Condizionamento ad alto rendimento

L’efficienza energetica è oggi  tra le principali priorità della nostra società, tanto nella vista privata di ognuno di noi quanto nel mondo dell’industria. Dobbiamo necessariamente fare i conti con una situazione estremamente svantaggiosa nella gestione delle risorse primarie e per questo motivo è necessario indirizzarsi verso soluzioni innovative che tengano conto dei consumi energetici e dell’ambiente. Un dovere più che un compromesso a cui tutte le aziende oramai non possono esimersi.

Recenti statistiche dimostrano che, nonostante le numerose proposte in tal senso, i margini di miglioramento sono ancora significativi e si trovano prevalentemente proprio nel mondo produttivo. L'industria utilizza infatti ben il 41% dell’elettricità consumata in EU. In quest’ambito, spesso i sistemi maggiormente energivori non si identificano nel cuore delle produzioni, ma  negli apparati che supportano le stesse garantendo che l’intero impianto – o porzioni di questo – si trovi nelle condizioni ottimali per funzionare. Ad esempio, si è rilevato che il 60% dei sistemi di ventilazione in media hanno una capacità superiore al necessario in misura anche significativa: la maggior parte dei chiller sono infatti sovradimensionati del 50 – 200 rispetto alle reali necessità.

Il condizionamento termico deve garantire una regolazione adeguata alle condizioni di temperatura e di umidità all’interno di un quadro elettrico al fine di permettere un funzionamento ottimale dei componenti che vi sono installati. I rischi legati alla mancanza del condizionamento termico possono determinare una riduzione della vita dei componenti elettrici ed elettronici e un fermo macchina, che implica un costo a livello economico sia per la macchina stessa sia per il fermo di produzione che può originare. Una corretta climatizzazione del sistema potrà garantire una diminuzione dei costi causati dall’inattività produttiva. Un ottimo condizionamento termico deve quindi garantire il raggiungimento del miglior compromesso possibile tra gli aspetti ambientali e quelli finanziari. Le basi per tale compromesso si devono innanzitutto ricercare nella riduzione dei costi attraverso il risparmio energetico.

Quando parliamo di efficienza energetica, possiamo effettuare anche una valutazione economica completa dell’intero ciclo di vita del prodotto, con la dovuta attenzione a tutti i costi diretti e indiretti: efficienza e contenimento dei costi sono infatti due aspetti strettamente correlati che vale la pena di analizzare in parallelo. Un’analisi secondo il concetto del TCO (Total Cost of Ownership) ci conduce alla determinazione della composizione dei costi totali di un’unità di condizionamento di media potenza (> di 1 kW) oltre i 5 anni di vita. Dall’analisi si evidenzia che il costo primario di funzionamento dell’unità riguarda i costi energetici (per il 48%), seguito dai costi di acquisto del prodotto (pari al 28%), dai costi di manutenzione (per il 13%) e infine dai costi di assemblaggio (per l’11%). La porzione di costi influenzati dall’efficienza del sistema è dunque rilevante. Questa consapevolezza, unita alla sempre maggiore attenzione ai temi della tutela ambientale, ha portato molti  costruttori a rivedere il design tecnico e progettuale di quanto realizzato.

Attualmente sono disponibili sul mercato prodotti di climatizzazione realizzati in modo da raggiungere le massime performance in tre diversi aspetti fondamentali: l’ottimizzazione delle “performance” dei principali componenti del circuito frigorifero, la riduzione dei costi tramite l’efficienza energetica, la diminuzione degli intervalli di manutenzione.

Per quanto riguarda il primo aspetto, l’utilizzo di una nuovi compressori ad alto rendimento può permettere il raggiungimento di un più elevato COP (Coefficient of Performance); anche semplici accorgimenti come l’ampliamento delle superfici di scambio termico della batteria condensante ed evaporante possono influire positivamente sull’efficienza delle fasi di condensazione e di evaporazione. Soluzioni realizzate con trattamenti tali da rendere le superfici particolarmente omogenee, lisce e senza criccature, oltre a garantire  un’elevata resistenza del rivestimento, evitano anche l’accumulo eccessivo di polveri, mantenendo inalterata la capacità di scambio termico dei componenti. Da ricordare inoltre che sistemi basati su di una piattaforma modulare consentono di avere sistemi clima modulabili su diverse classi di potenza, evitando inutili sovradimensionamenti.

La gestione dei consumi energetici può inoltre venire ulteriormente migliorata associando a tali sistemi dei moderni micro-controllori per adeguare continuamente le condizioni di funzionamento alle reali esigenze. Per una più efficace gestione dei flussi d’aria, ad esempio, alcuni sistemi di ultima generazione utilizzano ventilatori di ricircolo con tecnologia EC (Electronic Control), in grado di  funzionare selettivamente solo in relazione al reale valore di temperatura all’interno del quadro. Le soluzioni di questo tipo presenti sul mercato, sono particolarmente performanti e permettono di migliorare notevolmente le prestazioni energetiche, con risparmi che arrivano fino al 45% a seconda dei modelli. I controllori consentono infatti di gestire l’attività del condizionatore in base alle reali condizioni all’interno del quadro, provvedendo ad attivare e disattivare il ventilatore dell’evaporatore in relazione al valore di temperatura interna richiesta.

In riferimento all’ultimo punto, vale la pena di ricordare che gli aspetti legati alla manutenzione e riparazione non sono meno importanti dei precedenti. Secondo il moderno concetto del TCO (Total Cost of Ownership),  anche i costi indiretti quali quelli di manutenzione, sono parte integrante nella valutazione economica per la scelta di una soluzione di prodotto o di sistema. In questo caso, particolarmente utili si rivelano i già citati trattamenti superficiali: superfici lisce e particolarmente dense riducono la capacità di adesione dello sporco, mantenendo inalterata nel tempo la loro capacità di scambio termico, con i già citati vantaggi in termini di efficienza, ma con risvolti interessanti anche dal punto di vista della manutenzione: le operazioni di rimozione delle eventuali polveri diventano infatti più semplici e meno frequenti. Si ottengono così al contempo una riduzione dei costi di manutenzione ed una costanza nel livello di efficienza del sistema.