AiCARR Journal #48 - Data Center by Quine Business Publisher

#48 Organo Ufficiale AiCARR

ISSN:2038-2723

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO 9 - FEBBRAIO 2018

NORMATIVA PANORAMICA DI INIZIO ANNO NZEB INFLUENZA DELL’ISOLAMENTO TERMICO SULLE PRESTAZIONI DEGLI EDIFICI DATA CENTER UNO SCENARIO IN EVOLUZIONE RAFFREDDAMENTO EVAPORATIVO INDIRETTO FREECOOLING PER RIDURRE I CONSUMI SISTEMI IBRIDI ASSOTERMICA SVELA I NUMERI DELL’IBRIDO POMPE DI CALORE AD ARIA E CALDAIA: I VANTAGGI IBRIDO COMPATTO CON RECUPERO TERMODINAMICO GLOSSARIO GENERATORI DI CALORE

DATA CENTER

SISTEMI IBRIDI

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AiCARR IN PRIMA LINEA

Il 2018 è iniziato sotto i migliori auspici, con la firma del Memorandum of Understanding tra AiCARR e ASHRAE. Questa risultato è il frutto di un paziente lavoro, iniziato due anni fa da Livio de Santoli e dal Consiglio da lui presieduto, che nell’ultimo anno ha visto AiCARR fortemente impegnata nella redazione della versione definitiva di un accordo che, come più volte sottolineato dal Presidente ASHRAE nel corso del Winter Meeting di Chicago, rappresenta un modello di cooperazione tra l’Associazione americana e Associazioni “forti”, nelle quali non è pensabile istituire un Chapter ASHRAE. È quindi per AiCARR un importantissimo riconoscimento: il Gruppo Italiano ASHRAE, nato il 10 gennaio 1960, ne ha fatta di strada, arrivando oggi a confrontarsi alla pari con la sorella statunitense. L’interesse suscitato da questo accordo a livello internazionale è stato grande e AiCARR è oggi considerata una Associazione di tutto rispetto nel panorama mondiale. L’accordo, che prevede collaborazioni tra le due Associazioni per la ricerca e l’organizzazione di iniziative mirate a diffondere nei due Paesi la cultura della sostenibilità ambientale e non solo, è una delle facce delle attività che AiCARR sta portando avanti sul piano delle interazioni con altre associazioni con le quali condivide scopi e finalità. L’obiettivo è quello di creare una grande comunità italiana della sostenibilità, che AiCARR, per competenze e tradizione, è pronta a coordinare. Una comunità che accoglierà tutti coloro che sanno e vogliono coniugare l’efficienza energetica con la prevenzione e la qualità dell’ambiente

interno, utilizzando strategie ergonomiche e legate alla LCA per creare sinergie naturali, quanto non praticate, e fare massa critica su problematiche che riguardano la vita di tutti noi, ad esempio la qualità dell’aria. Uno dei traguardi che AiCARR si propone di conseguire in questo triennio è quello di creare una coscienza collettiva e una corretta cultura su queste problematiche, che vanno però affrontate con un approccio olistico. Finora molto si è discusso dei diversi aspetti del problema, trascurando però il fatto che ciascuna di esse è collegata alle altre da un sottile filo. Ebbene, AiCARR vuole andare al di là, indagando su questi fili e sulle possibilità che essi si tramutino in robuste radici di un futuro sostenibile. In fondo, è una evoluzione della IEQ Global Alliance che la nostra sorella ASHRAE ha messo in campo e alla quale AiCARR partecipa attraverso REHVA: lì si parla di qualità ambientale, noi vogliamo andare appunto al di là. Molte sono le azioni che AiCARR ha messo e sta mettendo in campo in questo campo. A giugno, a Firenze, al Convegno Nazionale 2018, parleremo di Energia e Comfort degli edifici nell’era della digitalizzazione e dell’intelligenza distribuita; nell’ambito di MCE dedicheremo una intera giornata alla Qualità dell’Ambiente Interno, analizzata nei suoi quattro aspetti con un focus specifico sulla qualità dell’aria. E proprio sulla qualità dell’aria sta per partire un progetto nazionale, con risvolti diversi, del quale parleremo la prossima volta. Insomma: AiCARR sempre in prima linea…

Francesca Romana d’Ambrosio, Presidente AiCARR

#48

LE SOLUZIONI IDEALI PER OGNI ESIGENZA MCE Milano 13-16 marzo 2018 hall 22 stand K31-M32

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ampia, come diversificate sono anche le soluzioni componentistiche, naturalmente nel pieno rispetto delle esigenze di compatibilità ambientale: massima efficienza e utilizzo di refrigeranti ecologici.

Editoriale 2

Novità prodotti 8

RefrigerationWorld 10

NORMATIVA

GLI IMPIANTI NEGLI EDIFICI NZEB: DALLA TEORIA ALLA PRATICA L’approfondimento di Michele Vio

Progettazione di un edificio NZEB- Influenza dell’isolamento termico degli edifici e carico richiesto ai generatori di calore L’isolamento termico influisce notevolmente sulle prestazioni dell’edificio. Per ottenere i migliori risultati, sono preferibili gli impianti ad aria primaria o quelli a tutt’aria?

INTERVISTA ASSOTERMICA Un futuro ibrido L’ibrido cresce a tassi importanti, soprattutto in Italia. A tracciare il quadro di sviluppo è la Guida AssotermicaAcademy dedicata ai sistemi ibridi di riscaldamento. Ne parliamo con Federico Musazzi, Direttore di Assotermica a cura della Redazione

Data Center: un panorama in continuo cambiamento Il mondo dei data center evolve rapidamente a causa dei bisogni che cambiano e dell’avanzare della tecnologia. Il progetto termico deve costantemente adattarsi a queste condizioni

EVAPORATIVE COOLING Raffreddamento evaporativo indiretto per il Data Center Analisi sperimentale di un sistema di raffreddamento evaporativo indiretto, basato su uno scambiatore a flussi incrociati, considerando tre diverse configurazioni del sistema di umidificazione. I risultati di S. De Antonellis, C.M. Joppolo, P. Liberati, S. Milani

EFFICIENZA ENERGETICA Come ridurre i consumi energetici nei Data Center Per ridurre i consumi e il relativo impatto ambientale dei data center serve una progettazione accurata degli impianti di condizionamento, con soluzioni innovative che integrino l’architettura delle sale con unità efficienti e strategie di regolazione evolute. Analisi delle prestazioni di chiller in configurazione free-cooling in un caso applicativo di L. Gagliardi

CLIMATIZZAZIONE Sistemi ibridi con pompe di calore ad aria. Quali vantaggi? I sistemi ibridi pompa di calore-caldaia sono particolarmente indicati negli interventi di riqualificazione leggera. Il dimensionamento dell’impianto richiede ad ogni modo una cura particolare nello studio del clima in cui il sistema dovrà operare e del carico dell’edificio di R. Lazzarin

INNOVAZIONE DI PRODOTTO Sistema ibrido compatto con recupero termodinamico dai fumi di combustione Caratteristiche e prestazioni di un sistema basato su metodologie innovative per sfruttare la sorgente fredda della pompa di calore e recuperare l’energia termica dispersa dalla caldaia a condensazione di M. Ghisleni

Direttore responsabile ed editoriale Marco Zani Direttore scientifico Francesca Romana d’Ambrosio Alfano Comitato scientifico Carmine Casale, Paolo Cervio, Luigi Gazzi, Livio Mazzarella, Luca Alberto Piterà, Gabriele Raffaellini, Valentina Serra Tutti gli articoli firmati pubblicati su AiCARR journal sono sottoposti a Blind Peer Review Comitato di redazione Paolo Cervio, Erika Seghetti, Marco Zani Redazione Erika Seghetti redazione.aicarrjournal@quine.it Art Director Marco Nigris Grafica e Impaginazione Fuori Orario - MN Hanno collaborato a questo numero Donald L. Beaty, Carmine Casale, Stefano De Antonellis, Laura Gagliardi, Massimo Ghisleni, Cesare Maria Joppolo, Renato Lazzarin, Paolo Liberati, Livio Mazzarella, Samanta Milani, Luca Alberto Piterà, David Quirk, Michele Vio

PROGETTO TERMICO

di D.L. Beaty, D. Quirk

Periodico Organo ufficiale AiCARR

Panoramica di inizio anno Cosa ci lascia il 2017 e cosa ci attende nell’anno appena iniziato? Ecco un elenco delle norme in fase di elaborazione, revisione e in inchiesta pubblica a livello sia nazionale sia internazionale di L. A. Piterà

AiCARR Informa 61

GLOSSARIO Generatori di calore La nuova rubrica, il Glossario, ha l’obiettivo di fare chiarezza sulla terminologia in uso in un determinato ambito tecnico-scientifico, che cambia di volta in volta. Senza alcuna pretesa intellettuale, speriamo che questa raccolta possa essere un utile strumento per chiunque. Il quarto contributo è dedicato ai generatori di calore.

Pubblicità Quine Srl Via G. Spadolini, 7 – 20141 Milano – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 70057190 Traffico, Abbonamenti, Diffusione Rosaria Maiocchi Editore: Quine srl shop.quine.it Presidente Giorgio Albonetti Amministratore Delegato Marco Zani Direzione, Redazione e Amministrazione Via G. Spadolini, 7 – 20141 Milano – Italyy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 70057190 e-mail: redazione.aicarrjournal@quine.it Servizio abbonamenti Quine srl, Via G. Spadolini, 7 – 20141 Milano – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 70057190 e-mail: abbonamenti@quine.it Gli abbonamenti decorrono dal primo fascicolo raggiungibile.

Stampa MCCGraphics AiCARR journal è una testata di proprietà di AiCARR – Associazione Italiana Condizionamento dell’Aria, Riscaldamento e Refrigerazione Via Melchiorre Gioia 168 – 20125 Milano Tel. +39 02 67479270 – Fax. +39 02 67479262 www.aicarr.org Posta target magazine - LO/CONV/020/2010. Iscrizione al Registro degli Operatori di Comunicazione n. 12191 Responsabilità Tutto il materiale pubblicato dalla rivista (articoli e loro traduzioni, nonché immagini e illustrazioni) non può essere riprodotto da terzi senza espressa autorizzazione dell’Editore. Manoscritti, testi, foto e altri materiali inviati alla redazione, anche se non pubblicati, non verranno restituiti. Tutti i marchi sono registrati. INFORMATIVA AI SENSI DEL D.LEGS.196/2003 Si rende noto che i dati in nostro possesso liberamente ottenuti per poter effettuare i servizi relativi a spedizioni, abbonamenti e similari, sono utilizzati secondo quanto previsto dal D.Legs.196/2003. Titolare del trattamento è Quine srl, via G. Spadolini 7, 20141 Milano (info@quine.it). Si comunica inoltre che i dati personali sono contenuti presso la nostra sede in apposita banca dati di cui è responsabile Quine srl e cui è possibile rivolgersi per l’eventuale esercizio dei diritti previsti dal D.Legs 196/2003.

Aderente

SUBMIT YOUR PAPER Tutti i membri dell'associazione possono sottoporre articoli per la pubblicazione. Ricordiamo che dal 1 aprile 2014, tutti i contributi autorali sono sottoposti a Blind Peer Rewiew

In this issue… 32 CHANGING LANDSCAPE OF DATA CENTERS

The first modern computers using integrated circuits were simple machines, and air-cooling was sufficient. As compute density increased, heat dissipation grew to be a concern for reliability and functionality, and air-cooling gave way to liquid-cooling. From the smallest component to the largest ITE chassis, thermal design plays an incredibly important role and influences design throughout the data center industry. It is not a straightforward problem of keeping equipment cool, but rather an optimization of keeping equipment within acceptable temperatures while enabling the right blend of performance and efficiency. For the HVAC design engineer, the most important focus is the providing the right “entering” thermal conditions (air or liquid) to the ITE. For the ITE manufacturers, it is an optimization problem involving a lot of different pieces of equipment and trade-offs. As the data center industry rapidly evolves based on changing need and advancing technology, thermal design must constantly adapt to these changing conditions. In fact, across the last 50 years, the biggest constant within the industry has been change itself. Will heat dissipation continue to grow upward? Or will another new technology revolutionize the CPU or memory, dramatically decreasing heat dissipation? For the HVAC design engineer, these are challenging questions to answer. So regardless of the speculation, one safe bet is to assume that some form of scalability is necessary in the HVAC system design. D.L. Beaty, D. Quirk

Keywords: data center, cooling, HVAC design

38 INDIRECT EVAPORATIVE COOLERS FOR DATA

CENTER: PERFORMANCE TEST AND ANALYSIS Indirect evaporative cooling is an effective way to increase energy efficiency of Data Center air conditioning systems. In this work, an indirect evaporative cooling system based on a cross flow plate heat exchanger has been widely tested, in order to evaluate the effect of different system setup on performance. In particular, three different positions of water nozzles have been analysed: installation respectively on the top, on the side and on the bottom of the heat exchanger. Tests have been performed in typical Data Center operating conditions: results put in evidence that best performance is achieved when water and air stream are supplied from the top of the system. S. De Antonellis, C.M. Joppolo, P. Liberati, S. Milani

Keywords: indirect evaporative cooling, performance, experimental, nozzles placement

42 INNOVATIVE TECHNOLOGICAL SOLUTIONS FOR

IMPROVING ENERGY EFFICIENCY IN DATA CENTERS

Climate change is recognized as one of the greatest threat humankind is facing. Data Centers are estimated to have the fastest growing carbon footprint from across the whole ICT (Information and Communication Technology) sector, due to technological advances, such as cloud computing and Internet services. As a consequence, the power demand of the air conditioning systems is strongly increasing, with a significant growth of the energy consumptions related to them. The energy efficiency increase is the main action to set against this trend. Aermec solutions for Data Centers, presented in this paper, are optimized to achieve the highest efficiencies, offering significant energy and costs savings opportunities, as well as a powerful contribution to carbon footprint reductions. The Dynamic Set Point (DSP) continuously optimizes chilled water outlet temperatures, as ambient and IT loads vary, to exploits the highest amount of free cooling achievable all year round. The proved pPUE low value attests the DSP to be a very high energy efficient solution. Laura Gagliardi

Keywords: data center, energy efficiency, innovative cooling solutions, Dynamic Set Point (DSP)

46 THINKING ABOUT HYBRID SYSTEMS WITH AIR SOURCE HEAT PUMP AND BOILER

Heating systems composed of air source heat pump and gas boiler, named hybrid systems, can be used with advantage particularly in the refurbishment of existing buildings. They allow to easily solve problems arising from battery frosting or from DHW preparation. They require to determine not only the bivalent temperature but also the cut-off temperature, that is when the heat pump is turned off and the boiler satisfies the whole demand. A correct sizing of the hybrid system allows to provide the heating of a building with an input of primary energy not so different from a monovalent heat pump with a much lower capacity heat pump. Renato Lazzarin

Keywords: hybrid system, air source heat pump, boiler

51 COMPACT HYBRID SYSTEM WITH THERMODYNAMIC RECOVERY FROM COMBUSTION FUMES

An instrument for obtaining high results in terms of energy efficiency, both in the new nZEB realizations and in energy requalification, consists of hybrid generation subsystems with aerothermal heat pump and condensing boiler. Such systems, like heat pumps in general, are however characterized by a high degree of complexity which makes them not easy to approach. In this article, we will describe the essential features and performance of a compact system, very efficient even in conditions of prohibitive work, wall-mounted and characterized by a very simple plant engineering. Massimo Ghisleni

Keywords: compact hybrid system, aerothermal heat pump, condensing boiler

Novità Prodotti CLIMATIZZATORE A R32 IN CLASSE A++

Hitachi, storico marchio Giapponese produttore di climatizzatori, propone nella gamma residenziale il sistema monosplit Dodai in classe A++ in raffrescamento e A+ in riscaldamento, che combina consumi ridotti, risparmio e tecnologia. Questo climatizzatore utilizza infatti il fluido refrigerante R32 che, grazie alle sue innovative caratteristiche, garantisce un minore impatto ambientale e una migliore efficienza energetica. La modalità eco che ottimizza i consumi e garantisce il massimo comfort in ambiente consente anche il contemporaneo funzionamento di altri elettrodomestici. Inoltre, impostando la velocità super low si riduce al minimo il funzionamento della ventola per un flusso d’aria davvero silenzioso (22 dBA). La modalità powerful consente invece il funzionamento alla massima potenza in riscaldamento e raffrescamento per 20 minuti per soddisfare la richiesta di comfort nel più breve tempo possibile. Al termine dei 20 minuti il sistema comincia di nuovo a lavorare alla condizione iniziale. www.hitachiaircon.it

POMPE DI CALORE/REFRIGERAZIONE AD ALTA EFFICIENZA

Johnson Controls presenta le pompe di refrigerazione e calore York serie Amichi, che adempiono agli standard di Ecodesign 2021. Con capacità da 45 kW fino a 260 kW, le unità coniugano il prezzo vantaggioso di un refrigeratore scroll con il maggior controllo di un inverter a corrente continua (CC). La serie è fornita in modo standard con un’apparecchiatura intelligente integrata che permette all'impianto di connettersi senza difficoltà ai sistemi di controllo dell’edificio. La serie usa refrigerante R410A. www.johnsoncontrols.com

SISTEMA MODULARE DI VENTILATORI PER IL RETROFIT

Con i sistemi modulari ZAcube, Ziehl-Abegg offre una soluzione efficiente e affidabile pensata per gli interventi di retrofit degli impianti. Il sistema comprende più elementi ventilanti a forma di cubo che vengono allineati e impilati formando un sistema modulare. Ciascun cubo contiene un motoventilatore che integra un motore EC ad alta efficienza con un’aerodinamica ottimizzata. Si tratta di una soluzione che non richiede modifiche strutturali complesse e dove la sostituzione/manutenzione di singoli componenti può essere eseguita anche ad impianto funzionante. www.ziehl-abegg.com

ELETTROVALVOLE COMPATIBILI CON I NUOVI REFRIGERANTI

Danfoss ha aggiunto nuove e importanti funzionalità alla gamma di valvole EVR, con l’obiettivo di aumentarne la robustezza e agevolare le operazioni di manutenzione. La nuova gamma EVR V2, utilizzabile sia nel settore del condizionamento dell'aria sia in quello della refrigerazione commerciale e food retail, ha una capacità di raffreddamento nella linea del liquido da 3 a 410 kW, da 0,3 a 65 kW nella linea di scarico (del compressore) e da 1 a 350 kW nel bypass gas caldo. Le dimensioni degli attacchi sono comprese tra 6 e 42 millimetri o da 1/4“ a 2 1/8“ (nella versione in pollici). www.danfoss.it

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Feel the futur e Z A bluefin Il nuovo ventilatore – straordinario, bionico. Flusso d’aria ottimizzato ed efficienza aumentata fino al 15%*. Pala con profilo speciale e performance sensazionale. ziehl-abegg.com/it

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REFRIGERATION WORLD COMPRESSORI A CUSCINETTI MAGNETICI SENZA REFRIGERANTE Sono state recentemente sviluppate alcune nuove tecnologie riguardanti i compressori a cuscinetti magnetici senza lubrificante. La prima prevede un sistema di cuscinetti a rullo lubrificati dal refrigerante liquido. I cuscinetti sono composti da sfere di ceramica a bassissimo coefficiente di attrito rotanti in uno speciale supporto in acciaio. La lubrificazione, esaltata dal refrigerante liquido viscoso, aumenta sensibilmente l’efficienza del compressore. Trane ha introdotto questa tecnologia in un compressore centrifugo multistadio con R123; Carrier la usa nel suo centrifugo a R1233zd(E). Un’altra tecnologia, introdotta da Midea, è quella di iniettare gas liquido nell’interstizio dei cuscinetti; anche LG usa ora una tecnologia simile nei compressori centrifughi.

a cura di Carmine Casale

HFC, PREZZI IN FORTE AUMENTO L’aumento del prezzo dei refrigeranti HFC introdotto dall’industria cinese negli ultimi mesi del 2017 sembra stia influenzando il prezzo dei refrigeranti in tutto il mondo. Gli aumenti sono dovuti alla rilevante sproporzione tra domanda mondiale e produzione e anche il crescente costo dei trasporti incide sensibilmente. Secondo le più recenti informazioni, il prezzo della fluorite, un ingrediente essenziale negli HFC, è aumentato dell’95% nel 2017. Il prezzo poi dell’R125 ha provocato l’aumento dell’R410A di circa il 100%. Anche un refrigerante singolo come R134a riporta un aumento di circa il 35%. Sono refrigeranti in via di estinzione (regolamento UE sugli F-gas), ma ancora molto usati globalmente.

RAFFREDDAMENTO DATA CENTER, MERCATO IN CRESCITA

I deumidificatori della serie SP e SPW sono stati studiati per deumidificare e riscaldare piccole piscine o grandi ambienti. Sono disponibili in tre potenze, da 50 * a 120 * L/giorno sia per l’installazione in ambiente (SP) che per l’installazione nel locale tecnico adiacente a quello da deumidificare (SPW ). Il nuovo controllo elettronico, di serie su tutti i modelli, utilizza una sofisticata sonda di umidità e temperatura e può essere facilmente montato fuori dalla macchina nella posizione più idonea e comoda per l’utilizzatore. La resistenza elettrica ** o la batteria per l’acqua calda ** completano le funzionalità dell’apparecchio Deumidificatori SP e SPW: silenziosi, robusti, efficienti.

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Il mercato globale del raffreddamento dei data-center è previsto in rapida crescita con la previsione di superare i 20 miliardi di US$ entro il 2020. Un rapporto per il periodo 201724 mostra una crescita costante annuale del 12%. I livelli di consumo di energia elettrica e la ricerca di sempre maggiore efficienza dei dispositivi portano ad un aumento costante del bisogno di raffreddamento. Molti progettisti propendono per il raffreddamento con liquido per l’aumento del numero e della densità dei rack impiegati nonché dei servizi di supporto che debbono garantire affidabilità e scalabilità alle relative infrastrutture. I maggiori attori nel campo del raffreddamento di data-center hanno iniziato una stretta partnership con le imprese costruttrici per migliorare la ricerca e l’installazione di sistemi sempre più avanzati.

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REFRIGERATION WORLD

NUOVO HUB PER LA RICERCA NEL CAMPO DELLA REFRIGERAZIONE Il più avanzato centro di sviluppo e innovazione sarà costruito da Chemours presso il campus dell’università di Delaware negli USA. Si tratta di un avanzato centro di ricerca di circa 30.000 m2 che diventerà l’hub della ricerca della società e che condurrà studi su nuovi processi, nuovi prodotti e relative applicazioni. Chemours si deve considerare il maggiore sviluppatore e produttore di refrigeranti al mondo nonché un leader globale nelle tecnologie al titanio e altre soluzioni chimiche.

SPOILER PER PROTEGGERE GLI ESPOSITORI DEI SUPERMARKET Il freddo propagato dagli espositori raffreddati dei supermarket sarà presto un ricordo con soddisfazione dei clienti e dei bilanci dei supermarket. Ciò grazie ad un accorgimento che si rifà alle vetture da corsa di Formula 1. Si tratta del cosiddetto spoiler o airfoil impiegato sulle vetture che crea una cortina d’aria per proteggere i guidatori. La casa automobilistica Williams e la Airfoil Energy hanno studiato di applicare simili strisce di alluminio sul fronte dei ripiani degli scaffali degli espositori. Questa applicazione non solo renderà meno disagevole la permanenza del compratore davanti all’espositore, ma, cosa più importante, consentirà un risparmio di energia di oltre il 15%, che si traduce in qualche decina di milioni di euro per le grandi catene di supermarket. Una trovata abbastanza semplice da tenere in considerazione per l’estensione del risparmio di energia che si potrebbe ottenere globalmente. oltre 10 anni di esperienza

MACCHINE DEDICATE PER SINGOLI PROGETTI COSTRUTTORI DI UNITÁ PER IL CONDIZIONAMENTO E PROCESSO INDUSTRIALE

ACM Kalte Klima® dispone di una vasta gamma di configurazioni per le sue macchine, al fine di fornire ai clienti la massima personalizzazione: tutte le unità si adattano ad una varietà di configurazioni impiantistiche che coprono un ampio raggio di obiettivi e necessità.

L’EPA AUMENTA I LIMITI DI CARICA DEI REFRIGERANTI IDROCARBURI EPA, l’agenzia americana per la protezione dell’ambiente, nell’ambito della SNAP, Significant New Alternative Policy, ha approvato un aumento nei limiti di carica dei refrigeranti idrocarburi nei frigoriferi e freezer domestici. La carica per i frigoriferi è stata elevata a 150 grammi contro i 57 prima permessi. Il regolamento si riferisce ai refrigeranti isobutano, propano e R441A che vengono usati anche nelle combinazioni frigorifero-freezer. R441A è una miscela di etano (R170), isobutano (R600a), propano (R290) e butano (R600). Le nuove condizioni riguardano i gas refrigeranti infiammabili coperti dalla UL60335-224, revisionata ad aprile 2017. Si ritiene che il provvedimento favorirà la ripresa del mercato degli elettrodomestici che era rimasto indietro rispetto ad altri Paesi a causa delle restrizioni precedentemente imposte.

NUOVI REFRIGERANTI PER COMPRESSORI

GAMMA PRODOTTI Refrigeratori aria/acqua Pompe di calore aria/acqua Refrigeratori acqua/acqua Pompe di calore acqua/acqua Unità polivalenti aria/acqua Unità motocondensanti Unità motoevaporanti Condensatori remoti Climatizzatori di precisione Free cooling Roof-top

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I nuovi refrigeranti introdotti globalmente per l’utilizzo in compressori centrifughi si possono catalogare secondo i valori della pressione operativa. Quelli a media pressione sono essenzialmente R514A, una miscela di olefine con GWP 2, classifica ASHRAE di sicurezza B1, capacità ed efficienza simili a quelle ottenibili con R123, e R1233zd(E), GWP 1, A1, capacità circa 140% ed efficienza 99% rispetto a R123. Quelli ad alta pressione sono R513, una miscela di olefine con GWP <1, classifica di sicurezza A2L, capacità di raffreddamento 75% e efficienza simile rispetto a R134A, e R513A, altra miscela di olefine, GWP 573, A1, capacità simile ed efficienza pari a 98% rispetto a R513A. In Europa è stato anche usato R1234ze(E), che è leggermente infiammabile. T. +39 049 5800981 F. +39 049 5800997

GALLETTI GROUP UN NUOVO APPROCCIO AL MERCATO

Sette aziende specializzate nel mondo dell’HRVAC, un unico gruppo. Per offrirvi le soluzioni più complesse nel modo più semplice, attraverso un unico partner.

Un catalogo di prodotti e servizi a 360° per presidiare: Climatizzazione comfort Climatizzazione ambienti ad alta densità di potenza Refrigerazione commerciale Applicazioni per processo

Il Gruppo Galletti rappresenta oggi una realtà in grado di offrire un catalogo unico in termini di estensione di offerta e di qualità dei prodotti. Grazie alla sinergia delle diverse aziende del Gruppo che presidiano tutti i settori dell'HRVAC la gamma di prodotti è davvero vasta e spazia dalle pompe di calore, ai terminali idronici, fino alle unità per la refrigerazione commerciale.

L'offerta del Gruppo non si ferma ai prodotti ma si completa con una serie di numerosi servizi di prevendita e post-vendita dando così la possibilità ai propri partner di essere seguiti in tutte le fasi del progetto e mettendo a disposizione il know-how specifico delle singole aziende del gruppo.

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REFRIGERATION WORLD

NUOVO POLO PRODUTTIVO PER I COMPRESSORI TURBOCOR Il continuo successo dei compressori Turbocor, l’ormai famosa tecnologia di compressori rotanti su cuscinetti magnetici senza lubrificante, ha indotto Danfoss a costruire un nuovo stabilimento di circa 4500 m2 a Tallahassee, USA, che comprende un notevole centro di sviluppo applicativo. La produzione inizierà a febbraio 2018.

REGOLAMENTO FGAS ANCHE CON LA BREXIT Il consorzio delle organizzazioni industriali che rappresenta le industrie del condizionamento e della refrigerazione del Regno Unito ha raccomandato al governo che l’UK rimanga allineato con l’Unione Europea sul Regolamento che riguarda gli F-gas, anche dopo che la Brexit sarà completata. Il comunicato degli industriali della refrigerazione e condizionamento dell’aria esprime essenzialmente le loro preoccupazioni perché l’UK mantenga questo legame che, oltretutto, risponde agli obblighi assunti con il COP di Kigali sul Protocollo di Montreal. Un’inchiesta, iniziata in ottobre 2017, esaminerà i risultati ottenuti in passato con il Regolamento F-gas ed i progressi possibili nel futuro.

IL FREDDO A NOLEGGIO

UN’APP PER CONOSCERE CONCENTRAZIONE E INFIAMMABILITA’ DEI REFRIGERANTI Calcolare la concentrazione e i limiti di infiammabilità per i refrigeranti soggetti al Regolamento F-gas, UE 517/20124, è ora possibile grazie ad una applicazione gratuita sviluppata da AREA, Associazione Europea dei Tecnici del Freddo, per i tecnici della refrigerazione ed il condizionamento dell’aria. L’applicazione (AREA F-gas), per ora in inglese, sarà presto disponibile in molte altre lingue e permette anche di calcolare i valori di CO2 equivalente in tonnellate. L’applicazione è ritenuta molto utile per aiutare i tecnici nell’adempimento degli obblighi imposti dal regolamento.

ACQUA COME REFRIGERANTE

BRENTA RENT è lo specialista de freddo a noleggio, per applicazioni nella climatizzazione e nel raffreddamento di processo. Presente da oltre 10 anni sul mercato del noleggio dei chiller anche con consulenze mirate a risolvere con competenza i problemi del cliente: professionalità ed efficienza sono le caratteristiche che contraddistinguono da sempre l’operato dell’azienda. Se state cercando gruppi frigoriferi per la climatizzazione o processo industriale BRENTA RENT, con il suo vasto parco macchine da 30 a oltre 1000 kW, è la soluzione. BRENTA RENT è organizzata con una capillare rete di assistenza, oltre ad un servizio di supervisione/teleassistenza operativo 24 ore su 24.

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L’acqua come refrigerante pare abbia finalmente trovato un valido sostenitore nell’Agenzia Germanica per l’Ambiente, DBU, che ha finanziato un progetto per il condizionamento degli uffici con mezzi che superino le efficienze possibili con i refrigeranti alternativi oggi in uso. L’acqua, che solitamente non è andata più in là di considerazioni teoriche, entra ora in campo con un nuovo sistema di raffreddamento per data-center e uffici, chiamato “eChiller”, che offre maggiore sostenibilità delle rinnovabili finora utilizzate. “eChiller” è stato messo a punto e funziona ad acqua, raggiungendo 18 °C con risparmi energetici fino all’80%. Sono in corso perfezionamenti che dovrebbero permettere al sistema di raggiungere i 12 °C.

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EURO MOTORS ITALIA Spa - EMI Via Umbria, 11 - 20056 Grezzago (MI) Tel +39 02 9096 9994 Fax +39 02 9096 7035 info@euromotorsitalia.net www.euromotorsitalia.net EURO MOTORS ITALIA Spa - EMI Via Umbria, 11 - 20056 Grezzago (MI) Tel +39 02 9096 9994 Fax +39 02 9096 7035 info@euromotorsitalia.net 13-16 Marzo 2018 L19-M20 Hall 24 www.euromotorsitalia.net

CONDIZIONATORE NEXT X-TYPE

CONDIZIONATORE AD ACQUA Informazioni dalle aziende

REFRIGERATA PER DATA CENTER

Po Tem Po EER Po Po Dia Pe

Di Carmelo Paterniti Martello*

l nuovo sistema di condizionamento X-Type di Mitsubishi Electric Hydronics & IT Cooling Systems (MEHITS) permette di conciliare l’aﬃdabilità richiesta ai condizionatori che vengono utilizzati nei centri di calcolo ad un’elevatissima eﬃcienza energetica. Si tratta di un condizionatore ad acqua refrigerata la cui sezione di trattamento dell’aria è composta da  batterie a  ranghi disposte a X anziché una classica batteria ad  ranghi. Questa soluzione permette di avere minori perdite di carico sul lato aria, minore turbolenza, una corretta distribuzione dell’acqua refrigerata nelle batterie.

EFFICIENZA ENERGETICA L’efficienza energetica, oggi, assume un ruolo importante nel raffreddamento dei data center. Le unità di misura per valutarla sono il PUE, dato dal rapporto tra l’energia elettrica utilizzata per l’alimentazione del intero centro di calcolo e l’energia elettrica utilizzata per alimentare i soli apparati IT, ed il pPue, che misura l’efficienza di una porzione del data center (di tipo fisico o logico), come ad esempio i componenti per il condizionamento. Un basso valore degli indici indica un’elevata efficienza.

LOGICA DI FUNZIONAMENTO

Figura  – Logica singola batteria: schema idraulico e schema aeraulico (a sinistra) e schema idraulico di collegamento al refrigeratore e schema elettrico (a destra)

Il condizionatore può funzionare secondo due logiche:  - Logica di raffreddamento singola batteria. Singola sorgente acqua refrigerata con un processo di raffreddamento a due stadi alla piena potenza frigorifera erogabile. In Figura  si riporta lo schema idraulico, aeraulico ed elettrico.  – Logica di raffreddamento doppia batteria. Doppia sorgente acqua refrigerata con due processi di raffreddamento ciascuno a due stadi per applicazione in data center certificati TIER IV. In Figura  si riporta lo schema idraulico, aeraulico ed elettrico.

TEMPERATURE DI FUNZIONAMENTO

Figura  – Logica doppia batteria: schema idraulico e schema aeraulico (a sinistra) e schema idraulico di collegamento al refrigeratore e schema elettrico (a destra)

Il condizionatore Next X-Type è ottimizzato per temperature di ritorno dell’aria dal data center di  °C o superiori, per temperature di mandata dell’aria verso il data center maggiori o uguali a  °C e per funzionare con una temperatura minima dell’acqua proveniente dal refrigeratore pari a  °C con ∆T pari a  °C.

REFRIGERATORI DI LIQUIDO DEDICATI Aﬃnché un sistema X-Type funzioni correttamente bisogna abbinare ai condizionatori il corretto refrigeratore di liquido. Nello specifico i refrigeratori da utilizzare per questo sistema vengono progettati ed ottimizzati per una temperatura di ritorno dell’acqua refrigerata di  °C o superiore e per funzionare con un ∆T di  °C o superiore.

BENEFICI DELLA TEMPERATURA DELL’ACQUA 28/18 °C L’incremento di temperatura dell’acqua refrigerata porta notevoli benefici in termini di eﬃcienza energetica. All’aumentare della temperatura di mandata dell’acqua refrigerata aumenta anche la possibilità di sfruttare il free cooling. Nella Tabella  sono riportati gli incrementi delle ore di free cooling annue, in alcune località campione, nel confronto tra le temperature di mandata/ritorno / °C e / °C. In Tabella  è riportato un confronto tra le due coppie di temperature di mandata/ritorno appena citate. L’alta temperatura risulta particolarmente vantaggiosa, soprattutto in termini di EER e riduzione degli ingombri. È da

Temp. in/out H2O 28/18°C Potenza frigorifera: 1000 kW  - Variazione Temp. in/out Tabella H2O 28/18°C (confronto Potenza frigorifera: 1000 kW con 15/10°C) delle ore di free cooling (confronto Temp. in/outcon H2O15/10°C) 28/18°C Località annue, in alcune località Potenza frigorifera: 1000 kW Delta % (confronto con 15/10°C) Località Delta % Londra +46% campione, nel confronto tra Londra +46% Località Delta Parigi +66% le % temperature dell’acqua Londra +46% Parigi +66% refrigerata di mandata/ Milano +92% ritorno 28/18°C e 15/10°C. Parigi +66% Milano +92% Francoforte +109% Milano +92% Francoforte +109% Amsterdam +145% Francoforte +109% Amsterdam +145% Tabella  – Confronto Amsterdam prestazionale tra un sistema funzionante con temperatura+145% dell’acqua refrigerata in mandata pari a 10°C e ritorno pari a 15°C e un sistema con temperatura in mandata pari a in/out 18°C e ritorno pari a 28°C. Delta Temp. in/out Temp. in/out Temp. in/out Delta 28/18°C H2O 15/10°C H2OTemp. H1.000 H2O 28/18°C 2O 15/10°C Temp. in/out Temp. in/out Delta otenza frigorifera [kW] 1.000 15/10°C H2O 28/18°C Potenza frigorifera 1.000 2O/1.000 mperatura di condensazione/evaporazione [°C] 50 / 8 [kW] H50 16 frigorifera 1.000 1.000 Temperatura di condensazione/evaporazione [kW] [°C] 50 / 8 / 16 otenza impegnataPotenza 272,47 [kW] 197,23 -28% 50 Temperatura di condensazione/evaporazione [-] [°C] 50 / 8 50 / 16 Potenza impegnata 272,47 197,23 -28% R 3,67 [kW] 5,07 +38% Potenza impegnata 272,47 EER [-] 3,67 5,07 -28% +38% 172 [kW] 86 ortata acqua [m3/h] -50% 197,23 3 Portata 172 86 +38% -50% otenza impegnataEER pompa acqua con pressione esterna 100 kPa [kPa] 8,5 [m[-]/h] 4,83,67 -44% 5,07 3 /h] 86 acqua Potenza impegnata pompa con pressione esterna [kPa] 8,5 -50% -44% ametro tubazioni Portata (per lunghezza equivalente di 330m) [in] 100 kPa 6” [m 5”172 -17% 4,8 Potenza pompa con pressione esterna kPa 20 [kPa] Diametroimpegnata tubazioni (per lunghezza equivalente di 100 330m) [in] 6” 5” -44% -17% eso [kg/m] 16 8,5 -20% 4,8 Diametro tubazioni (per lunghezza equivalente di 330m) [in] 6” 5” Peso [kg/m] 20 16 -17% -20% Peso [kg/m] 20 16 -20% Tabella  – Confronto tra sistema corridoi classicokW e sistema X-Type. Il numero di ata Center 1.000 kW tradizionale, sistema 1.000 kW caldi/corridoi freddi 1.000 condizionatori degli altri due casi poiché la capacità di targa di quest’ultimo è maggiore. Data CenterNext X-Type è inferiore ai condizionatori 1.000 kW 1.000 kW 1.000 kW LAYOUT CORRIDOI LAYOUT TRADIZIONALE 1.000 kW X-TYPE SYSTEM Data Center 1.000 kW 1.000 kW LAYOUT CORRIDOI CALDI/FREDDI LAYOUT TRADIZIONALE X-TYPE SYSTEM LAYOUT CORRIDOI CALDI/FREDDI 3x free cooling standard 3x free cooling LAYOUT3x TRADIZIONALE X-TYPE SYSTEM 3x free cooling 3x standard 3x free cooling CALDI/FREDDI In parallelo In parallelo In parallelo In parallelo In parallelo In parallelo free cooling standard free cooling Compressori a vite 3x Compressori turbo 3x Compressori turbo 3x Compressori Compressori Compressori In parallelo a vite In parallelo turbo In parallelo turbo efrigeratori Compressori a vite Compressori turbo Compressori turbo Refrigeratori Refrigeratori

Tin 15°C Tin 23°C Tin 28°C ondizioni operative Tin 15°CTout 18°C Tin 23°CTout 18°C 10°C Tout Condizioni operative Tinout 10°C 15°C14x standard ad acqua Tinout 18°C 23°C9x X-Type 14x standard ad acqua Condizioni operative 10°C Loadad 18°C Loadad T14x T14x acqua acqua out standard out standard Load sharing sharing sharing Loadstandard sharing ad acqua Loadstandard sharing ad acqua 14x 14x Load sharing Load sharing ondizionatori Condizionatori Condizionatori

Tritorno aria 25°C ondizioni operative Condizioni operative Condizioni operative

Tritorno aria Tritorno aria

Tritorno aria 25°C 25°C

35°C

Tritorno aria Tritorno aria

Tritorno aria 35°C 35°C

35°C

Tin 28°C Tinout 18°C 28°C 18°C T9x outX-Type Load sharing 9x X-Type Load sharing

Tritorno aria Tritorno aria

35°C 35°C

Tabella  – Consumi annui e risultati dei calcoli energetici per i tre sistemi presi in considerazione.

Compressori Refrigeratori Ventilatori Refrigeratori Ventilatori Condizionatori Pompe TOTALE PUE stimato considerando il 5% del carico da UPS e il 2% del carico da illuminazione pPUE stimato

[MWh/y] [MWh/y] [MWh/y] 1 [MWh/y] [MWh/y]

LAYOUT TRADIZIONALE

LAYOUT CORRIDOI CALDI/FREDDI

X-TYPE SYSTEM

811,6 201,5 273,0 185,21 1.471,3 1

869,2 122,9 168,4 131,1 1.291,6

150,7 234,5 158,1 67,6 610,9

1,638

1,418

1,140

1,568

1,348

1,070

sottolineare la riduzione della portata d’acqua con conseguente riduzione del diametro delle tubazioni, che diminuisce il costo dell’investimento, l’incremento della temperatura di evaporazione, che raddoppia e consente un netto miglioramento energetico (aumento del valore di EER). La riduzione della portata comporta, inoltre, una diminuzione della potenza impegnata dal sistema di pompaggio.

COMPARAZIONI TRA SISTEMI Di seguito vengono presi in considerazione tre sistemi di raffreddamento diﬀerenti per il medesimo data center situato a Londra. Il carico frigorifero del centro di calcolo è pari a . kW. La prima soluzione prevede l’installazione di tre refrigeratori free cooling in parallelo con compressori a vite e quattordici condizionatori ad acqua refrigerata. La temperatura dell’aria di ritorno dalle apparecchiature è pari a  °C, le temperature di mandata/ritorno dell’acqua refrigerata sono pari a / °C. La seconda soluzione prevede l’installazione di tre refrigeratori turbo in parallelo con compressori oil-free a levitazione magnetica e quattordici condizionatori ad acqua refrigerata. La temperatura dell’aria di ritorno dalle apparecchiature è pari a  °C, le temperature di mandata/ritorno dell’acqua refrigerata sono pari a / °C. La terza soluzione prevede l’installazione di tre refrigeratori turbo free cooling in parallelo con compressori oil-free a levitazione magnetica e nove condizionatori ad acqua refrigerata Next X-Type. La temperatura dell’aria di ritorno dalle apparecchiature è pari a  °C, le temperature di mandata/ritorno dell’acqua refrigerata sono pari a / °C. La Tabella  riepiloga i tre sistemi presi in considerazione. Di seguito, in Tabella , sono riportati i risultati dei calcoli energetici che evidenziano come il sistema X-Type, ottimizzato per le alte temperature, sia in grado di garantire il maggiore risparmio energetico. * Mitsubishi Electric Hydronics and IT Cooling Systems S.p.A

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