Cosa hanno a che fare i termostati Ascon Tecnologic con lo strato dell’ozono?

da Andrea Cattaneo

L’utilizzo di appositi relè, conformi alla normativa IEC/EN 60079-15, rende i termostati Ascon Tecnologic particolarmente interessanti per tutti quei costruttori che, in accordo con le leggi internazionali, utilizzano nei loro frigoriferi refrigeranti non CFC (tipicamente esplosivi) contribuendo alla riduzione del buco nello strato dell’ozono e alla riduzione dell’effetto serra.

Partiamo dalla definizione di cosa si intende con “strato dell’ozono”.

 

Lo strato di Ozono


Lo strato di ozono (O3) è una regione dell’atmosfera che rappresenta il naturale schermo della Terra alle radiazioni solari essendo in grado di filtrare le pericolose radiazioni ultraviolette contenute nella luce solare prima che queste raggiungano la superficie terrestre causando danni all’uomo e alle altre forme di vita.

Negli anni ’70 e ’80, gli scienziati evidenziarono un assottigliamento dello strato di ozono sopra l’Antartide. Questo fenomeno (tutt’ora presente) è legato ad un’atmosfera inquinata dai prodotti chimici industriali, i CFC, contenenti cloro e bromo, rilasciati dalle attività umane.
Questo “buco”, di rilevanti dimensioni, rappresenta uno dei più gravi pericoli per l’ambiente.

 

I clorofluorocarburi bucano lo strato di Ozono


Vediamo in dettaglio come i CFC, provocano ancora oggi l’assottigliamento dello strato di ozono.

I CFC (composti da cloro, fluoro e carbonio) sono gas molto stabili, che vengono però scomposti dalla radiazione solare la quale ne scinde la molecola liberando così il cloro (Cl).

Una volta libero, il cloro reagisce con l’ozono (O3) sottraendone una molecola d’ossigeno (O) e formando così monossido di cloro (ClO) e liberando l’ossigeno(O2) secondo la formula Cl+O3 = ClO + O2

La molecola di monossido di cloro (ClO) incontrando un’altra molecola d’ossigeno (O) si scinde, liberando nuovamente il cloro (Cl), che reagisce nuovamente con un’altra molecola di ozono (O3) realizzando così una nuova reazione con la formula: ClO + O = Cl + O2

Alle sostanze con questo effetto viene associato un coefficiente (ODP, Ozone Depletion Potential), che indica quanto dannose siano per lo strato dell’ozono.

La produzione industriale di CFC è cominciata negli anni ‘20 e il perpetuarsi di questo ciclo nel corso degli anni ha ridotto del 3% dell’ozono presente nell’atmosfera della terra.

Inoltre, la stabilità chimica dei CFC, col passare degli anni, ha fatto in modo che si accumulassero nell’atmosfera contribuendo in tal modo ad accentuare il cosiddetto “effetto serra”.

Alle sostanze con effetto serra viene associato un coefficiente (GWP, Global Warming Potential) che indica quanto esse peggiorino l’effetto serra.

Molti cloroflorocarburi (CFC) con alto ODP e GWP erano, e in alcuni casi lo sono ancora, utilizzati come fluidi per circuiti frigoriferi.



I CFC sono i più comuni fluidi per i frigoriferi


Il fluido refrigerante è il fluido operativo di un ciclo frigorifero. Può essere di tipo naturale (ammoniaca, anidride carbonica, propano, ecc.) o artificiale.

Le molecole CFC sono state storicamente le prime ad essere utilizzate nei cicli frigoriferi a compressione, in quanto la sostituzione di un atomo di idrogeno con un atomo di fluoro è un'operazione semplice che provoca un aumento di densità, mentre la sostituzione di un atomo di idrogeno con uno di cloro provoca generalmente un aumento dell'entalpia di evaporazione e una riduzione della temperatura di ebollizione.

Tutti i refrigeranti CFC possiedono queste importanti proprietà:

  • sono fluidi molto stabili chimicamente (cioè mantengono inalterate le loro proprietà nelle più svariate condizioni fisiche)
  • non risultano tossici per l’uomo
  • non sono infiammabili
  • garantiscono un buon rendimento della macchina frigorifera in rapporto al loro quantitativo d’impiego
  • possiedono in generale un basso punto di ebollizione alla pressione atmosferica
  • venivano prodotti a costi relativamente contenuti


Hanno però, come già detto, il grosso svantaggio di erodere lo strato dell’ozono e di contribuire all’effetto serra.

Per le queste questi effetti negativi, l'utilizzo dei CFC è stato proibito a partire dal 31 dicembre 2000, anche nelle operazioni di manutenzione e di ricarica di impianti per la refrigerazione ed il condizionamento.

I refrigeranti CFC sono stati progressivamente sostituiti con nuovi refrigeranti considerati meno dannosi per l’ozono.

 

I refrigeranti non CFC


Tra le soluzioni, adottate come alternative ai CFC, vi sono alcuni fluidi naturali come l'anidride carbonica, l'ammoniaca, il propano ed altri idrocarburi. Alcuni di questi hanno però caratteristiche negative come la corrosività o l'esplosività.

Fra i più comuni:

Propano (R290): è un idrocarburo presente come gas naturale (HC) o come prodotto dell'industria del petrolio (con un GWP di 3 e un ODP di 0). L’R-290 è un combustibile fossile propano altamente raffinato e purificato. È infiammabile, ma non tossico.
Si ritiene che, nella sola Europa, vi siano oltre 0,5 milioni di teche plug-in a propano nei supermercati e due milioni di dispositivi di raffreddamento per bottiglie e congelatori di gelato attualmente in funzione con questo liquido refrigerante.

Butano ed Isobutano (R600, R600a): sono idrocarburi presenti come gas naturale o come prodotto dell'industria del petrolio. A causa dell'elevata esplosività il loro utilizzo è ad oggi limitato ad unità frigorifere per refrigerazione tipicamente ad uso domestico di limitata capacità.

Ammoniaca (R717): è un fluido naturale, OPD e GWP nulli, noto per le altissime performances nei cicli frigoriferi.
È utilizzata nell’industria della refrigerazione sin dagli anni ’30 del secolo scorso, caratterizzata da un punto di ebollizione molto basso e da un alto coefficiente di efficienza energetica, legato prevalentemente ad un calore latente di evaporazione molto alto.

In contrasto alle ottime proprietà refrigeranti, presenta tuttavia tossicità, corrosività ed esplosività tali da renderlo tuttora un refrigerante di nicchia. È utilizzato puro in macchine per il condizionamento di piccole dimensioni con ciclo frigorifero tradizionale o in impianti di refrigerazione di grandi dimensioni con ciclo di assorbimento in miscela con acqua, una tipologia piuttosto differente da quelle comunemente utilizzate.

Come è facile notare, tutti i fluidi refrigeranti citati qui sopra sono infiammabili.
Occorre quindi che i componenti dell’impianto refrigerante siano progettati in maniera da non generare scintille e quindi esplosioni accidentali.

 

I termostati Ascon Tecnologic utilizzano relè anti-sparking


Uno dei componenti in cui si possono generare scintille (e quindi esplosioni) è proprio il termostato ed in particolare lo sono i relè di comando che, se non appositamente progettati, generano un arco elettrico che potrebbe infiammare eventuali dispersioni di liquido refrigerante.

I termostati ed i temporizzatori per la refrigerazione di Ascon Tecnologic, come ad esempio quelli delle serie Z31, Y39, X34 e E3x , sono stati appositamente progettati ed approvati per essere utilizzati nelle applicazioni con liquidi refrigeranti “esplosivi” in ottemperanza alla normativa IEC/EN 60079-15.

Infatti i loro relè sono realizzati con contatti appositi che vengono incapsulati in una scatola sigillata e vengono detti “sealed” in modo che non generino scintille.


Concludendo:


L’uso di relè anti-sparking all’interno dei termostati Ascon Tecnologic permette, ai costruttori di sistemi frigoriferi, di utilizzarli anche in presenza di refrigeranti non CFC (tipicamente esplosivi) che non danneggiano lo strato dell’ozono e che hanno un ridotto effetto serra.

Contribuisci alla riduzione del buco dell’ozono, usa regolatori Ascon Tecnologic.
Contattaci a info@ascontecnologic.com