L’Istituto Internazionale per la Refrigerazione Interamente Naturale (IIAR) sta aggiornando la propria norma di sicurezza relativa alla CO₂ (R744) al fine di tenere conto dei nuovi approcci alle alte pressioni nei sistemi a CO₂ transcritica.
Gli aggiornamenti sono stati illustrati da Eric Smith, vicepresidente e direttore tecnico dell’IIAR, in occasione della conferenza ATMOsphere (ATMO) America 2026 tenutasi a Tarrytown, New York, il 2 giugno.
L’IIAR, che per molti anni ha sviluppato norme di sicurezza approvate dall’ANSI per la refrigerazione a base di ammoniaca (R717) utilizzata in applicazioni industriali, ha ampliato il proprio ambito di competenza per elaborare norme relative alla CO₂ e agli idrocarburi come il propano (R290), applicabili alla refrigerazione industriale e commerciale.
Lo standard relativo alla CO₂ (Standard di sicurezza per i sistemi di refrigerazione a circuito chiuso con anidride carbonica) è stato pubblicato nel 2021 e adottato dai codici modello (quali l’International Mechanical Code e l’Uniform Mechanical Code) nel 2024. L’IIAR è in procinto di pubblicare il proprio standard sugli idrocarburi, ha affermato Smith.
Lo standard di sicurezza relativo alla CO₂ è stato sviluppato per i «sistemi non elencati», che comprendono apparecchiature progettate su misura e assemblate in loco. Esso riguarda la progettazione, l’ispezione, le prove, la manutenzione e l’installazione.
«Se si desidera influenzare il settore, è così che si fa.»
Eric Smith, Vicepresidente e Direttore tecnico dell’IIAR
Ad aprile l’IIAR ha approvato un Addendum A relativo allo standard sulla CO₂, con l’intenzione di pubblicarlo a breve, ha affermato Smith. L’Addendum A aggiorna il calcolo della capacità di scarico, ovvero la capacità minima richiesta di scarico di una valvola di sicurezza espressa in libbre d’aria al minuto per i sistemi a CO₂ transcritici. «Si tratta di un calcolo necessario per determinare le dimensioni delle valvole di sicurezza necessarie a proteggere un serbatoio o altre apparecchiature dalla rottura, in caso di sovrapressione», ha spiegato.
Per calcolare la capacità di scarico, occorre moltiplicare il diametro e la lunghezza di un serbatoio per un fattore di capacità standard (f). Quando lo standard IIAR relativo alla CO₂ è stato pubblicato nel 2021, «ci basavamo su un fattore f pari a uno, il che era errato», ha affermato Smith. «È applicabile per determinate pressioni e temperature, ma si basava su norme ASHRAE precedenti».
Nel 2022, l’ASHRAE ha sviluppato fattori di capacità per un intervallo di temperature e pressioni relative alla CO₂, ma solo fino a 935 psi (64,5 bar), valore inferiore al punto critico della CO₂ (1.072 psi/74 bar) in cui il sistema entra in funzionamento transcritico.
«I fattori di capacità per il funzionamento transcritico sono rimasti poco chiari per diversi anni», fino a quando il comitato di ricerca dell’IIAR non ha determinato i valori appropriati al di sopra del punto critico, ha affermato Smith. L’Addendum A dello standard IIAR sulla CO₂ include un grafico che riporta i fattori di capacità specifici necessari per il funzionamento transcritico.
Colmare le lacune relative alla CO₂
Il comitato di ricerca dell’IIAR sta lavorando per colmare «alcune lacune» nelle conoscenze relative alla CO₂ in relazione alle alte pressioni, ha affermato Smith. Una di queste riguarda il collegamento di tubazioni di scarico al collettore delle valvole di sicurezza in caso di scarico in ATMOsphere. Ciò non è considerato appropriato «poiché esiste la possibilità che si formi ghiaccio secco quando la [CO₂] passa da una pressione elevata a una pressione molto bassa», ha spiegato, aggiungendo che il ghiaccio secco potrebbe ostruire la valvola.
L’IIAR sta collaborando con l’Università della California a Berkeley per studiare questo fenomeno e «verificare quando e dove potrebbe verificarsi la formazione di ghiaccio secco e in quali condizioni», in modo da poter elaborare nuove linee guida, ha affermato Smith. La risoluzione di questo problema aiuterebbe il settore della refrigerazione «poiché non ha molto senso non poter collegare in serie le valvole di sicurezza» alle tubazioni di scarico.
Il comitato di ricerca dell’IIAR intende inoltre sviluppare uno strumento per la progettazione di apparecchiature sul lato di bassa pressione, al fine di gestire meglio i picchi di pressione in caso di interruzioni di corrente. «Se si verifica un’interruzione di corrente sul lato di bassa pressione, quando il refrigerante raggiunge l’equalizzazione, la pressione diventa molto elevata», ha spiegato Smith. Il comitato sta valutando come scaricare la pressione senza «immettere la CO₂» nell’atmosfera. «Speriamo di portare a termine questo progetto entro il prossimo anno circa».
Smith ha invitato i partecipanti ad ATMO America 2026 a entrare a far parte di uno dei comitati dell’IIAR. «Se desiderate influire sul settore, è così che si fa», ha affermato. «Impegnatevi nei comitati che svolgono questo lavoro, [come] il comitato di ricerca [e] il comitato di redazione delle norme. È gratificante».
