Impiego di gas infiammabili nei sistemi di erogazione di bevande alla spina: verifiche di sicurezza ai sensi delle norme IEC/EN 60335 tramite modellazione CFD

Negli anni ’80 le aziende del settore della refrigerazione facevano largo uso di clorofluorocarburi come gas refrigeranti. Tuttavia, tali sostanze hanno la capacità di assottigliare lo strato di ozono atmosferico; per questo motivo nel 1987 la comunità internazionale ha messo a punto il primo trattato volto a preservare l’ozonosfera, il Protocollo di Montreal, allo scopo di eliminare l’utilizzo di sostanze ozono-lesive entro il 2047. A seguito dell’adozione di tale Protocollo, sono stati introdotti sul mercato gas refrigeranti fluorurati alternativi, come gli idrofluorocarburi. Tuttavia, è successivamente diventato evidente che tali sostanze sono potenti gas serra, con un potenziale di riscaldamento globale fino a 25000 volte maggiore di quello dell’anidride carbonica. L’Unione Europea, con l’entrata in vigore del Regolamento (UE) n. 517/2014, ha pertanto introdotto il divieto di immissione sul mercato di prodotti contenenti idrofluorocarburi. Oggi vengono dunque utilizzati come gas refrigeranti il propano ed altri idrocarburi, che sono tuttavia infiammabili e, come tali, possono generare un pericolo in caso di rilascio accidentale. Il presente lavoro di tesi, sviluppato durante un tirocinio svolto presso un’azienda che produce impianti di erogazione di bevande alla spina, ha avuto lo scopo di studiare attraverso simulazioni fluidodinamiche la dispersione di perdite di propano e isobutano all’interno di alcuni sistemi di erogazione, per verificare se la concentrazione di gas si avvicina o raggiunge il limite inferiore di infiammabilità. La conoscenza della distribuzione spaziale della concentrazione di propano è utile per indirizzare la progettazione degli impianti, per evitare che ci siano zone di ristagno, in modo che sia poi immediato il superamento delle prove sperimentali richieste ai sensi di legge