa bombola.
Le operazioni di recupero per lo smaltimento dell’impianto devono essere registrate nel libretto, ma non è chiaro per quanto tempo debba poi esser conservato il libretto.
![\begin{align*} n &:= 58 && \text{( number of data bins )}\\% J &:= \{1,\ldots,n\} && \text{( bin-index set )}\\% K &:= \{A,B,C,D\}\subseteq J && \text{( interpolation subset )}\\% j &:= \text{[variable index in $J$]} && \text{( referred to $j$-bin )}\\% k &:= \text{[variable index in $K$]} && \text{( referred to $k$-bin )}\\% T_j &:= \text{[listed in Table VI]} && \text{( $j$-bin outdoor temper.$ $ )}\\% h_j &:= \text{[listed in Table VI]} && \text{( $j$-bin duration )}\\% T_A &:= 32\ {}^\circ\text{C} && \text{( reference outdoor temper.$ $ )}\\% T_B &:= 25\ {}^\circ\text{C} && \text{( $B$-bin outdoor temper.$ $ )}\\% T_C &:= 15\ {}^\circ\text{C} && \text{( $C$-bin outdoor temper.$ $ )}\\% T_D &:= 5\ {}^\circ\text{C} && \text{( $D$-bin outdoor temper.$ $ )}\\% P_k &:= \text{[input]} && \text{( cooling capacity at $T_k$ )}\\% P_j &:= \text{[interpolated from values in $K$]} && \text{( cooling capacity at $T_j$ )}\\% D_k &:= \text{[input]} && \text{( power input at $T_k$ )}\\% COP_k &:= P_k/D_k && \text{( coeff.$ $ of perform.$ $ at $T_k$ )}\\% COP_j &:= \text{[interpolated from values in $K$]} && \text{( coeff.$ $ of perform.$ $ at $T_j$ )}\\% \eta &:= \begin{cases}% 0.2 &\text{for low temp.} \\% 0.4 &\text{for medium temp.} % \end{cases} && \text{( variable load )}\\% \eta_j &:= \begin{cases}% 1 &\text{for }T_A{\leqslant}T_j \\% \frac{T_j-T_D}{T_A-T_D} &\text{for }T_D{<}T_j{<}T_A \\% 0 &\text{for }T_j{\leqslant}T_D % \end{cases} && \text{( variable load ratio at $T_j$ )}\\% \end{align*}](http://www.micheletti.org/wp/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cb951a081fc605c95e761f7d07871683_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
nelle formule sopra; tuttavia non necessita a posteriori di sommatorie, in quanto può essere ottenuto dividendo P_A per il SEPR, moltiplicando il tutto per 6143 ore per la TN e 7450 ore per la BT. Il SEPR stesso, invece, non può essere ottenuto linearmente dai 
e 
con 
in 
, a causa della non linearità indotta dal coefficiente di degradazione.
