Tabella Refrigeranti — Denominazione e classificazione della sicurezza

ISO 817 (edizione 3, 2014): “Refrigeranti — Denominazione e classificazione della sicurezza”

Ambito e scopo
La terza edizione di ISO 817, pubblicata nel 2014, definisce un sistema inequivocabile per l’attribuzione di denominazioni (designation) ai gas refrigeranti e ne stabilisce un criterio di classificazione della sicurezza basato su tossicità e infiammabilità. L’obiettivo è garantire coerenza a livello internazionale nell’identificazione dei refrigeranti, facilitando così la loro selezione, la progettazione degli impianti e la gestione della sicurezza nei vari settori (condizionamento, refrigerazione commerciale, industriale, ecc.). 

Denominazione dei refrigeranti
ISO 817 stabilisce regole precise per creare il “numero R” (Refrigerant Number) e la relativa sigla chimica. Ogni denominazione è composta da un prefisso “R” seguito da una sequenza numerica che riflette la composizione molecolare:

• Numerazione principale (prima cifra e successiva): definisce numero di atomi di carbonio, idrogeno e la serie del composto (es. alcani, alcheni, ecc.);

• Multipli e particolari (cifre successive): indicano l’eventuale presenza di fluoro, cloro, idrogeno o altri componenti.
  In questo modo, ad esempio, R-134a indica un refrigerante appartenente agli idrofluorocarburi (HFC) con determinata composizione chimica. La norma spiega inoltre come gestire blend (miscela di più refrigeranti) e come allocare numeri specifici per nuovi composti.

Classificazione della sicurezza
Uno dei pilastri di ISO 817:2014 è il sistema di classificazione dei refrigeranti in base a due parametri fondamentali:

1. Tossicità

   • Classe A: bassa tossicità, ritenuti “accettabili” per l’uso in spazi occupati, senza particolari restrizioni.

   • Classe B: tossicità elevata, richiedono cautele aggiuntive in fase di installazione e manutenzione.

2. Infiammabilità

   • Livello 1: non infiammabile (es. molti HFC tradizionali).

   • Livello 2L: limite inferiore di infiammabilità basso (indicato con “L” per “Low”), richiede valutazioni specifiche sul punto di infiammabilità, ma rientra ancora nella categoria a basso rischio di incendio.

   • Livello 2: leggermente infiammabile, con limiti di infiammabilità moderati.

   • Livello 3: altamente infiammabile, con forte rischio di combustione e necessità di sistemi di sicurezza adeguati.

   Combinando le classi, si ottiene la sigla di sicurezza del refrigerante: ad esempio, A1 (bassa tossicità, non infiammabile), A2L (bassa tossicità, bassa infiammabilità), B2 (tossicità elevata, infiammabilità moderata), e così via. Tale classificazione è fondamentale per definire limiti di concentrazione in ambiente, requisiti di ventilazione, distanze di sicurezza e tecniche di recupero in caso di rilascio accidentale. 

Contenuti principali e struttura della norma

• Sezione 1–3: Definizioni e campo di applicazione
  Definisce termini chiave (es. “refrigerante singolo”, “miscela”, “coefficiente di potenziale termico”) e i criteri di applicabilità.

• Sezione 4: Sistema di denominazione
  Fornisce le regole per formare il numero R e la corretta scrittura del nome chimico.

• Sezione 5: Classificazione della sicurezza
  Illustra le prove sperimentali, i criteri di tossicità (ATEL, AEGL) e di infiammabilità (LFL, burning velocity), nonché le condizioni di test (temperatura, umidità) per determinare la classe di sicurezza.

• Sezione 6: Designazione delle miscele
  Spiega come attribuire numeri R ai blend binari e ternari, indicandone la frazione percentuale di ciascun componente.

• Sezioni appendice (A–F)
  Contengono tabelle di riferimento (come ATEL, ODL, FCL, LFL) per numerosi composti, linee guida per calcolo di ATEL in miscele e dati fisici necessari per le prove di sicurezza. I

Aggiornamenti rispetto alla seconda edizione
Rispetto alla seconda edizione (1996), l’edizione 3 del 2014 introduce principalmente:

• Nuove denominazioni per refrigeranti emergenti e blend a basso Global Warming Potential (GWP);

• Revisione delle classificazioni di sicurezza, includendo parametri più stringenti per test di tossicità (valori ATEL aggiornati) e infiammabilità (introduzione di “2L” per gas a bassa velocità di combustione);

• Aggiornamento delle tabelle che riportano dati sperimentali (es. LFL in condizioni reali, burning velocity a diverse temperature/umidità), così da riflettere i risultati più recenti della ricerca industriale e accademica;

• Integrazione delle miscele più comuni nei sistemi HVACR moderni, con indicazioni precise su come identificare e classificare ciascun blend. 

Importanza pratica e applicazioni
ISO 817:2014 è oggi uno standard di riferimento per:

• Costruttori di componenti HVACR (compressori, condensatori, evaporatori): utilizzano la classificazione per selezionare materiali e progetti compatibili con la sicurezza del refrigerante;

• Progettisti di impianti: definiscono distanze di sicurezza, sistemi di rilevazione perdite, e limiti massimi di carica di refrigerante in base alla classe A/B e 1/2/3;

• Autorità di regolamentazione: recepiscono le categorie di sicurezza ISO 817 nei regolamenti nazionali (ad esempio, direttive sui gas fluorurati, norme antincendio, leggi sulla tutela ambientale);

• Operatori manutentori: seguono istruzioni specifiche per manipolare gas di classe A2L o A3, adottando DPI (dispositivi di protezione individuale), strumenti per misura di concentrazioni e procedure di evacuazione in caso di perdite.

Nel complesso, la terza edizione di ISO 817 assicura che l’intera filiera – dai produttori di refrigeranti fino agli utenti finali – operi con criteri uniformi per minimizzare rischi di tossicità e incendi, favorendo al contempo l’adozione di soluzioni a minor impatto ambientale.

Il documento Excel raccoglie tutte le tabelle di riferimento previste dalla terza edizione (2014) della norma ISO 817, che riguarda la denominazione e la classificazione dei refrigeranti in base alla loro tossicità e infiammabilità. Le tabelle contengono dati quantitativi fondamentali per calcolare i limiti di sicurezza (ATEL, LFL) e per assegnare la corretta classe (A1, A2L, B2, A3, ecc.) sia ai refrigeranti singoli (“compound”) sia alle miscele. In appendice, sono incluse informazioni dettagliate su parametri tossicologici, limiti espositivi e proprietà di combustione.

Struttura del workbook e contenuto dei fogli

1. Table 5

Nome completo: “Refrigeranti singoli – Valori di ATEL, LFL e classe di sicurezza”

• Righe: 61

• Colonne: 10

• Scopo: Elenca i refrigeranti “singoli” (es. R-134a, R-404A, R-32, R-1234yf, ecc.) con le seguenti informazioni principali:

  • Denominazione ISO (numero R)

  • Formula chimica o composizione elementare

  • Classe di tossicità (A o B)

  • Classe di infiammabilità (1, 2, 2L o 3)

  • Valore ATEL (Acute Toxicity Exposure Limit), espresso in ppm o g/m³

  • Limite inferiore di infiammabilità (LFL), espresso in percentuale di volume

  Grazie a questi dati, è possibile determinare rapidamente la classe di sicurezza di un refrigerante in base ai criteri ISO 817:2014 e conoscere i valori di riferimento per le analisi di rischio.

2. Table 6

Nome completo: “Miscele binarie e ternarie – Composizione e proprietà di sicurezza”

• Righe: 128

• Colonne: 20

• Scopo: Riporta un elenco esaustivo delle principali miscele di refrigeranti (binari e ternari) utilizzate nel settore HVACR, con:

  • Percentuale (%) di ciascun componente nella miscela

  • ATEL calcolato per la miscela (basato sui singoli ATEL dei componenti)

  • LFL della miscela, determinato mediante metodi standardizzati

  • Classe di tossicità (A o B) e classe di infiammabilità (1, 2, 2L o 3) derivanti dai valori composti

  • Eventuali note o riferimenti a combinazioni particolari (es. miscele a basso GWP, miscele a base di HFO/HFC)

  Questa tabella è essenziale per classificare la sicurezza di una miscela già assemblata, tenendo conto degli effetti additivi sulle proprietà tossicologiche e infiammabili.

3. Table 7

Nome completo: “Proprietà specifiche e dati fisico-chimici aggiuntivi”

• Righe: 27

• Colonne: 16

• Scopo: Fornisce dati supplementari per una selezione di refrigeranti (sia composti singoli sia miscele) in applicazioni particolari, includendo:

  • Proprietà termodinamiche più dettagliate (densità, viscosità, calore specifico)

  • Velocità di combustione (quando rilevante)

  • Punti di ebollizione a pressione atmosferica e dati di satura­zione

  • Note su certificazioni o conformità ad altri standard (es. ASHRAE, UL)

  Queste informazioni aiutano progettisti e tecnici a valutare l’idoneità di un refrigerante in scenari applicativi specifici (es. compressori a velocità variabile, circuiti subcritici/ transcritici).

Sezione Appendice (Table E.1 – E.6)

Gli otto fogli successivi (E.1, E.2, E.3, E.4, E.5, E.6) costituiscono le appendici normative che illustrano in dettaglio i metodi di calcolo e i dati sperimentali alla base delle classificazioni di sicurezza.

4. Table E.1

Nome completo: “Dati di riferimento ATEL per refrigeranti singoli”

• Righe: 71

• Colonne: 12

• Scopo: Elenca, per numerosi refrigeranti singoli, i valori sperimentali o calcolati di ATEL (Acute Toxicity Exposure Limit), accompagnati da:

  • Tipo di test tossicologico (inhalation, animal model)

  • Parametri utilizzati nel calcolo di ATEL (es. NOAEL, ODL, coefficienti di potenziale termico)

  • Eventuali note su incertezze o fattori di correzione

  Serve come base principale per attribuire la classe di tossicità (A vs. B) nella Tabella 5.

5. Table E.2

Nome completo: “Limiti di esposizione occupazionale (OEL) e dati di emergenza”

• Righe: 41

• Colonne: 9

• Scopo: Fornisce i valori massimi di concentrazione ammissibile in ambienti di lavoro (OEL) per vari refrigeranti e i parametri di emergenza (AEGL, IDLH). In dettaglio:

  • Valori OEL a lungo termine (TLV-TWA) e breve termine (TLV-STEL)

  • Limiti di concentrazione dopo i quali è pericoloso intervenire senza protezione (IDLH, Immediately Dangerous to Life or Health)

  • Indicazioni sulle classi AEGL (Acute Exposure Guideline Levels) per scenari di incidente

  Utilizzato per definire i vincoli di progettazione dei sistemi di ventilazione e le procedure di intervento in caso di fuoriuscite.

6. Table E.3

Nome completo: “Velocità di combustione (burning velocity) di refrigeranti e miscele”

• Righe: 65

• Colonne: 23

• Scopo: Contiene i risultati sperimentali delle velocità di propagazione della fiamma, misurate secondo condizioni standard (pressione di 101,3 kPa, temperatura di riferimento, umidità controllata). Riporta:

  • Nome/referenza chimica del composto o miscela

  • Valori di burning velocity (m/s o cm/s) a diverse concentrazioni di ossigeno

  • Note sulle condizioni di test (es. apparecchiatura, range di concentrazione, incertezza sperimentale)

  Questi dati sono cruciali per decidere tra la classe di infiammabilità 2 vs. 2L (gas leggermente infiammabili ma a bassa velocità di fiamma).

7. Table E.4

Nome completo: “Limiti inferiori di infiammabilità (LFL) a varie condizioni”

• Righe: 40

• Colonne: 13

• Scopo: Elenca i valori di LFL misurati sperimentalmente per diversi refrigeranti (composti singoli e miscele), a differenti condizioni di:

  • Temperatura (tipicamente da 0 °C a 50 °C)

  • Umidità relativa (es. 0 %, 50 %, 90 %)

  • Pressione (fissata generalmente a livello del mare)

  Permette di capire come il limite inferiore di infiammabilità vari in funzione della temperatura e umidità reali di esercizio, informazione necessaria per determinare la quantità massima di carica consentita in un ambiente chiuso.

8. Table E.5

Nome completo: “Concentrazioni critiche e FCL (Flammability Concentration Limit)”

• Righe: 8

• Colonne: 11

• Scopo: Descrive i metodi di calcolo per ottenere il FCL (il valore di concentrazione al quale un refrigerante passa da “non infiammabile” a “infiammabile” in condizioni standard) e fornisce esempi pratici. In particolare:

  • Formule per derivare FCL a partire da LFL e burning velocity

  • Casi applicativi per miscele complesse, illustrando i passaggi di calcolo

  • Tabelle riassuntive per alcuni refrigeranti di riferimento (es. R-134a, R-1234yf)

  Questo foglio è utile a chi deve calcolare in autonomia la soglia di infiammabilità di nuovi composti o blend non ancora contemplati nelle tabelle principali.

9. Table E.6

Nome completo: “Dati aggiornati su refrigeranti HFO e miscele a basso GWP (2023)”

• Righe: 12

• Colonne: 12

• Scopo: Fornisce un riepilogo delle nuove famiglie di refrigeranti (HFO – idrofluoroolefine, miscele a basso GWP) introdotte negli anni più recenti (fino al 2023). Include:

  • Denominazione ISO e numero R (es. R-1234yf, R-513A, R-450A, ecc.)

  • Valori ATEL e LFL aggiornati

  • Classe di tossicità e infiammabilità ricalcolate alla luce di nuovi test

  • Note su normative ambientali (es. regolamenti F-gas) e trend di sostituzione dei HFC più impattanti

  Serve a mantenere aggiornato il professionista sul panorama normativo e sulle sostanze emergenti che stanno progressivamente rimpiazzando i refrigeranti più vecchi.

Relazione tra i fogli

• Table 5 e Table 6 sono i fogli fondamentali: forniscono la classificazione di sicurezza di tutti i refrigeranti principali e delle miscele.

• Table 7 amplia queste informazioni con dati termodinamici e fisici di dettaglio utili in fase di progettazione.

• Table E.1–E.6 sono di supporto per chi voglia comprendere a fondo i metodi di calcolo (ATEL, LFL, burning velocity) e le condizioni di test, nonché rimanere al passo con i refrigeranti più recenti (HFO, miscele low-GWP).