Gas refrigeranti: R32 o R290?

Quali sono le differenze tra i gas refrigeranti R32 e R290?

Negli ultimi anni, le pompe di calore utilizzano principalmente due gas refrigeranti: R32 e R290.

Tra i due refrigeranti esistono differenze importanti sia dal punto di vista ambientale, sia prestazionale e impiantistico. Vediamole:

Impatto ambientale

L'R290 è un gas di origine naturale (propano) e presenta un GWP (Global Warming Potential) molto basso. Il valore tradizionalmente utilizzato era pari a 3, mentre il Regolamento UE 2024/573 considera un GWP a 100 anni pari a 0,02. Il suo contributo diretto al riscaldamento globale, in caso di dispersione, risulta quindi estremamente ridotto.

L'R32, invece, è un gas fluorurato sintetico (HFC), con un GWP di 675.

In altre parole, a parità di quantità dispersa, l'R32 contribuisce all'effetto serra molto più dell'R290. Utilizzando i valori del Regolamento UE 2024/573, il GWP dell'R32 è circa 33.750 volte superiore a quello dell'R290.

Per questo motivo, il gas R290 viene ormai considerato un refrigerante a bassissimo impatto climatico diretto e rappresenta una delle principali soluzioni per il futuro del settore, anche in vista delle restrizioni europee sui gas fluorurati (F-gas).

Occorre comunque precisare che l'impatto ambientale complessivo di una pompa di calore non dipende soltanto dal refrigerante, ma anche dai consumi elettrici, dall'efficienza stagionale, dalla quantità di gas contenuta nell'impianto e dalle eventuali perdite durante la vita utile dell'apparecchio.

Prestazioni termiche

Un altro punto forte dell'R290 è la temperatura di mandata che può raggiungere. Molte pompe di calore che utilizzano R32 raggiungono temperature di mandata intorno ai 60–65 °C, risultando particolarmente adatte agli impianti a bassa e media temperatura (pavimento radiante, fancoil, ecc.).

Tuttavia, questo non significa che le pompe di calore a R32 siano necessariamente inadatte ai vecchi impianti a radiatori. La compatibilità dipende dalla temperatura di mandata richiesta, dalle caratteristiche dei terminali e dalle prestazioni dello specifico modello.

Con l'R290, invece, alcuni modelli raggiungono anche 75 °C di mandata, persino con temperature esterne particolarmente basse. Tale caratteristica rende queste macchine interessanti anche per la sostituzione delle caldaie tradizionali in edifici esistenti.

Bisogna però considerare che l'aumento della temperatura di mandata comporta generalmente una riduzione dell'efficienza della pompa di calore. Anche una macchina a R290 che raggiunge 75 °C può consumare sensibilmente di più rispetto al funzionamento a 35 o 45 °C.

Questo significa che le pompe di calore a R290 possono sostituire le caldaie tradizionali anche negli impianti esistenti, talvolta senza dover modificare l'impianto di distribuzione. Occorre comunque verificare il fabbisogno termico dell'edificio, la potenza dei radiatori, le temperature di progetto e le prestazioni effettive della macchina.

La scelta del refrigerante, da sola, non garantisce quindi la compatibilità con un impianto ad alta temperatura.

Tipologia costruttiva

Un'altra differenza pratica riguarda la configurazione delle macchine. Le pompe di calore con R32 si trovano sia in versione monoblocco sia splittata, dove, in quest'ultimo caso, l'unità esterna e quella interna sono collegate da tubazioni contenenti refrigerante.

Le pompe di calore con R290, invece, per ragioni di sicurezza legate all'infiammabilità del propano, sono prevalentemente realizzate in versione monoblocco, con il circuito frigorifero confinato all'interno dell'unità esterna.

In queste configurazioni, l'unità esterna viene collegata all'impianto interno attraverso tubazioni contenenti acqua o una miscela di acqua e glicole, senza far entrare il refrigerante nell'edificio.

Sono disponibili anche configurazioni commercialmente definite "splittate ad acqua", nelle quali i collegamenti tra l'unità esterna e il modulo interno sono idraulici e non frigoriferi.

Questo può semplificare alcuni aspetti dell'installazione e ridurre la presenza di refrigerante negli ambienti interni, ma richiede particolare attenzione alla protezione antigelo delle tubazioni esterne e alla loro coibentazione.

Inoltre, nei casi di lunghe distanze tra unità esterna e interna, occorre valutare le perdite di carico, le dispersioni termiche e le prescrizioni del costruttore.

Efficienza ed emissioni

Dal punto di vista dell'efficienza energetica (COP e SCOP, EER e SEER), i due gas possono offrire prestazioni simili nelle condizioni standard di laboratorio.

La differenza si può notare nei climi freddi o nelle applicazioni ad alta temperatura, dove alcune pompe di calore a R290 presentano prestazioni particolarmente interessanti.

Tuttavia, non è corretto affermare che l'R290 sia sempre più efficiente dell'R32: l'efficienza dipende principalmente dalla progettazione della macchina, dal compressore, dagli scambiatori di calore, dal sistema di regolazione e dalle condizioni di funzionamento.

Per confrontare correttamente due pompe di calore bisogna quindi considerare il COP alle stesse condizioni di prova, ad esempio A7/W35 oppure A-7/W55, e soprattutto lo SCOP dichiarato per la temperatura di utilizzo prevista.

Per quanto riguarda le emissioni, l'R290 offre un vantaggio significativo in termini di impatto climatico diretto del refrigerante. Le emissioni indirette, invece, dipendono dall'energia elettrica consumata durante il funzionamento dell'impianto.

Sicurezza: infiammabilità dei refrigeranti R32 e R290

Una differenza importante riguarda la classe di sicurezza dei due refrigeranti, secondo la classificazione della norma UNI EN 378 e delle norme di riferimento applicabili.

• R32: classe A2L, refrigerante a bassa tossicità e con ridotta velocità di propagazione della fiamma.
• R290: classe A3, refrigerante a bassa tossicità ma con elevata infiammabilità.

L'R290, essendo propano, richiede maggiori precauzioni in relazione alle possibili perdite e alla presenza di sorgenti di innesco.

Per questo motivo, nell'installazione di pompe di calore a R290 occorre rispettare le indicazioni del costruttore riguardanti le distanze di sicurezza, le aperture verso l'edificio, i pozzetti, le bocche di lupo, le prese d'aria e le possibili sorgenti di accensione.

Il propano è inoltre più pesante dell'aria e, in caso di fuoriuscita, può accumularsi in zone depresse o scarsamente ventilate.

Ciò non significa che una pompa di calore a R290 sia pericolosa se correttamente progettata e installata. Le moderne macchine incorporano dispositivi di sicurezza e sono realizzate per contenere il refrigerante all'interno del circuito frigorifero.

È comunque necessario attenersi alle prescrizioni del fabbricante e affidare installazione, manutenzione e interventi sul circuito frigorifero a personale competente e adeguatamente qualificato.

Normativa europea F-gas: quale refrigerante conviene scegliere?

La scelta tra R32 e R290 deve tenere conto anche del Regolamento UE 2024/573, che prevede una progressiva riduzione dell'utilizzo dei gas fluorurati ad alto potenziale di riscaldamento globale.

Le limitazioni riguardano soprattutto l'immissione sul mercato di nuove apparecchiature e dipendono dalla tipologia dell'impianto, dalla potenza e dal GWP del refrigerante.

Tra le principali scadenze per i nuovi apparecchi si ricordano:

• Dal 1° gennaio 2027: limitazioni ai gas fluorurati con GWP pari o superiore a 150 nelle pompe di calore monoblocco e nelle altre apparecchiature autonome fino a 12 kW, nonché in determinate categorie di potenza superiore.
• Dal 1° gennaio 2027: limitazioni ai gas fluorurati con GWP pari o superiore a 150 nelle pompe di calore split aria-acqua fino a 12 kW.
• Dal 1° gennaio 2029: analoghe limitazioni per gli impianti split aria-aria fino a 12 kW.
• Dal 1° gennaio 2032: ulteriori restrizioni sui gas fluorurati nelle apparecchiature monoblocco e autonome fino a 12 kW.
• Dal 1° gennaio 2035: ulteriori limitazioni all'utilizzo dei gas fluorurati nei sistemi split fino a 12 kW.

Le disposizioni prevedono specifiche eccezioni legate ai requisiti di sicurezza, oltre a regole differenziate per le varie categorie di apparecchiature.

È importante precisare che le scadenze non comportano automaticamente l'obbligo di sostituire le pompe di calore a R32 già installate. Le restrizioni sull'immissione sul mercato dei nuovi prodotti devono essere distinte da quelle relative alla manutenzione delle apparecchiature esistenti.

L'R290, non essendo un gas fluorurato, non è soggetto alle restrizioni previste per gli F-gas e rappresenta quindi una soluzione particolarmente interessante in prospettiva futura.

Per approfondire: Regolamento F-gas e nuove disposizioni sui refrigeranti.

Tabella riepilogativa

Meglio una pompa di calore a R32 oppure a R290?

In conclusione, entrambi i refrigeranti possono garantire buone prestazioni, ma presentano caratteristiche differenti.

L'R32 è ancora diffuso nelle pompe di calore e nei condizionatori, soprattutto negli impianti aria-aria. Offre buone prestazioni e trova applicazione sia nelle macchine monoblocco sia nei sistemi split.

L'R290, invece, è particolarmente interessante nelle pompe di calore aria-acqua di nuova generazione, soprattutto quando occorre raggiungere temperature di mandata relativamente elevate oppure si desidera utilizzare un refrigerante con un impatto climatico diretto molto basso.

Per la sostituzione di una caldaia tradizionale con una pompa di calore su un impianto a radiatori, l'R290 può rappresentare una scelta interessante, ma non è sufficiente basarsi sul tipo di gas refrigerante.

Prima dell'acquisto è opportuno verificare il fabbisogno termico dell'edificio, la temperatura di mandata necessaria, la potenza resa alle condizioni di progetto, il COP, lo SCOP, la rumorosità e le condizioni di installazione.

In definitiva, non è il refrigerante da solo a determinare quale pompa di calore sia migliore, ma l'insieme delle caratteristiche della macchina e la sua compatibilità con l'impianto.

Spero che l'articolo ti sia stato utile, a presto, Vincenzo.