clima
MAGGIO 2012
impianti Il media digitale per l’HVAC
numero
Regole auree impianti ad espansione diretta Microchiller per microimpianti
Impianti Speciali Mercato Compressori NovitĂ da Mostra Convegno Expocomfort
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CLIMA
IMPIANTI
Impianti Clima è una rivista digitale, distribuita gratuitamente a una mailing list di operatori del settore, installatori, società di gestione attive nel settore del condizionamento e riscaldamento. Impianti Clima, si propone come rapida alternativa di comunicazione per il settore HVAC&R.
24.780 lettori
Il secolo delle Megalopoli
VMC, quale futuro? Riscaldamento ibrido
Microcogenerazione domestica
Idronica vs. Espansione Diretta
Mission Critical, i chiller indistruttibili
UTA o autonomi Roof Top
Impianti per reparto di chirurgia
Ottimizzare l’efficienza degli impianti idronici
Compressori a confronto
Energia e Innovazione
Sistemi VRF/VRV L’evoluzione più recente
Efficienza energetica
Spot Cooler evaporativi
Un Museo Vivente
APRILE 2012
GENNAIO 2012
Gruppi frigoriferi: i preferiti dal mercato
Numero 4
MARZO 2012
Numero 3 CLIMA
Numero 2 FEBBRAIO 2012
Numero 1
Inquinamento al Nord Benessere e velocità dell’aria
Comunicare online
Botanical Air Filtration
lettori 3301*
lettori 6823*
lettori 6569*
lettori 4943*
Il numero 1, inizia con una indagine sui Gruppi frigoriferi preferiti sul nostro mercato, segnalata su JARN, il periodico giapponese dell’industria HVAC, una discussione sul Futuro della VMC, i sistemi di Climatizzazione ibridi, e gli impianti della Academy of Sciences di San Francisco, che ha conseguito la certificazione LEED, in aggiunta ad altri articoli, informazioni di settore e rubriche.
Ad oggi la massima risposta dei lettori: 6720! Tantissimi argomenti pratici e innovativi: confronto tra i diversi tipi di compressori, i sistemi VRF/VRV più evoluti, gli spot cooler evaporativi, la microcogenerazione domestica, un confronto tra UTA e roof top autonomi e l’importanza dei diagrammi. Un numero già ricco reso ancora più interessante da rubriche e notizie a tutto campo.
Dedicato alla MCE il numero affronta i maggiori problemi energetici dell’HVAC: i limiti all’aumento dell’efficienza, l’innovazione e l’importanza di intervenire sugli edifici ridurre la nostra domanda di energia. E poi un confronto tra idronica ed espansione diretta, la descrizione di impianti per sale operatorie e la comunicazione tecnica online. Immancabili rubriche – anche graffianti – e informazioni obbiettive e mai di parte!
Un insieme di articoli su argomenti innovativi e di grande utilità pratica valorizza il numero, che apre con le 4 regole auree per aumentare l’efficienza degli impianti idronici, e prosegue con la discussione dei chiller Mission Critical. La cover story è dedicata all’inquinamento di cui soffre l’intero Nord Italia. E poi, Botanical Air Filtration, con l’impiego delle piante per la depurazione dell’aria e il problema degli allagamenti. E infine una sintesi dello standard ASHRAE 55-2010. Un numero, perciò, da non perdere!
* Dati aggiornati al 06/05/2012
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IL SEGNAVENTO
Arrivederci Antonio M
i trovo a scrivere per la prima volta un editoriale al posto del compianto Direttore Antonio Briganti, scomparso improvvisamente lo scorso 23 Aprile, e non so bene cosa scrivere. E’ difficile raccontare Antonio Briganti, senza rischiare di cadere nel banale e nel personale, e lui l’avrebbe detestato. Di certo Antonio non era un uomo convenzionale. Discreto, distinto, generoso, colmo di una sapienza papabile già dal primo sguardo, una conoscenza che nasceva dalla sua estrosa curiosità verso la vita e l’animo umano. Negli ultimi tredici anni ho lavorato al suo fianco quasi ogni giorno, e nel tempo da mentore è divenuto un amico sincero e oggi mi sento di aver perso molto, nel lavoro, ma soprattutto a livello umano. Un sentimento condiviso anche dai numerosi collaboratori e manager di aziende con i quali si è rapportato negli anni e che in questi giorni ci hanno inviato affettuosi messaggi di stima. Antonio Briganti lascia un vuoto incolmabile, poichè con lui viene a mancare una parte importante della cultura tecnica HVAC, una cultura che mi permetto di dire si è costruita grazie soprattutto alla sua inventiva e attenta curiosità verso il mercato. Per onorarlo, affinchè il suo lascito non vada perduto, noi della redazione diamo alla luce questo numero sulla scia dei suoi suggerimenti. Come sempre, un numero ricco di argomentazioni, scelte volute da lui. E, nella certezza che avrebbe voluto così, proseguiremo l’avventura di Impianti Clima. Antonio Briganti, oltre ad essere “Il guru dell'HVAC”, come mi divertivo a chiamarlo, era prima di tutto un romanziere incallito. Nella scrittura condensava il meglio di sé, per questo motivo desidero
Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
riportare un pezzo tratto dall’ultimo dei suoi tanti libri sparsi nella rete in forma anonima, che penso racchiuda il suo saluto a tutti noi. “Siamo partiti pieni di fiducia in noi stessi, e di giovinezza, in anni lontani e abbiamo vissuto momenti di esaltazione in grandi città, tra gente che ci dimostrava un entusiasmo che si rinnovava ogni giorno e sembrava non dovesse finire mai. Da allora le città che abbiamo attraversato è come se ogni volta si fossero fatte impercettibilmente più piccole e il suono dell’entusiasmo più attutito. E proseguendo nel nostro cammino esse hanno lasciato il posto ai paesi, anch’essi sempre più piccoli e silenziosi. Temo che tra un certo tempo finiranno anch’essi e noi ci troveremo a percorrere strade forse verso il nulla. Tutto ciò che avremo fatto, la nostra arte, le nostre invenzioni, le nostre capacità ci saranno rimaste alle spalle. E forse io sono stato il primo a sentire questo richiamo che un giorno, o una notte, mi porterà in un altrove che non immagino. Sospetto che anche altri tra i miei compagni abbiano cominciato a sentire richiami diversi, ma senza avere ancora avuto il coraggio di rivelarli. Forse, ancora, noi tutti ci disperderemo un giorno come stelle di una costellazione in cui è venuta a mancare la forza aggregante. Ci perderemo in un buio ignoto senza ritorno. E nella notte inoltrata, prima di abbandonarci al sonno, questo silenzio ci dirà parole che non abbiamo il coraggio di pronunciare. Una verità che ormai tutti conosciamo e che debolmente vogliamo solo tardare, almeno un poco ancora, ad ammettere” (tratto da “Storie di un Artista di Strada”). Lara Bindi
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MAGGIO 2012
Contenuti Regole auree impianti ad espansione diretta Microchiller per microimpianti
Impianti Speciali Mercato Compressori Novità da Mostra Convegno Expocomfort
N. 5 - Maggio 2012 Una foto eloquente di un’applicazione per impianti speciali. Shark Reef Aquarium at Mandalay Bay di Las Vegas.
4 regole auree per l’efficienza energetica per gli impianti a espansione diretta
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Quali accorgimenti tenere nel progetto degli impianti a espansione diretta per aumentarne l’efficienza energetica rispetto alle procedure dettate dalla tradizione. E quando la tecnologia inverter può contribuire a questo risultato.
Applicazioni speciali di condizionamento dell’aria
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Diffusissime e in crescendo le applicazioni classificabili come speciali per gli impianti HVAC. Al punto che sono spesso trattate alla stregua di normali applicazioni di benessere, con tre maggiori elementi di rischio: affidabilità insufficiente, incapacità ad assicurare continuità di servizio in emergenze ed ingiustificati consumi di energia.
Clima effervescente
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Mostra Convegno Expocomfort si conferma anche quest'anno in assoluto la fiera leader nel campo del condizionamento dell'aria e della sostenibilità energetica. Una rassegna delle novità.
www.impianticlima.com - redazione@impianticlima.com 4
@impianticlima
Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
La ripresa dei compressori
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L’industria mondiale dei compressori frigoriferi appare in ripresa, spinta soprattutto dalla domanda dei Paesi del blocco asiatico. Una ripresa che non si è fermata alla quantità, ma che ha coinvolto la qualità dei prodotti e una miglior efficienza energetica.
Microchiller per Microimpianti
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Al di sotto del kilowatt frigorifero si scopre un’ampia fascia di microrefrigeratori d’acqua dedicati ad impieghi speciali o poco comuni, per i quali è stata sviluppata una tecnologia basata sull’effetto Peltier al fianco di una più tradizionale che ha saputo miniaturizzare i sistemi a compressione.
Rubriche 6. I Numeri
33. Globetrotter
8. Monitor
37. Il Bibliofilo
29. Linea Calda
39. Il minimalista
www.impianticlima.com - redazione@impianticlima.com Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
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I numeri
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Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
GEOTERMIA La geotermia, molto più di ogni altra risorsa presente sul nostro pianeta, è quella che più di tutte si presta ad essere sfruttata interamente con emissioni pari allo zero. Usando il calore imprigionato nella Terra, e convogliando i vapori provenienti dalle sorgenti d'acqua del sottosuolo in apposite turbine è possibile produrre energia elettrica. Allo stesso tempo, riutilizzando il vapore acqueo è invece possibile avere un riscaldamento efficiente. La geotermia è però fonte energetica alternativa sfruttabile soltanto in alcuni limitati contesti territoriali, infatti la maggior parte dei giacimenti geotermici sono dispersi a profondità così elevate da impedirne lo sfruttamento. Resta in ogni caso una potenzialità energetica da sfruttare laddove possibile. In Italia la produzione di energia geotermica è fortemente concentrata in Toscana.
1.6 GWe
capacità totale installata in Europa
10,9 TWh
produzione di energia elettrica
922,6 GWe
capacità totale installata in Italia
212
impianti di teleriscaldamento in Europa
14,4 PJ produzione di
elettricità dei soli giacimenti
naturali di vapore in Toscana nelle sole centrali toscane di Larderello e di Montieri
10.715 MW
capacità totale installata nel Mondo
Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
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MONITOR MINIMALISMO TERMICO E’ certamente maggiore di zero, ma che valore avrà il clo del suo bikini? Si accettano scommesse.
IMPIANTI CLIMA E’ SOCIAL SEGUICI SU:
Costi/BenefiCi delle RinnovaBili al 2030
L’OIR (Osservatorio Internazionale sull’Industria e la Finanza delle Rinnovabili) presenta i risultati della analisi costi-benefici sulle rinnovabili termiche. Dallo studio emerge che lo sviluppo delle rinnovabili termiche al 2030 genererà benefici per 90 miliardi di Euro, ben oltre quelle elettriche. www.agici.it
klimaeneRgy awaRd
Anche ques’anno è indetta la gara tra i comuni per eleggere il miglior progetto energeti-
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co dell’anno in Italia. Si ripropone la sfida virtuosa promossa dalla fiera di Bolzano e dalla fondazione Cassa di risparmio di Bolzano - in collaborazione con la provincia di Bolzano, la locale Accademia Europea e Legambiente. Il concorso vuole offrire un contributo concreto alla divulgazione dell’impiego di fonti energetiche soprattutto a livello pubblico. L’obiettivo è mostrare le potenzialità di un modello energetico sostenibile e sottolineare il ruolo fondamentale di enti locali e territoriali nella diffusione delle fonti rinnova-
bili. Sarà possibile presentare i lavori portati a termine da gennaio 2009 o quelli che saranno conclusi entro dicembre 2012. La partecipazione è gratuita e rivolta a tre categorie di comuni in base al numero di abitanti. L'iscrizione concorso è gratuita. Comuni e Provincie possono presentare i loro progetti sostenibili in ambito energetico entro il 31 luglio 2012. I progetti saranno valutati in base a criteri qualitativi e quantitativi. Per iscriversi consultare il bando Klimaenergy Award. www.fierabolzano.it/klimaenergy/award.htm Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
REGOLAZIONE TEMPERATURA INTERNA DEGLI EDIFICI I ricercatori della Nottingham Trent University hanno sviluppato un sistema che regola la temperatura interna degli edifici in condizioni climatiche estreme. Il sistema, che può essere installato in edifici nuovi o esistenti, permette di ridurre il ricorso all’utilizzo dei sistemi tradizionali per il condizionamento dell’aria ambiente. Lavorando in entrambe le condizioni estreme, ovverso sia di caldo che di freddo, il sistema riduce la quantità di energia consumata utilizzando il trasferimento di calore conduttivo tra il terreno e l'involucro dell'edificio trasferendo il calore dalla struttura a terra in estate e viceversa il calore dal terreno all'edificio in inverno.
5TH EHPA EUROPEAN HEAT PUMP FORUM
Nella cornice del Palazzo delle Stelline a Milano il prossimo 8 maggio l’EHPA (European Heat Pump Association) organizzerà il suo quinto Forum europeo dedicato alle pompe di calore. Questa conferenza sarà incentrata sul mercato europeo Pompa di calore con una particolare attenzione sull'attuazione della legislazione comunitaria. Il programma è disponibile nel sito www.ehpa.org/milano/
RAPPORTO ENERGIA E AMBIENTE 2009 - 2010 L’ENEA ha presentato il nuovo Rapporto Energia e Ambiente 2009-2010 in cui definisce le dinamiche in atto nel contesto del sistema energetico internazionale e nazionale relative alla domanda e ai prezzi dell’energia, agli obiettivi a lungo termine e alla road map 2050. Il Rapporto analizza anche l’andamento dei negoziati sul clima, il mercato delle emissioni, la fiscalità energetica e la carbon tax. Un ampio focus è dedicato al ruolo dell’innovazione tecnologica per l’affermazione di una green economy che faccia da volano per il miglioramento della competitività del sistema energetico nazionale, per superare la grave crisi economica dei mercati. Il rapporto è scaricabile direttamente dal sito dell’enea. www.enea.it
patentino fRigoRista E’ stato approvato il decreto che dà compimento in Italia al Regolamento Europeo n. 842 del 2006 sui gas fluorurati a effetto serra ed entrerà in vigore il prossimo 5 maggio. Testo del Decreto sulla Gazzetta Ufficiale n. 93 del 20 aprile scorso consultabile qui.
AGGIORNAMENTO NORME EC 2-2012 UNI 11367:2010 Acustica in edilizia - Classificazione acustica delle unità immobiliari - Procedura di valutazione e verifica in opera UNI EN ISO 3745:2012 Acustica - Determinazione dei livelli di potenza sonora e dei livelli di energia sonora delle sorgenti di rumore mediante misurazione della pressione sonora UNI 11442:2012 Criteri per il progetto della resistenza al vento di coperture continue generale di calcolo
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Campidoglio a RispaRmio eneRgetiCo L’edificio del Campidoglio oltre ad essere uno degli edifici più rappresentativi di tutti gli Stati Uniti, è il luogo adibito agli incontri del Congresso degli Stati Uniti nel quale vengono prese le più importanti decisioni del potere legislativo del governo federale americano. A causa delle notevoli quantità di energia utilizzata per le attività governative il Department of Energy americano ha annunciato l’intenzione di installare delle turbine eoliche per sfruttare l'aria calda generata e convertirla in energia pulita. Le turbine saranno installate entro l'anno in tempo per le elezioni di novembre.
Manuale Qualicert
È stato presentato il manuale QualiCert una pratica guida per la certificazione e la qualificazione degli installatori di piccoli impianti di fonti rinnovabili di energia: fotovoltaico, solare termico, biomasse, pompe di calore e geotermia. La guida presenta i criteri di successo per i sistemi di accreditamento e certificazione, le migliori prassi ed alcuni esempi di “best practice” in Europa e identifica una procedura per la certificazione di ciascuna figura professionale riconosciuta e condivisa da tutti i paesi degli Stati membri dell’Unione Europea. www.qualicert-project.eu/746.0.html
fieRa di veRona 9 - 11 maggio 2012 Solarexpo è l’appuntamento italiano dedicato alle fonti rinnovabili. Una realtà da oltre 100mila m2 espositivi, che richiama più di 1.000 aziende espositrici, il 40% delle quali provenienti da 30 nazioni europee ed extraeuropee, e oltre 70.000 visitatori professionali qualificati. Una manifestazione che negli anni ha saputo offrire la più completa rassegna di prodotti, tecnologie e soluzioni nell’ambito delle rinnovabili e dell’architettura sostenibile.
MERCATO DEI COMPONENTI PER LA CLIMATIZZAZIONE Sono stati presentati i risultati dell’indagine statistica 2011 svolta da Co.Aer./ANIMA sul mercato dei componenti per impianti di climatizzazione. L’indagine rileva andamenti diversi per i vari componenti: in netto calo, ad esempio, produzione e mercato Italia dei climatizzatori d’ambiente trasferibili; positivo, invece, il mercato dei climatizzatori monosplit con capacità oltre i 7 kW, che segna un +15% circa rispetto al 2010. Si conferma il calo del fatturato per i climatizzatori monosplit di capacità inferiore a 7 kW, tra i
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più influenzati dalla stagionalità, e per i multisplit. Decisamente positiva la situazione per i sistemi VRF, che presentano una crescita a due cifre sostenuta soprattutto dai sistemi di piccola potenza (mini VRF fino a 14 kW), con un totale fatturato Italia superiore ai 130 milioni di euro. Nel comparto centralizzato, l’analisi relativa ai gruppi refrigeratori di liquido con condensazione ad aria mostra invece un incremento in termini di fatturato (+7%), soprattutto nelle piccole-medie potenze, dovuto alla crescita
del numero di pompe di calore. Ancora più elevata (+10%) è la crescita registrata per i refrigeratori condensati ad acqua, mentre si confermano i risultati negativi (-12%) per il comparto dei ventilconvettori, con una particolare diminuzione delle versioni mantellate (-20%).
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idRogeno dal sole
L'idrogeno è un combustibile dal potenziale apparentemente illimitato, e ancora poco sfruttato. Uno studente di ingegneria meccanica presso l'Università di Delaware, Erik Koepf, ha progettato un nuovo tipo di reattore che produce idrogeno utilizzando luce solare concentrata, ossido di zinco, e acqua. Nella prime fasi di test, la luce concentrata, uguale a circa l'energia di 10.000 soli è stata focalizzata sul reattore, portando la temperatura fino a circa 3.000 gradi Fahrenheit. L'ossido di zinco aggiunto ha creato una reazione che ha convertito la polvere di zinco in vapore, che reagendo all’acqua, ha prodotto idrogeno. www.udel.edu
linee guida impianti di fonti RinnovaBili Regione lomBaRdia Con Deliberazione di Giunta Regionale n. 3298 del 18/04/2012 la Regione Lombardia ha approvato le "Linee Guida regionali per l’autorizzazione degli impianti per la produzione di energia elettrica da Fonti Energetiche Rinnovabili (FER) mediante recepimento della normativa nazionale in materia". Il documento è volto a determinare un sistema di regole amministrative per il rilascio dei titoli abilitativi per la costruzione e l’esercizio degli impianti per la produzione di elettricità.
mappa eneRgetiCa inteRattiva
http://ceo.decc.gov.uk/nationalheatmap/
Introdotta una nuova mappa interattiva del fabbisogno energetico del Regno Unito realizzata dal Department of Energy & Climate Change. La mappa si basa su dati provenienti dalle singole abitazioni, edifici pubblici e privati, ed edifici industriali.
data CenteR ad aCCumulo teRmiCo
Nel panorama delle iniziative di sostenibilità ambientale, Google continua a rivolgere la sua attenzione verso l'adozione di tecnologie e strategie in grado di migliorare l'efficienza dei propri datacenter. L'ultima in ordine cronologico è l'adoImpianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
zione di un sistema di raffreddamento basato su accumulatori termici, che permettono di ridurre sensibilmente i costi di esercizio propri di un datacenter di grosse dimensioni. Il sistema di raffreddamento verrà impiegato per la realizzazione di un nuovo data center situato a Taiwan, nella contea di Changhua, e che si estenderà per 15 ettari di terreno. Il sistema di raffreddamento basato sull'accumulatore termico consentirà di impiegare i sistemi tradizionali di condizionamento di notte, quando l'erogazione dell'energia elettrica è meno costosa. In questo modo sarà possibile accumulare, grazie all'impiego di appositi liquidi refrigeranti o ghiaccio, il freddo da erogare nelle ore diurne quando il costo dell'energia elettrica è superiore e i sistemi di condizionamento possono essere spenti.
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Quali accorgimenti tenere nel progetto degli impianti a espansione diretta per aumentarne l’efficienza energetica rispetto alle procedure dettate dalla tradizione. E quando la tecnologia inverter può contribuire a questo risultato. Massimo Vizzotto massimo.vizzotto@impianticlima.com
U
n impianto di refrigerazione realizzato con i suoi componenti principali: compressore, condensatore ed evaporatore, posti a discrete distanze tra loro, richiede indiscutibilmente maggiore perizia ingegneristica progettuale di quanta non ne occorra per realizzare un’unità di refrigerazione di tipo monoblocco. E l’attenzione da porre nella progettazione di questi impianti diventa tanto maggiore quanto più elevate sono le distanze e i dislivelli che si dovranno tenere tra le componenti, con particolare riguardo ai tratti di tubazione nei quali il refrigerante si trova allo stato di vapore, piuttosto che a quello liquido: mandata e aspirazione. Come sempre, è necessario trovare un compromesso tra i maggiori costi necessari alla realizzazione dell’impianto, che vorremmo progettare possibilmente con tubazioni di rame di minore diametro possibile e la velocità del refrigerante all’interno delle stesse, tale da non penalizzare energeticamente il sistema. I costruttori di impianti di refrigerazione hanno assun-
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to la sufficiente esperienza per realizzare circuiti frigoriferi con le componenti principali poste anche a notevoli distanze tra loro, ma con tubazioni di diametro tale da ridurre al minimo le perdite di carico lungo i percorsi, che si tradurrebbero, altrimenti, in discreti aumenti della temperatura del gas refrigerante e conseguenti riduzioni di efficienza. Si consideri, infatti, che per ogni grado Kelvin di aumento della temperatura del refrigerante sulla linea di aspirazione è possibile riscontrare una riduzione della capacità frigorifera prevista nel sistema del 3%, così come la potenza assorbita dal compressore aumenterebbe del 4%. Minore è, invece, l’impatto di riduzione energetica sulla linea di mandata che si limita a meno dell’1% di capacità e più di 3% di potenza assorbita. Complessivamente, per un solo grado di aumento della temperatura del refrigerante sull’intera linea del circuito frigorifero è possibile che, posto EER 3 il coefficiente di prestazione nominale del sistema di refrigeImpianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
REGOLE AUREE PER GLI IMPIANTI A ESPANSIONE DIRETTA razione progettato, esso possa ridursi a EER 2,67. A complicare ulteriormente la progettazione del circuito frigorifero entra nel merito la lubrificazione: l’olio che si trova in sospensione nel refrigerante compresso deve essere obbligatoriamente recuperato nel compressore stesso e questa attenzione richiede la realizzazione di linee nelle quali il refrigerante fluisca a velocità sufficientemente alte, in tubazioni che abbiano inclinazioni tali da impedire la formazione di sacche di deposito, e con soluzioni tanto più complesse sulle linee di aspirazione del gas refrigerante, quanto più i compressori saranno in grado di ridurre progressivamente la loro capacità frigorifera (regolazione mediante inverter). Un piccolo impianto di climatizzazione costituito da un’unità motocondensante esterna e una o poco più unità interne a espansione diretta non richiede particolare perizia progettuale. Diversamente per i grandi impianti a flusso di refrigerante variabile, dove i costruttori consentono l’installazione delle unità terminali a espansione diretta a distanze particolarmente importanti: fino a 235 metri di distanza equivalente in orizzontale e fino a 40 metri in verticale pari a un edificio di 11 piani (Toshiba Italia Multiclima). Si tratta di distanze particolarmente importanti che non possono essere raggiunte che con criteri di installazione rigorosi al fine di non pregiudicare le prerogative di resa e di efficienza offerte dalle singole apparecchiature e attese dall’intero sistema di condizionamento. Oltre alla lunghezza e alla tipologia delle tubazioni realizzate per la circolazione del refrigerante, vi sono altri fattori che possono influenzare negativamente l’efficienza dei sistemi a espansione diretta: vediamone qualcuno. Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
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La corretta ventilazione dei condensatori
Spesso le coperture degli edifici industriali e commerciali sono disseminate di numerose unità motocondensanti ad aria per grandi impianti di climatizzazione a flusso di refrigerante variabile: si tratta, a volte, di una vera selva di apparecchiature, allineate in file parallele, che, per ragioni di spazio tendono a trovarsi così ravvicinate tra loro da rendere difficile la corretta ventilazione, sia in aspirazione, sia in espulsione. In alcuni casi, le unità esterne con flusso d’aria orizzontale sono poste in modo tale che la prima fila di esse invii l’aria riscaldata nella seconda e così in successione. In altre occasioni le unità esterne con mandata d’aria verticale sono poste ravvicinate ad alte pareti o, addirittura, sotto tettoie di riparo. Questi sono tutti casi in cui è ben difficile sperare che le prestazioni promesse dal costruttore delle apparecchiature d’impianto possano essere effettivamente attuabili in campo. Tornando a quanto detto nel paragrafo precedente, ogni grado in più di temperatura del refrigerante influisce negativamente sia sulla capacità frigorifera, sia sulla potenza assorbita dal sistema. Ma, mentre l’aumento di un solo grado lungo il percorso del refrigerante si verifica a causa di circuiti veramente lunghi e tortuosi, è assai più facile che si ottenga attraverso una cattiva ventilazione delle batterie di condensazione esterne (di evaporazione in inverno nel caso di sistemi reversibili). L’aria esterna, alla temperatura nominale di progetto di 35 °C, potrebbe entrare nelle batterie a valori nettamente superiori nel caso in cui sia inavvertitamente riaspirata una certa quantità di aria di espulsione a 50 °C. E’ facile immaginare come l’aria in ingresso nelle batterie
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1. I
modernI ImpIantI dI clImatIz-
zazIone ad espansIone dIretta sono progettatI per raggIungere anche elevate dIstanze tra l’unItà esterna e la pIù remota unItà dI condIzIonamento Interna aI localI dell’edIfIcIo (toshIba ItalIa
multIclIma)
di condensazione possa aumentare progressivamente anche di diversi gradi provocando un notevole peggioramento dell’efficienza del sistema.
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La carica di refrigerante
Un sistema di refrigerazione consente di ottenere la sua massima efficienza solo quando la carica di refrigerante in esso contenuta è perfettamente conforme alle prescrizioni fornite dal costruttore dell’impianto. Mentre in un’unità di tipo monoblocco, sia essa un refrigeratore di liquido, un condizionatore ad armadio o un roof-top, è relativamente facile controllare la carica di refrigerante e individuare la causa di eventuali perdite; non lo è altrettanto per un sistema di refrigerazione molto esteso. I grandi sistemi di climatizzazione a espansione diretta possono essere soggetti a perdite di refrigerante tanto maggiori quanto più estesi sono i singoli circuiti frigoriferi che li compongono. Alcuni produttori di apparecchiature per la climatizzazione hanno dovuto necessariamente escogitare sistemi capaci di fornire un segnale di allarme nel caso di abbondanti perdite di refrigerante. In altri casi le apparecchiature motocondensanti esterne
sono addirittura dotate della funzione di carica automatica del refrigerante (Daikin Air Conditioning Italy) che si attiva manualmente, evitando così all’installatore le complesse procedure di calcolo, carica e verifica dei volumi. Infatti, il sistema automatico, che dispone di una riserva sufficiente di refrigerante, calcola il volume necessario, si autoricarica e, una volta trasferita la quantità di refrigerante corretta, si arresta da solo.
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La regolazione della capacità
Gli impianti di climatizzazione degli ambienti civili, ai nostri climi, sono destinati a funzionare al 100% del carico solo per il 2% del tempo del loro utilizzo. E’ pertanto essenziale che le apparecchiature consentano di ottenere la loro migliore efficienza energetica prorpio quando devono funzionare a carichi ridotti. L’impiego degli inverter sui compressori e i motoventilatori delle unità di condizionamento è ormai comune alla maggior parte dei costruttori. I compressori DC Twin Rotary (Toshiba Italia Multiclima), ad esempio, sono di tipo a controllo vettoriale e, comandati individualmente, erogano la potenza nella misura strettamen-
2. la progettazIone deI sIstemI dI clImatIzzazIone a flusso dI refrIgerante varIabIle consente applIcazIonI In edIfIcI anche molto altI. (toshIba ItalIa multIclIma)
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Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
2.
la pulIzIa quotIdIana deI fIltrI delle unItà Interne
dI clImatIzzazIone permette dI mantenere costante e sempre aI mInImI valorI Il consumo dI energIa elettrIca.
(daIkIn aIr condItIonIng Italy)
te necessaria al raggiungimento del comfort richiesto dall’utenza. La modulazione della potenza è continua, avendo una precisione di controllo di 0,1 Hz; inoltre i compressori DC Twin Rotary permettono la regolazione della potenza fino al 30% del carico. L’efficienza ottenibile con l’applicazione di questi compressori può raggiungere livelli di EER 6,05 e di COP 5,67 con carico frigorifero al 50%.
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getici fino al 10% rispetto alle unità interne con pulizia del filtro effettuata annualmente. La polvere catturata dal filtro è depositata all’interno di un involucro e può essere rimossa con un normale aspiratore. La perfetta manutenzione delle unità interne contribuisce, ovviamente, a mantenere nel tempo un basso livello di rumorosità, necessario soprattutto per il comfort degli ambienti a uso residenziale. W
Manutenzione delle unità interne
Anche le unità di climatizzazione interne ai locali richiedono una sorta di attenzione affinché possano mantenere i loro requisiti di efficacia e di bassa rumorosità nel tempo. La portata dell’aria all’interno di queste unità si riduce progressivamente e i consumi energetici aumentano a poco a poco a causa della polvere che si accumula nel filtro. La pulizia del filtro permette di ripristinare il consumo energetico iniziale. Le cassette a soffitto, munite di dispositivo autopulente (Daikin Air Conditioning Italy) per la rimozione giornaliera della polvere, permettono di mantenere il consumo energetico costante ai minimi livelli e di ottenere risparmi ener-
Tabella 1 velocità del refrigerante, allo stato di vaPore, consigliata nelle tubazioni dei circuiti frigoriferi
(2006 asHrae Handbook refrigeration)
linea
velocità refrigerante
mandata aspirazione
da 10 a 18 m/s da 4,5 a 20 m/s
Tabella 2 valori di riduzione Percentuale di caPacità termica
(kW)
e di aumento Percentuale di Potenza
assorbita (kW) in un sistema di refrigerazione
Perdita Potenza Potenza termperatura termica energetica
Linea aspirazione
Linea di mandata
k
%
%
0 1 2 0 1 2
100 96,8 93,6 100 99,2 98,4
100 104,3 104,3 100 102,7 105,7
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La tabeLLa fornisce i vaLori di riduzione percentuaLe di capacità termica (kW) e di aumento percentuaLe di potenza assorbita (kW) in un sistema di refrigerazione neL quaLe si abbia un aumento di temperatura deL gas refrigerante Lungo Le Linee di aspirazione e di mandata. i vaLori sono riferiti a un sistema operante con temperatura di evaporazione di 5 °c e di condensazione di 40 °c aLLe condizioni ideaLi. (2006 asHrae Handbook refrigeration)
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Applicazioni spec condizionamento d
Diffusissime e in crescendo le applicazioni classificabili come speci per gli impianti HVAC. Al punto che per la loro stessa diffusione e non facile accesso a know how specifici sono spesso trattate alla stre di normali applicazioni di benessere, con tre maggiori elementi di rischio: affidabilitĂ insufficiente, incapacitĂ ad assicurare continuitĂ servizio in emergenze ed ingiustificati consumi di energia. 16
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Q
ciali di dell’aria
uando delle applicazioni di condizionamento devono essere classificate come speciali? Crediamo che, a parte gli impieghi di processo che lo sono di per sè, esistano delle condizioni precise, una o più delle quali possano stabilirlo. E tra quelle prevalenti, in particolare per i nostri climi, si possono citare: - funzionamento continuativo 24 ore/g., 7 gg./settimana; - mantenimento del servizio in condizioni di emergenza, - cadute di alimentazione di rete ecc.; - raggiungimento di una elevata efficienza energetica che possa essere mantenuta attraverso praticabili operazioni di manutenzione a livello del valore medio del primo anno di esercizio per la vita operativa attesa delle principali macchine termodinamiche, termiche ed aerauliche; - condizioni da mantenere in ambiente o nel processo al di fuori di quelle tipiche di benessere; - ridondanza e capacità di stand by elevate; - elevata precisione nel controllo della temperatura dei fluidi trattati nell’impianto. Queste appaiono le condizioni più evidenti che permettono di identificare applicazioni classificabili come speciali.
Le applicazioni speciali immediatamente riconoscibili Tra le molteplici applicazioni speciali che più di frequente si incontrano sul campo, le seguenti ci sembrano sufficientemente rappresentative. Di più esse vanno classificate in gran parte dei casi come mission critical.
Strutture ospedaliere Si tratta letteralmente di “macchine” anche molto complesse per le condizioni da mantenere, di temperatura, pressioni differenziali, isolamento ecc. tra ambulatori, reparto e reparto, laboratori e sale operatorie, pronto soccorso ecc. con un funzionamento che si protrae per l’intero corso dell’anno, 24 ore al giorno per 7 giorni la settimana.
Clean rooms e laboratori Le clean rooms sono ampiamente utilizzate nell’industria farmaceutica, elettronica, aerospaziale, e nei laboratori. La tecnologia si è riversata a ombrello anche in svariati altri settori, primo fra tutti le sale operatorie. In queste applicazioni, che come nei laboratori possono comportare rischi anche gravi per gli operatori e la popolazione all’esterno, l’importanza del sistema aeraulico è predominante.
iali per il egua
Archivi e Musei
di Antonio Briganti redazione@impianticlima.com Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
C’è da credere che queste applicazioni vengano non di rado sottovalutate in Italia, soprattutto per la mancanza di una cultura tecnica specializzata, ma anche per la non completa comprensione delle loro finalità. In altre parole, gli archivi – secondo quanto in essi conservato - devono poter mantenere le condizioni volute per periodi tra i più lunghi rispetto ad ogni altra struttura, addirittura per secoli.
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Data center
Ambienti industriali e per altre destinazioni
La criticità di queste strutture e i requisiti estremamente stringenti che pongono hanno condotto allo sviluppo di impianti specializzati per rispondervi: impianti per i quali sono richieste altresì macchine speciali, idroniche o a espansione diretta secondo la grandezza. Tra i principali requisiti figurano la continuità di servizio anche in emergenze, la ridondanza, il contenimento dei consumi di energia che infatti possono essere ingenti.
La casistica è estremamente vasta: dagli aeroporti ai data center, dai magazzini frigoriferi ai reparti per il trattamento e il confezionamento degli alimenti, alle celle di stagionatura formaggi e insaccati, dalle lavanderie agli acquari, dalle vetrerie all’industria farmaceutica (come detto sopra) alle cantine vinicole, cucine professionali… e l’elenco potrebbe continuare a lungo entrando in applicazioni più verticalizzate: acquacoltura, stabulari, campi di pattinaggio, impianti di surgelazione alimenti
LA CONOSCENZA DEGLI IMPIANTI SPECIALI Nella letteratura internazionale i due testi di gran lunga più esaustivi che consentono di affrontare il progetto di questi impianti sono da lungo tempo i due Handbooks ASHRAE, HVAC Applications (ed. più recente 2011) e HVAC Systems and Equipment. Testi che non dovrebbero mancare in ogni qualificato studio professionale. L’accesso alle informazioni contenute può essere tuttavia non facile soprattutto per i progettisti all’inizio della loro carriera. E’ appunto per facilitare la conoscenza di questo settore che Impianti Clima ha
avviato la pubblicazione di articoli dedicati espressamente ad applicazioni speciali: Sale operatorie (n.°3), Microcogenerazione domestica (n.°2), Sistemi di climatizzazione ibridi (n. 1) e Gruppi frigoriferi Mission Critical sul numero 4. In aggiunta si è avuta nel mese di marzo la pubblicazione di un nuovo libro a cura dell’Editore Hoepli di Milano dedicato espressamente agli Impianti di Condizionamento Speciali, ultimo volume di Antonio Briganti e segnalato nella rubrica “Il Bibliofilo” nel numero 3).
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1. questo recente data center di facebook è rappresen-
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tativo di una tipoloGia di applicazioni fortemente specializzate.
2. zona di serra isolata da ambienti attiGui dedicata allo sviluppo di specie selezionate. l’ambiente è mantenuto in pressione neGativa. 3. reparto
per tomoGrafia assiale computerizzata in una
moderna struttura della salute.
ecc. un vasto settore poco conosciuto è poi quello delle applicazioni strategiche (sale controllo, hangar, shelter ecc. dove la densità di apparecchiature elettroniche, negli stessi armamenti richiede condizioni di conservazione con umidità relativa non superiore al 2% - 3%. Le figure dall’1 alla 6 sono rappresentative di alcune delle tipologie di applicazioni alle quali si è fatto riferimento e, sebbene abbiano solo un valore emblematico, ne colgono con immediatezza le specificità. Sfortunatamente, un serio limite alla diffusione di una cultura specializzata è dovuto alla mancanza di letteratura tecnica in lingua italiana sufficientemente esaustiva e la difficoltà di reperire dati, raccomandazioni ed esempi di realizzazioni reali. peraltro, si è forse giocato troppo da parte dell’industria nello spingere prodotti di serie laddove sarebbero stati maggiormente giustificati prodotti fuori standard. Scarna pure si è rivelata l’attenzione attribuita dall’industria allo speciale. Il risultato è che molti impianti che avrebbero richiesto competenze e approfondimenti di ben altro impegno sono stati risolti in modo poco dissimile da normali sistemi di benessere.
soprattutto perché i maggiori costruttori di macchine hanno spinto in tale direzione. La consapevolezza che esiste invece un campo sempre più ampio di situazioni in cui tali condizioni risultano insufficienti o inadeguate spinge verso scelte più ponderate e meno automatiche. Da parte nostra continueremo ad impegnarci per l’avanzamento della cultura tecnica e dell’aggiornamento con particolare attenzione a questo nuovo e crescente settore. W
I CoSIGLI DI LETTuRA HANDBookS ASHRAE
ASHRAE,
HVAC
AppLICATIoNS,
www.ASHRAE.oRG
HVAC SySTEMS AND EQuIpMENT, ASHARE www.ASHRAE.oRG
Conclusioni Fino ad oggi in Italia è stata data un’attenzione in parte almeno eccessiva alle applicazioni HVAC di benessere, 6
IMpIANTI DI CoNDIzIoNAMENTo SpECIALI, HoEpLI www.HoEpLI.IT
4. Gli
impianti friGoriferi per i campi di
pattinaGGio su Ghiaccio non solo differiscono profondamente da quelli per le comuni applicazioni del civile, ma richiedono in più macchine fortemente specializzate.
5. la lavorazione del pesce comporta il rispetto di criteri strinGenti iGienicità e temperatura, irraGiunGibili con normali sistemi di benessere.
6 in questa cantina per l’invecchiamento di vini il controllo della temperatura è effettuato mediante sistemi radianti a soffitto.
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CLIMATIZZAZIONE
Clima effervescente Mostra Convegno Expocomfort si conferma anche quest'anno in assoluto la fiera leader nel campo del condizionamento dell'aria e della sostenibilità energetica.
L’
ultima edizione di Mostra Convegno Expocomfort tenutasi dal 27 al 30 marzo scorso a Milano, ha registrato oltre 155.000 visitatori, un dato che conferma il crescente interesse nei confronti della manifestazione, ma sopratutto verso l'industria italiana dell'HVAC. Un interesse dimostrato in special modo dall'aumento delle presenze dall’estero in particolare dalla Germania, Francia, Regno Unito, Polonia, Israele, Libano, Turchia,Marocco e Brasile. Molto positivo il clima riscontrato tra gli espositori, che hanno dimostrato la loro soddisfazione per i contatti avuti nei giorni della manifestazione e, in generale, per l’interesse dimostrato dai visitatori. Anche quest'anno le maggiori novità presentate hanno avuto come comune denominatore l'efficienza energetica, ormai sinonimo di innovazione tecnologica. Nel ser-
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vizio che segue una panoramica sulle novità che abbiamo potuto osservare.
Perfezionamento nella tecnologia VRV/VRF Molteplici innovazioni sono state realizzate negli ultimi anni per rendere i sistemi VRF/VRV più flessibili e meglio rispondenti alle esigenze di mercato, in particolare sotto l’aspetto del riscaldamento idronico, della produzione di acqua calda sanitaria e del trattamento dell’aria. In tal senso abbiamo potuto vedere sistemi VRV che avvalendosi della tecnologia a volume di refrigerante variabile e del controllo dinamico della temperatura di evaporazione/condensazione personalizzano l'impianto a seconda delle necessità. In queste tipologie di sistemi, grazie alla variazione continua della temperatura del refrigerante, in funzione del
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carico ambiente e delle condizioni meteorologiche esterne, si riscontrano incrementi di efficienza energetica prossimi al 25%. Un’ulteriore soluzione è data da tubazioni più estese in grado di fornire prestazioni di risparmio energetico superiori, offrendo un'ulteriore soluzione all'attuale gamma.
Climatizzazione sempre più easy Il settore delle unità interne di climatizzazione si è presentato come sempre dinamico e ricco di nuovi modelli sempre più efficienti, dal design ricercato e al passo con i tempi dell’innovation technology, da segnalare in tal senso, l’introduzione del comando remoto attraverso smartphone, tablet e rilevatore di presenza. Interessante, constatare, come la tecnologia di purificazione dell’aria, fino a qualche anno fa valore aggiunto, sia ormai divenuta uno standard di base. La gamma di modelli spazia per ogni tipo di esigenze e prestazioni. In generale anche in questo settore il comune denominatore è l'efficienza energetica, con modelli capaci di ridurre i consumi fino all’80%. Un comparto, quello delle unità interne, in continua evoluzione, che si conferma motore trainante del mercato HVAC. Come si evince dal recente rapporto della BSRIA secondo il quale le vendite totali a livello mondiale nel 2011 registrano un incremento del 14% nel volume di affari.
Pompe di calore sempre più verstili Anche le pompe di calore, similmente a numerosi altri prodotti del settore, hanno vissuto un’importante evoluzione negli anni, guadagnandone in efficienza energetica, affidabilità e servizi resi all’utenza. Le moderne pompe di calore, in aggiunta al riscaldamento, offrono la
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1. Il
produzione di acqua calda sanitaria e il condizionamento estivo, al punto da avere ormai invertito anche le più radicate tradizioni impiantistiche. I modelli spaziano tra versioni aria-acqua e acqua-acqua e a recupero di energia offrendo un’ampia varietà di modelli e sistemi idronici per ogni tipo di applicazione che siano residenziali autonome, centralizzate, del terziario, industriali e di processo.
Cresce l'information technology Aumentare l’efficienza energetica dei Data Center, e quindi ridurne i consumi, è una preoccupazione ormai sempre più diffusa tra utenti e costruttori di infrastrutture di apparecchiature dell’Information Technology un settore in costante crescita a cui il mercato dell’HVAC inizia a orientare maggiore interesse. L'utilizzo della tecnologia inverter ha migliorato ancora di più le prestazioni di questi sistemi, rendendo possibile la modulazione del carico da 20 a 130 kW. L'utilizzo del free cooling, quindi con doppio sistema acqua refrigerante / R410a in sinergia all'efficienza del compressore inverter migliorano le prestazioni con sensibili risultati di risparmio.
Conclusioni Da questo breve e sintetico esame dei prodotti esposti alla 38° Mostra Convegno Expocomfort, si può constatare come gran parte dei costruttori abbiano massimizzato l’impegno nel proporre dei prodotti e sistemi sempre più innovativi, efficienti e soprattutto versatili. W
nuovo sIstema
vRv
In pompa dI caloRe
vRv Iv
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della tecnologIa a volume dI RefRIgeRante vaRIabIle e del contRollo dInamIco della tempeRatuRa dI evapoRazIone/condensazIone. ottIene IncRementI dI effIcIenza pRossImI al
25%.
2. unIco twIn dI olImpIa splendId pRopone un clImatIzzatoRe fIsso senza unItà esteRna In gRado dI clImatIzzaRe due ambIentI contempoRaneamente. gRazIe alla tecnologIa twIn è possIbIle collegaRe a unIco twIn masteR, un’unItà wall splIt peR condIzIonaRe un secondo ambIente, senza ulteRIoRI opeRe muRaRIe esteRne. 3. la nuova lInea ecodan - Renewable HeatIng tecHnology - mItsubIsHI electRIc, pRoposta In veRsIonI a pompa dI caloRe aRIa-acqua e acqua-acqua e a RecupeRo dI eneRgIa è Ideale peR sIstemI ResIdenzIalI autonomI splIt, e monoblocco e peR sIstemI centRalIzzatI, del teRzIaRIo, dell’IndustRIa e dI pRocesso. 4. clImaveneta pResenta come pRodotto ad alta effIcIenza l'accuRate I-afu 130. questa maccHIna è un condIzIonatoRe dI pRecIsIone con mandata d'aRIa veRso Il basso. attRaveRso la tecnologIa InveRteR l'I-afu 130 può modulaRe Il caRIco da 20 a 130 kw.
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RISCALDAMENTO ED ENERGIE RINNOVA
Governare la transizione Giacomino Redondi giacomino.redondi@impianticlima.com
Al centro dell'ultima Mostra Convegno Expocomfort, soluzioni e sistemi impiantistici in grado di migliorare efficacemente le prestazioni energetiche degli edifici
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a tempo è in atto la tendenza ad affiancare agli aspetti architettonici e costruttivi degli edifici, un’impiantistica in grado di gestire e minimizzare i fabbisogni energetici. Focus dell’esposizione Mostra Convegno Expocomfort 2012, sono state infatti le soluzioni che valorizzano l’innovazione tecnologica, mettendola al servizio dell’efficienza e del contenimento dei consumi energetici, presupposti indispensabili per gestire nel modo migliore possibile, il periodo di transizione da un’epoca contraddistinta da un uso massivo dei combustibili fossili, ad un’altra in cui saranno protagoniste sicuramente le energie rinnovabili, congiuntamente ad altre valide alternative.
Sistemi ibridi integrati
In particolare l’accumulo termico è alimentato dalle energie rinnovabili (sole e aria) quando queste sono disponibili e, solo nel caso in cui le stesse non siano sufficienti, la temperatura dell’acqua accumulata viene mantenuta ai valori di esercizio dalla caldaia a condensazione.
Microcogenerazione Limitata l’enfasi riservata ad un settore come la microcogenerazione che viceversa, può dare un contributo non indifferente al conseguimento degli obiettivi nazio-
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Un aspetto alquanto evidente in questa edizione della fiera, è il sostanziale cambiamento dell’approccio impiantistico: integrare più tecnologie, per controllare e gestire flussi di calore sia invernali che estivi, senza soluzione di continuità. I sistemi di climatizzazione ibridi integrati presentati dalle maggiori aziende di settore, concretizzano tale orientamento racchiudendo in un monoblocco una caldaia a condensazione, una pompa di calore aria – acqua, un accumulo – puffer, le necessarie pompe di circolazione ed un adeguato sistema di gestione, il tutto collegabile ad un campo solare termico e/o fotovoltaico. Per ogni condizione climatica esterna e qualsiasi esigenza sia di climatizzazione interna che di produzione di acqua calda, il sistema elettronico che sovrintende all’esercizio dell’apparato, sceglie la soluzione più efficace in quel momento e per quella specifica situazione.
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ABILI nali di efficientamento energetico dell’edilizia, anche a livello di singola utenza domestica. Le poche aziende che hanno esposto le proprie soluzioni in questo ambito, hanno comunque registrato un notevole interesse da parte dei visitatori nei riguardi della produzione combinata di energia termica ed elettrica rivolta alla singola abitazione, segno inequivocabile che l’utenza è pronta a valutarne l’inserimento negli edifici residenziali. In versione monoblocco iniziano a comparire anche i sistemi di micro-trigenerazione. Come noto, l’accoppiamento di un frigorifero ad assorbimento con un sistema di cogenerazione, consente lo spostamento del picco di domanda energetica dalla stagione invernale a quella estiva, ampliando opportunamente il periodo di generazione contemporanea di energia elettrica e termica.
Pannelli solari ibridi Nel settore delle energie rinnovabili la presentazione dei pannelli solari ibridi ha catturato l’attenzione di molti operatori. Con questo dispositivo il problema della deriva termica (diminuzione del rendimento all’aumentare della temperatura) a cui sono soggette le celle solari fotovoltaiche, viene sensibilmente ridimensionato. In questi moduli infatti, l’assorbitore o piastra captante tipica dei pannelli solari termici, è costituita da celle fotovoltaiche; l’energia termica asportata con la circolazione del fluido termovettore nella parte inferiore delle celle stesse, oltre a mantenerne bassa la temperatura aumentandone l’efficienza, rende disponibile del calore ad un livello termico utile per le necessità domestiche di produzione dell’acqua calda e per il riscaldamento
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ambientale. Si realizza in tal modo un sistema di cogenerazione solare, con rendimenti alquanto stabili sulla parte fotovoltaica intorno al 15%, e del 45% sulla prestazione termica.
Pompa di calore zeolite a gas Altra importante novità osservata, è stata la pompa di calore zeolite-acqua a gas, una piccola rivoluzione nella tecnologia del riscaldamento all’insegna dell’alta efficienza energetica. La zeolite è un minerale alluminio-silicato che, grazie alla particolare struttura porosa, cede calore quando è a contatto con acqua. Con il contributo di energia termica da fonte rinnovabile (solare, geotermica, ecc.) per i carichi medio bassi, e da un modulo a gas a condensazione per gli eventuali carichi di punta, mediante operazioni cicliche di adsorbimento e desorbimento di acqua in forma liquida e vapore, è possibile rendere disponibile calore utile per riscaldamento e produzione di acqua calda, con un rendimento complessivo superiore al 135% rispetto al potere calorifico inferiore del gas metano. Dotata di un ampio campo di modulazione (fino a 1:10), la pompa di calore zeolite risulta agevolmente integrabile in qualsiasi sistema di riscaldamento esistente. Il modulo ermeticamente chiuso, necessita di minima manutenzione; essendo inoltre l’abbinamento zeoliteacqua completamente atossico, questo prodotto può essere installato anche all’interno dei locali abitati. W
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1. SiStema ibrido integrato che combina il Solare termico, una pompa di calore ariaacqua ed una caldaia a gaS a condenSazione (baxi). 2. microcogeneratore
da
0,99 kWel e 26 Stirling
kWth funzionante con motore
(VieSSmann). 3. pompa di calore zeolite a gaS. il rendimento è Superiore a quello delle moderne caldaie a condenSazione, Superando il
135% (Vaillant).
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STRUMENTI & INDOOR AIR QUALITY
Un settore in trincea Cristiano Vergani cristiano.vergani@impianticlima.com
Innovazione al piccolo passo, conferme di tendenza e voglia di reagire alla crisi nell’ultima edizione della Mostra Convegno Expocomfort
L
a prima impressione, vagando tra gli stand in apertura, non è delle migliori: novità scarse, operatori preoccupati e incerti sul buon esito della tradizionale kermesse, che si lanciano l’un l’altro degli sguardi dubbiosi mettendo mano agli ultimi ritocchi degli allestimenti.
Affluenza inaspettata Per fortuna, ben presto una grande mole di visitatori, al di là delle aspettative, si è riversata nelle corsie, con un interesse ed un’energia persino superiori alle passate edizioni. I tecnici dell’aria sono gente pratica per definizione e sembra proprio che la crisi economica abbia stimolato in molti di loro la voglia di rimboccarsi le maniche, di reagire attraverso la ricerca di strade nuove e di una maggiore qualificazione professionale. Infatti, è parsa evidente una grande polarizzazione d’interesse verso le energie rinnovabili, il risparmio energetico e le tecnologie ambientali in generale, come se molti avvertissero distintamente che su questi temi si sta giocando il futuro del settore. Ed infatti è proprio così, come si può intuire facilmente soffermandosi in certi stand: ad esempio, lunghe file di curiosi davanti agli ultimi modelli di termocamere ad infrarossi, tutti novelli “certificatori energetici”; oppure nutriti capannelli intorno ai dimostratori di analizzatori portatili di combustione, ormai indispensabili per verificare il rendimento energetico e le emissioni delle caldaie come richiesto dalla normativa. Sempre in tema di strumentazione portatile, hanno riscosso un interesse notevole (in crescita costante nelle ultime edizioni) gli strumenti palmari multifunzione, proposti da numerosi
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marchi anche di nuova apparizione sul mercato. Questi apparecchi sono molto apprezzati perché, semplicemente collegati a sonde diverse, permettono di disporre di una grande quantità di misure tecniche ad un costo contenuto, allo stesso tempo limitando il peso e l’ingombro della strumentazione da portarsi in cantiere. Grande ritorno delle attrezzature da spazzacamino, in chiave ipertecnologica, dove il romantico operaio dalla faccia annerita, armato di spazzolone, si è ora trasformato in un tecnico dotato di telecamere, fibre ottiche e robot pulitori degni di un film di fantascienza.
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D’altra parte, tutti ormai comprendono che, per sopravvivere in questo mercato, è indispensabile una continua evoluzione. Pannelli solari, pompe di calore, geotermia, biomasse, sanificazione, qualità dell’aria, ventilazione controllata, solo per fare alcuni esempi, sono diventati argomenti imprescindibili per il termotecnico al passo con i tempi. Da qui il grande successo dei convegni specializzati che, anche quest’anno, hanno caratterizzato numerosi la rassegna milanese.
Conclusioni Tra le scarse novità presentate, alcune erano volutamente esposte in sordina o addirittura mostrate solo ad alcuni operatori selezionati: un atteggiamento che si spiega con la riluttanza dei Costruttori a proporre nuovi prodotti in tempo di crisi, preferendo puntare sul rilancio a basso costo di prodotti collaudati, magari rinnovati solo
esteticamente o in alcune funzioni accessorie. Anche se la grande partecipazione di pubblico e di nuovi espositori (molti provenienti dall’estero) ha portato qualche segnale di conforto, la sensazione di fondo sulle prospettive del settore appare pessimista, specialmente in rapporto alle previsioni negative che affliggono il comparto edilizio, da sempre un riferimento importante per il trattamento dell’aria. Quindi, anche se le energie e la voglia di fare non mancano, la parola d’ordine è di serrare i ranghi e stare in trincea per mantenere le posizioni acquisite, perché segnali di crescita, per ora, se ne vedono ben pochi. W
3 1. Il Wöhler VIS 2000PrO Permette l’ISPezIOne VISIVa dI canne fumarIe, ScarIchI dOmeStIcI ed InduStrIalI, ImPIantI dI VentIlazIOne, POzzI e tubazIOnI ecc., dall’altO O dal baSSO Per IndIVIduare facIlmente PerdIte e dIfettI
(Wöhler). 2. la Irtech tImage PrO è una rObuSta termOcamera POrtatIle, ergOnOmIca e cOn un amPIO dISPlay lcd da 3,6" tft (e InStrumentS grOuP). 3. tra
le POchISSIme nOVItà degne dI nOta,
unItà dI trattamentO arIa cOn fIltrO elettrOStatIcO mOdulare certIfIcatO SecOndO
unI 11254 (SabIana).
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REFRIGERAZIONE
Parola d’ordine efficienza Massimo Vizzotto massimo.vizzotto@impianticlima.com
Anche il settore della refrigerazione ha dato prova, in questa 38° edizione di Mostra Convegno Expocomfort di essere all’altezza delle aspettative.
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ella ampia e diversificata manifestazione espositiva abbiamo voluto scattare un’istantanea di quanto abbiamo potuto osservare focalizzandoci su alcune novità interessanti nel settore della refrigerazione.
Pompe di calore e frigoriferi ad assorbimento Le macchine frigorifere ad assorbimento sono sempre più apparecchiature eco-compatibili idonee alla produzione di acqua refrigerata dove sia disponibile energia termica e non elettrica. Per energia termica possiamo intendere fluidi liquidi o sotto forma di vapore ad alta temperatura, ma anche fumi provenienti da sistemi di cogenerazione, per cui l’energia frigorifera è ottenuta sfruttando la stessa energia primaria del sistema, ottimizzandone il rendimento. La gamma di queste apparecchiature raggiunge potenze frigorifere unitarie di 10 MW. Sempre nel campo dei sistemi ad assorbimento, abbiamo trovato i progetti per la realizzazione, su scala mondiale, di apparecchiature a pompa di calore a combustione di metano in grado di utilizzare il 40% di energia rinnovabile. Si tratta di piccole apparecchiature ad assorbimento ad ammoniaca, che potremmo definire domestiche per la loro piccola capacità unitaria di circa 40 kW termici. Esse possono impiegare, secondo la disponibilità, energia rinnovabile: aria, geotermica o idrotermica.
finica delle molecole e il relativamente breve tempo di vita atmosferico. L’HFO-1234ze (E) (CF3CH=CHF) è, infatti, reattivo con i radicali OH tale da avere un tempo di vita atmosferica di 18 giorni e un GWP pari a 6, sulla base di 100 anni di orizzonte temporale.
Compressori Se è pur vero che la quota più importante di mercato dei compressori è quella dei rotativi di tipo a palette, seguita dai compressori scroll, componenti adatti alle apparecchiature di condizionamento di piccola capacità
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Refrigeranti Interessante è l’impiego, nelle unità di refrigerazione di media capacità, di idrofluoroolefine (HFO), classe distinta di prodotti chimici e separata dai refrigeranti HFC primariamente per ciò che concerne la natura ole-
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termo frigorifera, maggiore impressione abbiamo ottenuto dai medi e grandi compressori rotativi a vite e centrifughi, questi ultimi presentati da alcune realtà asiatiche. Si tratta di compressori semiermetici a doppio stadio con trasmissione a ingranaggi, in versioni in grado di elaborare fino a 3.500 mc/h di refrigerante. Tuttavia, i compressori centrifughi che più hanno suscitato interesse per la loro avanzata tecnologia sono quelli con trasmissione diretta assiale, supporti a levitazione magnetica e regolazione della capacità mista: inverter/inlet guide vane. Questi compressori, in alcuni casi con capacità unitarie fino a 1400 kW, sono adatti nelle applicazioni su gruppi frigoriferi con condensazione ad acqua e, in particolare, con scambiatori di calore di tipo a fascio tubiero allagato.
mente è utilizzato sui gruppi frigoriferi e sui condizionatori ad aria è la batteria di condensazione con tecnologia Microchannel. Le batterie di condensazione a micro canali, infatti, offrono numerosi vantaggi rispetto a quelle tradizionali: maggiore resistenza alla corrosione, leggerezza, pulizia semplificata, ridotto volume di refrigerante interno. Il miglioramento dell’efficienza delle batterie di condensazione è spesso ottenuto con sistemi di spruzzamento adiabatico effettuato su pacchi evaporativi posti, quando è necessario, a monte delle batterie stesse. Questi dispositivi consentono, con temperatura dell’aria ambiente particolarmente elevata, di ridurre l’approccio termico di circa 9K aumentando fortemente l’efficienza di scambio in condensazione.
Chiller e scambiatori di calore
Nel percorrere le numerose corsie dei quattro padiglioni dedicati ai prodotti della refrigerazione e del condizionamento dell’aria, abbiamo potuto soffermarci su molte altre novità meritevoli della nostra attenzione. Per questo ci riserviamo di parlarne, in forma anche più approfondita, in occasione di future rubriche e di speciali che questo periodico online potrà offrire ai suoi affezionati lettori. W
Non si tratta di una novità, ma rappresenta pur sempre un importante traguardo nella tecnologia delle macchine di refrigerazione, l’impiego di scambiatori per l’evaporazione del refrigerante di tipo allagato e con spruzzamento sui tubi. Soluzione che permette di ridurre sensibilmente la quantità di refrigerante presente nel circuito e di incrementare ulteriormente la capacità di scambio termico. L’impiego di evaporatori di tipo allagato migliora l’efficienza di scambio termico riducendo l’approccio di temperatura tra l’espansione e l’acqua uscente. Tuttavia richiede particolare perizia affinché gli oli lubrificanti non siano trasferiti dal compressore all’interno dell’evaporatore riducendone fortemente lo scambio termico. Altro componente che sempre più frequente-
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Conclusioni
1. RefRigeRatoRe d’acqua
condensato ad acqua con com-
pRessoRe centRifugo a levitazione magnetica e scambiatoRe evapoRatoRe allagato spRuzzato ad alta efficienza
(Johnson contRols). 2. RefRigeRatoRe d’acqua condensato ad aRia funzionante con RefRigeRante hfo1234ze. Realizzate anche con dispositivi addizionali mobili con pacchi evapoRativi sono in gRado di RiduRRe la tempeRatuRa di condensazione del gas RefRigeRante e, aumentando l’efficienza teRmica
(geoclima
sRl).
3. le batteRie “micRochannel” sono sempRe più fRequentemente utilizzate peR la condensazione ad aRia dei RefRigeRanti.
questo RefRigeRatoRe condensato ad aRia consente
di otteneRe tutti i benefici delle batteRie a micRocanali oltRe alla maggioRe efficienza media stagionale geneRata dai compRessoRi centRifughi a levitazione magnetica
(Rc
gRoup spa)
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LINEA CALDA
di GIACOMINO REDONDI
Senza Piano energetico nazionale
P
arlare di energia in assenza di un Piano Energetico Nazionale, significa generare confusione, dare fiato alla speculazione, adottare provvedimenti contingenti ed improvvisati. La mancanza di un’opportuna regia, di un disegno complessivo che fissi gli obiettivi del programma energetico nazionale, genera soltanto caos. L’Italia è priva di un vero e proprio Piano Energetico Nazionale sin dal lontano 1987 e, a parte periodici annunci sull’imminente presentazione di tale fondamentale strumento di programmazione, le prospettive future non sono rosee. In tale spazio normativo desolatamente vuoto, sulla gestione sostenibile dell’energia e dell’ambiente ogni Regione italiana è autorizzata ad agire autonomamente ed in modo slegato dalle altre, rendendo di fatto poco efficaci strategie e finalità delle proprie azioni. L’ondata di freddo intenso che ha caratterizzato l’Italia nel mese di febbraio, ha evidenziato ancora una volta la fragilità energetica del nostro Paese, e la necessità di fare sempre meno affidamento sull’approvvigionamento estero di energia. Al centro della strategia energetica nazionale si conferma dunque l’essenzialità di un programma di efficienza e risparmio energetico. Puntare sulle rinnovabili per accelerare la transizione dai combustibili fossili ad un nuovo modello energetico “low carbon”, rappresenta l’altro fronte fondamentale d’azione. Razionalizzare la domanda, la generazione, la trasmissione e distribuzione delle varie forme di Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
energia è sempre più impellente: non si possono considerare solo le singole fonti, ma la coralità di un sistema energetico che sia realmente sostenibile. Sviluppare le “smart grid” ed ancor più le micro reti di co-tri-generazione, avvicinando la produzione di piccola taglia alla domanda, è un passo obbligato e conseguente alla diffusione delle energie rinnovabili ed alla generazione di energia elettrica non programmabile. Infine, la mancanza delle più elementari regole di pianificazione e programmazione, consente la proliferazione e concentrazione selvaggia di impianti (eolici, fotovoltaici, a biomasse) di grandi dimensioni, in zone in cui sarebbe invece necessario salvaguardare importanti “valori territoriali”. Tanti i proPuntare sulle rinnovabili blemi che per accelerare la attendono transizione dai una risposta. combustibili fossili W
ad un nuovo modello energetico “low carbon”, rappresenta l’altro fronte fondamentale d’azione.
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La ripresa dei compressori AXIMA
Antonio Briganti redazione@impianticlima.com
L’industria mondiale dei compressori frigoriferi appare in ripresa, spinta soprattutto dalla domanda dei paesi del blocco asiatico. Una ripresa che non si è fermata alla quantità, ma che ha coinvolto la qualità dei prodotti e il miglioramento dell’efficienza energetica.
U
na recente ricerca pubblicata sul periodico dell’industria HVAC&R giapponese JARN ha messo in luce la buona ripresa dell’industria dei compressori frigoriferi registrata nel 2011 (Jarn Special Edition Febbraio 2012). La ricerca era focalizzata sui compressori per le macchine frigorifere, di climatizzazione, pompe di calore e refrigerazione, ed escludeva invece la produzione per elettrodomestici, vending machine, dispenser ecc. Essa ha preso in esame quattro tipi di compressori oggi visti con il maggior interesse: rotativi, scroll, a vite e centrifughi. Non ha invece preso in considerazione – o almeno non ha fornito dati numerici – i compressori alternativi che continuano a trovare ampio impiego soprattutto nella refrigerazione e godono di un rinnovato interesse per le applicazioni con ammoniaca e CO2.
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Il gigantismo dei piccoli rotativi Il dato di gran lunga più rilevante è quello dei piccoli compressori rotativi, con una produzione mondiale stimata di 120 milioni di pezzi. In realtà, la tendenza di questi compressori è verso la crescita di potenza e l’allargamento del campo di applicazione alle pompe di calore, ai gruppi frigoriferi e alla refrigerazione. Con una domanda di 100 milioni di unità nel 2011 la Cina si è confermata di gran lunga il maggior mercato mondiale per i compressori rotativi.
…ma di tutto rispetto anche gli scroll In seconda posizione, ma a grande distanza in termini di numero pezzi, seguono i compressori scroll con 14 milioni di unità prodotte. Gli Stati Uniti e la Cina sono i due maggiori mercati nel mondo per queste macchine. Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
Tabella 1 MeRCato Mondiale dei CoMpReSSoRi fRigoRifeRi nel 2011 peR nuMeRo di pezzi Venduti Rotativi
120.000.000 Applicazioni su piccole unità autonome, ma tendenza verso pompe di calore e piccoli chiller
Scroll
Vite
Centrifughi
14.000.000 Impiegati su unità autonome di potenza media e gruppi frigo, per solo freddo e a P.d.C. anche in multipli
138.000 Uso prevalente su gruppi frigo e P.d.C., singoli e multipli, fino a circa 1700 kW
10.500 Per medie, grandi e grandissime potenze frigorifere
Fonte: JARN
Prodotti con potenze nominali fino a 40 HP, questi compressori sono montati sia su unità a espansione diretta, sia su gruppi frigoriferi, e per questi secondi anche in applicazioni multiple, generalmente fino a un massimo di quattro compressori per macchina. Da segnalare la domanda per i compressori scroll orizzontali, destinati soprattutto ad applicazioni nel settore dei trasporti che, sempre nel 2011, ha raggiunto i 3 milioni di pezzi, con previsione di crescita del 10% l’anno.
Vite e centrifughi dove serve potenza Per le potenze frigorifere medie e grandi dominate dai compressori a vite e centrifughi le cifre di produzione si fanno necessariamente più piccole. Tra tutti i tipi di compressori a vite, aperti e semiermetici, ad una, due e tre viti, sono stati venduti 138.00 pezzi entro una fascia di potenze da 100 a circa 1750 kW. Anche per questi prodotti è crescente l’utilizzo dell’inverter per la variazione di capacità; in alcuni tipi di macchine più recenti l’inverter è incorporato nel compressore e raffreddato dallo stesso gas refrigerante aspirato. Come per gli scroll, pure per i gruppi frigoriferi centrifughi gli Stati Uniti e la Cina costituiscono i due maggiori mercati del mondo e la domanda nel 2011 ha raggiunto le 12.000 macchine, con un aumento del 23% sull’anno
Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
precedente. Il numero di compressori centrifughi prodotti è stato suddiviso equamente in 5000 pezzi negli USA e altrettanti in Cina, con altri 500 in Giappone. I compressori centrifughi a levitazione magnetica, oilfree, di media potenza, stanno avendo una domanda crescente, soprattutto negli Stati Uniti per via della loro elevata efficienza energetica.
Conclusioni Quanto si delinea con chiarezza dall’inchiesta di JARN può riepilogarsi in quattro punti principali: - L’industria dei compressori frigoriferi, e quindi delle macchine HVAC&R, conferma una tendenza in ripresa; - Questa ripresa non coinvolge soltanto una crescita numerica della produzione, bensì anche un miglioramento qualitativo e di efficienza energetica attraverso riprogettazione dei prodotti, utilizzo più esteso degli inverter ecc.; -La Cina rappresenta il maggior mercato per i compressori rotativi ed è testa a testa con gli Stati Uniti per quelli centrifughi; -Il blocco dei paesi asiatici rappresenta la regione del mondo in cui maggiore è stata la crescita del mercato della climatizzazione nel 2011 rispetto al 2010: stimata intorno al 15%. W
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GLOBE TROTTER
di CRISTIANO VERGANI
il depuratore d’aria Nei locali pubblici
N
el 2003 entrò in vigore l’articolo di legge che imponeva il divieto di fumare nei locali pubblici italiani: un atto senz’altro encomiabile dal punto di vista sanitario, ma che ha avuto un esito fatale per un prodotto d’eccellenza dell’industria italiana, il depuratore d’aria da esercizio pubblico. Proveniente dagli Stati Uniti, solo una trentina d’anni prima questo nuovo apparecchio aveva iniziato a colonizzare i bar e i ristoranti della Penisola, all’inizio in “edizione originale”, quindi ben presto affiancato da una serie di copiature artigianali più o meno sgraziate. Questi primi depuratori erano poco più che scatole di lamiera contenenti un filtro elettrostatico ed un ventilatore, rumorosi ed antiestetici, ma abbastanza efficaci per abbattere il fumo di tabacco, di modo da consentire almeno la sopravvivenza temporanea della clientela e soprattutto degli esercenti, costretti altrimenti a lavorare perennemente immersi in una nuvola di fumo. Ma il mercato italiano era molto più esigente di quello statunitense, ed i costruttori italiani si misero subito all’opera per migliorare il prodotto. All’inizio, ci si limitò a rivestire i telai di lamiera con mobiletti in legno di buona fattura e poi, via via, furono introdotte molte evoluzioni, dai Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
controlli elettronici ai sensori di inquinanti, alle carrozzerie di design accattivante realizzate in materiali innovativi e con finiture degne di un’automobile di lusso. Così, nel volgere di qualche anno, il depuratore d’aria “made in Italy” si trasformò in un prodotto evoluto, molto apprezzato e diffuso, tanto che, alla fine degli anni ’90, in molti Paesi europei era diventato quasi impossibile trovare un bar o una discoteca che ne fossero privi. I gestori dei locali ne apprezzavano il buon funzionamento, anche se sopportavano malvolentieri i costi di installazione e soprattutto di manutenzione, che non erano trascurabili. Perciò, quando entrò in vigore la legge sul fumo, prima in Italia e di seguito nei rimanenti Paesi europei, i depuratori vennero rapidamente dismessi. Questa nicchia di mercato, che permetteva la sopravvivenza di Questa nicchia di un discreto parco industriale, si azzemercato, che permetteva rò dall’oggi al la sopravvivenza di un domani, trasfordiscreto parco industriamando il depuratole, si azzerò dall’oggi al re d’aria da locale domani, trasformando il pubblico in un depuratore d’aria da oggetto da museo. Tuttavia, non è locale pubblico in un detto che il futuro oggetto da museo. ci riservi in merito qualche sorpresa.W
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Microchiller per Microimpianti
Antonio Briganti redazione@impianticlima.com
Al di sotto del kilowatt frigorifero si scopre un’ampia fascia di microrefrigeratori d’acqua dedicati ad impieghi speciali o poco comuni, per i quali è stata sviluppata una tecnologia basata sull’effetto Peltier al fianco una più tradizionale che ha saputo miniaturizzare i sistemi a compressione.
A
bituati come siamo ad affrontare una progettazione dedicata per la maggioranza al soddisfacimento del benessere umano, sfuggono il più delle volte applicazioni insolite, speciali o semplicemente curiose, caratterizzate da una domanda molto esigua di potenza frigorifera: dalle poche decine alle poche centinaia di Watt. Eppure vi sono migliaia di applicazioni caratterizzate da valori di potenza minimi, soddisfatte in gran parte da microchiller ad effetto Peltier. Una loro peculiarità è di poter produrre raffreddamento o riscaldamento con continuità, semplicemente commutando la polarità della tensione di alimentazione. In aggiunta ad essi, con la miniaturizzazione dei compressori rotativi, si sono realizzati numerosi tipi di microchiller più tradizionali per impieghi insoliti: raffreddamento dell’acqua di acquari per specie ittiche che
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richiedono temperature inferiori a quelle normali dei nostri climi, controllo delle condizioni termoigrometriche all’interno di teche o armadi per la conservazione di prodotti delicati o di pregio, quali farmaci, opere di gioielleria, pezzi d’antiquariato, abiti di pregio ecc.
Le specificità dei microchiller ad effetto Peltier Dalle poche decine alle poche centinaia di Watt di raffreddamento, sono disponibili svariate tipologie di microchiller ad effetto Peltier (basato com’è noto sul comportamento di una giunzione tra due metalli diversi alimentata in corrente continua che produce raffreddamento su un lato e riscaldamento sull’altro). Il regime può essere facilmente invertito commutando la polarità della tensione di alimentazione. Queste macchine preImpianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
1. Microchiller ad effetto peltier raffreddato ad aria con potenza di frigorifera di 160 Watt (oasis 160 / solidstate).
2. Microrefrigeratori d’acqua ad effetto peltier da 100 a 300 Watt con ripresa dell’aria dal basso e scarico verso l’alto (tlc3 / teca liquid chiller).
sentano specificità interessanti, riepilogate nella tabella 1. Il loro utilizzo più esteso è nel raffreddamento di laser, apparecchiature elettroniche, dispositivi elettromedicali e da laboratorio. Il modello visibile nella figura 1 (Oasis 160, di SolidState) è raffreddato ad aria e ha una potenza frigorifera nominale di 160 Watt; consente un campo di variazione della temperatura del fluido in uscita da +2 a +45 °C ed offre una precisione di controllo di +/-0,1 °°C. La potenza assorbita è di 200 Watt ed è alimentato a corrente continua a tensione di 13,5 volt. Il peso è di appena 3,5 kg. La sua efficienza energetica, come per la gran parte di questa tipologia di macchine, lascia certamente a desiderare, ma in valori assoluti il consumo è irrisorio. Il suo impiego è previsto per apparecchiature laser, fotocamere CCD ed apparecchiature medicali e da laboratorio. Un chiarimento è opportuno circa la fascia delle temperature ammissibili del fluido erogato: commutando la polarità di alimentazione della cella Peltier la piastra fredda passa a produrre calore e la piastra calda a pro-
durre freddo. Soluzioni certamente fuori del comune per design e altre caratteristiche sono i “cubi” visibili nella figura 2 (TLC3, di Teca Liquid Chiller), prodotti per potenze frigorifere di 100, 200 e 300 Watt che possono essere utilizzati come “motori” per la realizzazione di gruppi frigoriferi variamente configurati. Anch’essi sono raffreddati ad aria con ripresa dal basso e scarico verso l’alto. Un modello differente dello stesso costruttore, rappresentativo di una più ampia tipologia di microchiller raffreddato ad aria, è rappresentato nella figura 3 (TLC 700), previsto per erogare con continuità acqua glicolata fredda o calda nel campo di temperature -5 /+65 °°C, con una potenza nominale di Watt. L’alimentazione può essere a tensione alternata 120/240 volt o continua a 24 volt. Ulteriori modelli della stessa tipologia consentono di raggiungere potenze fino a 360 Watt e ammettono un campo di temperatura del fluido in uscita da -20 a +90 °°C. La stessa Teca produce pure delle mini unità fan coil e delle mini piastre fredde per l’utilizzo dei propri microchiller.
3. diversa
peltier, portatile, in -5 a +65 °c (tlc 700 / teca
tipologia di Microchiller ad effetto
grado di erogare acqua fredda/calda da
4. Microchiller
coMpressorizzato per il raffreddaMento di acquari,
caratteristico di un’aMpia serie di Modelli per tali applicazioni (hailea).
liquid chiller). Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
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Tabella 1 CaratteristiChe peCuliari dei miCroChiller ad effetto peltier Caratteristica Campo di potenza frigorifero tipico Campo di temperatura del fluido trattato Precisione controllo temperatura fluido Variazione di capacità Passaggio da raffreddamento a riscaldamento Tensione di alimentazione
I microchiller compressorizzati Già a partire da potenze frigorifere intorno a 300 Watt sono disponibili svariati modelli di microchiller compressorizzati basati sull’impiego dei minicompressori rotativi Aspen a c.c. (Impianti Clima, n° 1 pag. 39). Questa tipologia di macchine è realizzata in versioni raffreddate ad aria e ad acqua e in esecuzioni per disposizione a pavimento, o su banco, o per montaggio su rack. Un modello tipico per il raffreddamento di acquari è visibile nella figura 4, prodotto dal costruttore cinese Hailea, un leader per queste tipologie di macchine. Il raffreddamento è ad aria e il suo design è studiato per semplificarne la movimentazione e l’applicazione grazie alle maniglie di trasporto e ai due attacchi idronici sporgenti. Portatile, ma per applicazioni più sofisticate, con una potenza frigorifera intorno a 300 Watt, variabile con
5. previsto per offrire aMpia portatilità questo Microchiller coMpressorizzato da 300 Watt (p 1020 / terMotek).
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Valore tipico o comportamento 80 – 900 Watt +2 / +45 °C (max. -20 / +90 °C) ±0,1 °C Continua, variando la tensione di alimentazione Istantaneo, commutando la polarità della tensione di alimentazione B.T. c.c. (alimentatore c.a. ev. incorporato)
continuità grazie al proprio compressore rotativo a variazione di velocità, è il modello P 1020 di Termotek (figura 5). Invece, rappresentativo di un tipo di macchine per montaggio su rack, è il modello P 1000 (figura 6), pure di Termotek, prodotto in quattro grandezze, da 350 a 950 Watt. Anch’esso è equipaggiato con un minicompressore rotativo a velocità variabile per la variazione continua di capacità. Il raffreddamento di entrambi questi modelli è ad aria. I microchiller per montaggio su rack sono spesso richiesti per impieghi di laboratorio. W
SU InTErnET www.sscooling.com www.teca-eu.com www.termotek-ag.com
6. rappresentativo di una tipologia di Macchine per installazione su rack, questo Microchiller è realizzato in grandezze da 350 a 900 Watt (p 1000 / therMotek). Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
Il bibliofilo
Libri e documentazione varia sull’HVAC
Il raffredamento evaporativo Utile guida all’applicazione per apprezzarne i benefici Un volume dedicato ampiamente alla conoscenza delle diverse applicazioni del raffreddamento evaporativo, che costituisce una base di riferimento di grande utilità e completezza per il progettista e l’installatore termotecnico per la progettazione di impianti destinati al controllo ambientale a basso assorbimento di energia. Realizzato da Carel, l'opera nasce dalla convinzione che la sfida del mercato globale si vinca anche attraverso la cultura. Nei suoi 11 capitoli si passa in rassegna pressochè ogni aspetto della materia: le possibili applicazioni del raffreddameto evaporativo nel condizionamento dell'aria, i parametri per il calcolo dell'efficienza energetica, le diverse apparecchiature per il raffreddamento evaporativo, l'efficienza e ottimizzazione dei data center. Il lettore
“Il raffrescamento evaporativo” A. Piccolo - R. Simonetti M. Martello Carel 2012, www.carel.com
è guidato attraverso un vero e proprio percorso formativo che lo porta ad approfondire tutto quanto è necessario conoscere per affrontare con cognizione di causa la progettazione degli impianti alla luce delle norme e delle tecnologie più recenti. A conlcusione sono riportati alcuni case study di particolare interesse. Il volume si presenta altresì ricco di schemi, diagrammi e manifesta un approccio eminentemente pratico e rivolto ad un utilizzo diretto. L’impostazione grafica si apprezza per la qualità della carta, la nitidezza della stampa e la chiarezza delle illustrazioni, facilmente leggibili e ben rappresentative dei concetti discussi. E' un lavoro rimarchevole un libro quindi che non dovrebbe mancare nella biblioteca di ogni qualificato studio di progettazione.
Nessuna emergenza clima Uno sguardo freddo sul riscaldamento globale L’impegno a favore dell'ambiente, che abbiamo espresso fin dai primi numeri della Rivista è evidente a tutti. Detto questo, però, dobbiamo constatare che a livello di scelte di politiche ambientali, soprattutto in Europa, si stia scivolando verso atteggiamenti che paiono assai meno ragionevoli di quanto l'evidenza scientifica indicherebbe. Con il risultato che quello del clima è ormai diventato, come afferma Lord Nigel Lawson, autore di questo libro un vero e proprio ecofondamentalismo. Delle sue tesi, l’autore contesta che sia in atto un aumento forzato della temperatura del pianeta per effetto dell'aumento della concentrazione di CO2 nell'atmosfera. Ridimensiona anche le stime Impianti Clima - Maggio 2012 - N. 5
“Nessuna emergenza clima” Nigel Lawson Francesco Brioschi Editore, 156 pagine - € 14,00 www.brioschieditore.it
catastrofistiche dell'Ipcc alla luce di come i dati vengono interpretati e dell'ambiguità con la quale sono conteggiati i consensi degli studiosi coinvolti nella loro analisi. Un libro molto coraggioso, che con estrema chiarezza rimette in discussione i troppi allarmismi sul clima, e che perciò dovrebbe essere letto da ogni persona seriamente interessata ai problemi dell'ambiente e alla natura delle decisioni prese con lo scopo di tutelarlo effettivamente, al di là di facili isterismi e di pericolosi fondamentalismi. Un plauso all'Editore che ha scelto di pubblicarlo e l'auspicio che il libro possa contribuire ad una più equilibrata consapevolezza sulla reale situazione del clima e dell'ambiente.
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IL MINIMALISTA PRESUNTUOSO P omPe
SUL PROSSIMO NUMERO LA LUCE FREDDA DEI SISTEMI LED L’utilizzo dell’illuminazione a LED permette un risparmio energetico che va dal 50% al 70% del consumo delle lampade classiche ad incandescenza, oltre ad una drastica riduzione dell’inquinamento luminoso. Una teconologia, che in ambito residenziale riesce ad apportare una lunga serie di vantaggi diretti ed indiretti.
di calore sì , ma fino
a quando ?
REGOLE AUREE PER L’EFFICIENZA ENERGETICA DEGLI IMPIANTI A TUTTA ARIA Proseguono i consigli, questa volta ci occuperemo degli impianti a tutta aria, dove il controllo della temperatura e dell'umidità relativa viene effettuato dall'aria trattata in un condizionatore, un rooftop o una unità di trattamento, e distribuita attraverso un circuito di canali. con una rara tempestività si erano appena chiuse le dichiarazioni ottimistiche per il futuro delle pompe di calore a cavallo della mce che notizie riportate sui grandi media venivano a gettare molta acqua sul fuoco: l’energia elettrica aumenterà nel corso del 2012 in due tranche fino a portarsi a circa il 10% rispetto ai prezzi attualmente pagati dall’utenza. se la notizia si confermerà c’è da credere che tutti i faticosi aumenti dell’efficienza energetica raggiunti fino ad oggi, si scioglieranno come neve al sole, e queste macchine rimarranno nella sfera delle utopie futuribili. d’altronde, un paese che così stoltamente ha concesso contributi a energie tra le più miracolistiche, come il fotovoltaico e l’eolico, facendo pagare all’utente lo sbilancio, ora è costretto non solo a una radicale marcia indietro, ma ad aumentare senza sconti il costo dell’energia di base. e così il costo dell’energia in italia balza ancora più in alto sulla media europea. una conseguenza immediata potrà essere che proprio le pompe di calore si riveleranno assai meno allettanti di quanto la loro pubblicistica abbia sostenuto fino ad oggi, al punto da doverne riscrivere i bilanci economici. oggi, toccare i costi dell’energia può rivelarsi un boomerang per qualsiasi governo, tanto più in una situazione già precipitata per gli aumenti fiscali decisi e in previsione. e questo mentre la classe politica continua a concedere esempi di malaffare e corruzione, con totale indifferenza verso Paese e Parlamento. W
SCENARI FUTURI DEL SISTEMA ENERGETICO L’azione di misure, politiche ed investimenti determinerà una riduzione della domanda, ma soprattutto un modo differente di produrre ed utilizzare energia che porterà ad un mix energetico diversificato. direttore responsabile antonio Briganti condirettori Giacomino redondi energie rinnovabili e riscaldamento massimo Vizzotto sistemi compressorizzati per climatizzazione, refrigerazione e a pompa di calore cristiano Vergani qualità dell’aria, aeraulica e salute redazione e Gestione operativa lara Bindi contatti associazioni culturali rosalba arduino redazione Via Val Blenio 10 - 20147 milano mi Tel.: 024035019 - fax: 0299983105 www.impianticlima.com redazione@impianticlima.com impianti clima può essere sfogliato e scaricato dal sito www.impianticlima.com
© La riproduzione intera o parziale di testi è vietata se non dietro autorizzazione dell’editore.
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