La Catena del Freddo nella conservazione alimentare della GDO italiana, l’importanza della scelta dei migliori gas refrigeranti

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I prodotti alimentari freschi, congelati e surgelati necessitano di molta cura per evitare la formazione di muffe, colonie batteriche, per mantenere inalterate le caratteristiche nutrizionali e organolettiche. Il tutto, in Italia è regolamentato dall’insieme di normative “HACCP”. Questa “catena del freddo” virtuosa e di fondamentale importanza vede l’impiego di mezzi di trasporto refrigerati, di celle di stoccaggio, di laboratori refrigerati per la lavorazione intermedia, di banchi di esposizione per l’offerta pubblica. Tutto questo richiede consumo di energia elettrica. La qualità della generazione del freddo alimentare è direttamente correlata alla bontà dei progetti degli impianti in funzione e soprattutto alla scelta del più performante gas refrigerante.

I nuovi gas refrigeranti devono ora soddisfare importanti requisiti di sostenibilità ambientale

La normativa EU 517/2014 [FIG 1] ha imposto nuove impegnative sfide sull’utilizzo dei gas refrigeranti per mantenere in funzione gli impianti già esistenti e in buone condizioni e anche per costruire nuovi impianti. La figura qui di seguito mostra la “stretta” sul famigerato “GWP” che ogni gas refrigerante possiede come definito nella normativa.

[FIG 1] La riduzione imposta nel tempo delle “quote F-Gas” che si misura in GWP in Europa
Oltre al percorso di riduzione del GWP immesso nel marcato EU, mostrato in figura, ci sono anche importanti divieti veri e propri. Quelli più noti e di impatto sono:

  •  Divieto di utilizzo R-404A per carica impianti esistenti a meno di circuiti molto piccoli (piccole celle di stoccaggio)
  • Imposizione di utilizzo di refrigeranti a basso e bassissimo GWP in nuovi impianti di refrigerazione (e in futuro anche di aria condizionata split e multi-split)

Per tale ragione negli ultimi anni si vede un incremento di utilizzo di nuovi gas refrigeranti “ecologici” come

  • R744 (trattasi di CO2 trattata, compressa e liquefatta industrialmente) per grandi potenze,
    grandi impianti
  •  HFO puri o in miscela ad alta percentuale (come R-1234ze, R-513A, R-455A, R-454C)
  • Miscele di HFC e HFO in grado di funzionare “al posto” di R-404A, come i noti R-448A,R-449A, R-452A
  • R290 e R600 (trattasi di idrocarburi liquefatti dopo trattamento industriale di distillazione)

Quello che ci chiediamo è:

Ridurre il GWP ai minimi termini, anche sotto alle soglie periodiche imposte dalla UE (p.es. circa 300 andando a oltre 2030) è in effetti un beneficio per l’ambiente?

La risposta è immaginabile: NO! Vediamo il perché…

La verità sul GWP e sul reale beneficio ambientale nell’evoluzione della tecnologia degli impianti di refrigerazione e di condizionamento aria ambiente

Per chiarire questo fondamentale aspetto dobbiamo esaminare il parametro che sarà più di tutti tenuto in considerazione nel settore dell’impiantistica per il freddo commerciale. Si chiama “T.E.W.I.” e sta per Total Equivalent Warming Impact, ovvero impatto globale equivalente sull’effetto serra atmosferico. Si parla di “effetto serra globale” perché considera non solo l’impatto diretto del fluido refrigerante ma anche l’impatto della produzione di anidride carbonica necessaria per l’energia elettrica di alimentazione (effetto indiretto).

T.E.W.I. = (effetto diretto) + (effetto indiretto)

Qui viene il punto: l’effetto diretto è quello dovuto alle perdite di gas in aria; l’effetto indiretto è quello dovuto ai consumi di energia elettrica generati da un macchinario.

Nella [FIG 2] si osserva come l’impatto delle emissioni dirette attribuibile ai gas refrigeranti nel mondo sia davvero di poco conto:

[FIG 2] I consumi di energia elettrica rappresentano quasi l’80 % delle immissioni effetto serra nel mondo
 

Come fare per ottenere un beneficio ambientale massimo quando si decide la tipologia di impianto per il proprio supermarket

È piuttosto semplice districarsi nel labirinto di tecnologie disponibili oggi per gestire il freddo nel proprio supermercato. Per prima cosa ci si chiede: quale obiettivo ci dobbiamo porre? Potrebbe essere “spendere il meno possibile per rinnovare l’impianto, inquinando il meno possibile”, no?
Solitamente si è in presenza di due situazioni:

  • Impianti di costruzione non obsoleta (meno di 20 anni di vita)

In questo caso nella gran parte dei casi le condizioni dell’impianto non sono pessime e con semplici interventi di manutenzione si possono ridurre i consumi energetici in maniera significativa e dunque ottenere un profilo ecologico decisamente favorevole.

In questo caso ci vengono in aiuto i cosiddetti “gas da retrofit” come R-448A che permettono di ammodernare l’impianto rendendolo conforme alle direttive europee senza grosse spese.

I vantaggi di questa scelta sono molteplici: investimento minimo, elevata affidabilità, periodo di chiusura esercizio minimo (p.es. una notte), mantenimento dei prodotti sugli scaffali tramite adozione della tecnologia con ghiaccio secco sublimante, riduzione dei consumi energetici fino ad un 30 %.

  • Impianti obsoleti (più di 20 anni di esercizio), solitamente con vari problemi di stabilità di funzionamento ed elevati consumi energetici

In questo caso si prevede solitamente la sostituzione dell’impiantistica o di gran parte di essa.

Procedendo alla ristrutturazione, si farà fronte a normative sull’utilizzo di nuovi gas molto più impegnative rispetto al caso di semplice adeguamento (retrofit). Ecco che entrano in gioco i nuovi gas refrigeranti.

Vogliamo darvi una semplice guida doverosamente generalista che può dare una buona idea di ciò che avviene nella realtà dato che gli impianti di refrigerazione commerciale supermarket sono piuttosto simili tra loro. Consideriamo anche che in Italia l’80 % delle superfici di vendita è sotto a 1600 m2 quindi si tratta di impianti non troppo complessi e non molto costosi.

 

Caso tipico di una superficie di vendita di 500 m2

Vediamo cosa si può scegliere per un nuovo supermercato (o per uno smantellamento del vecchio impianto)

  • Scelta di R744 (CO2 industriale per refrigerazione)

A meno di non spendere un “capitale” difficilmente recuperabile negli anni, il mercato dei costruttori offre impianti piuttosto affidabili con tecnologia “flash gas + compressore parallelo”. L’obiettivo dell’adozione dei / del compressore(i) parallelo(i) permette di non avere cadute di potenza e di efficienza energetica durante le calde estati italiane.

Valutazione sommaria costo impianto: elevato ma non proibitivo

Consumi energetici: ridotti in inverno, paragonabili a quelli di un comune impianto con gas sintetici come R448A, elevati in estate soprattutto se il freddo preponderante da generare è quello dei prodotti freschi non congelati, come di solito avviene in un supermercato.

Sostenibilità ambientale: complessivamente non buona soprattutto nelle regioni d’Italia più calde con termometro spesso sopra alla fatidica soglia dei 32 °C. Questo perché gli elevati consumi energetici vanno a guastare quel fondamentale parametro di cui sopra: il T.E.W.I.

  • Scelta di nuovi gas a bassissimo GWP: R-455A, R-454C a base di HFO

Con questi gas è possibile adottare semplici e economiche soluzioni di miglioramento dell’efficienza energetica come le valvole elettroniche, gli inverters, il sotto raffreddamento della linea liquida.

Le tipologie di progetti che si vanno a valutare (vi sono un certo numero di aziende specializzate in consulenze impiantistiche) posso essere di vario tipo, vengono definite “architetture di impianto”.

Rispetto all’R744 (CO2) in questo caso il progettista ha parecchia libertà inventiva. Per soddisfare la nostra naturale curiosità vediamo qualche esempio:

  1. Semplice architettura ad espansione diretta con distribuzione del gas nel punto vendita su tutte le utenze (la più utilizzata nelle ultime decine di anni per l’elevata efficienza energetica) sia di freschi sia di congelati e surgelati. Molto utilizzato ancora oggi con R-448A, R-407F… La centrale di refrigerazione si trova in una sala macchine.
  2. Architettura detta “semi-distribuita” con invio del gas per espansione diretta all’esposizione area vendita dei freschi (latticini, carni fresche etc…), mentre gli espositori per prodotti congelati e surgelati sono cosiddetti “banchi a spina” oggi generalmente funzionanti con piccole cariche di R290 – propano elaborato da processo industriale
  3. Architetture con circuiti ausiliari detti “idronici”. La centrale di refrigerazione a gas (detta “chiller”) si trova all’esterno dell’area vendita in una sala macchine che può essere anche all’aperto mentre all’interno dell’area vendita circola acqua molto fredda additivata di antigelo, raffreddata dalla centrale a gas

Valutazione sommaria costo delle architetture di cui sopra: da basso a intermedio.

Consumi energetici: in ognuno dei casi sopra elencati si ottengono consumi piuttosto contenuti anche in climi molto caldi come quelli di gran parte delle regioni italiane.

Sostenibilità ambientale: sempre molto buona nonostante l’utilizzo di gas magari a gwp non proprio basso come R-448A. Inoltre, l’adozione di gas refrigeranti sintetici a bassissimo GWP permette di continuare a sfruttare le tecnologie tradizionali con grandi vantaggi in termini di affidabilità e facilità di intervento ordinario e straordinario.

 

Per informazioni: s.fedeli@generalgas.it oppure marketing@generalgas.it