1. Conoscenza di base dell'aria condizionata centralizzata
1. Che cos'è un refrigerante e qual è il suo principio di funzionamento?
Il refrigerante è la sostanza di lavoro che trasferisce il calore tra l'oggetto da raffreddare e l'ambiente circostante, e infine trasferisce il calore dall'oggetto da raffreddare all'ambiente circostante in un frigorifero che esegue un ciclo di refrigerazione. Il suo principio di funzionamento è che il refrigerante assorbe il calore della sostanza da raffreddare nell'evaporatore e evapora.
2. Che cos'è un refrigerante secondario e qual è il suo principio di funzionamento?
Il fluido termovettore che trasferisce la capacità di raffreddamento del dispositivo di refrigerazione al fluido da raffreddare. Ad esempio, l'acqua refrigerata comunemente utilizzata nei condizionatori d'aria viene raffreddata nell'evaporatore e poi trasportata su lunghe distanze per raffreddare gli oggetti che necessitano di essere raffreddati.
3. Che cos'è il calore sensibile?
In altre parole, il calore che provoca una variazione di temperatura senza alterare lo stato di una sostanza è chiamato calore sensibile. Le variazioni di calore sensibile possono essere misurate con strumenti di misurazione della temperatura.
4. Che cos'è il calore latente?
Il calore che provoca un cambiamento di stato (noto anche come transizione di fase) senza modificare la temperatura della sostanza è chiamato calore latente. Le variazioni di calore latente non possono essere misurate con strumenti di misurazione della temperatura.
5. Cosa sono la pressione dinamica, la pressione statica e la pressione totale?
Nella scelta di un condizionatore o di un ventilatore, ci si imbatte spesso nei tre concetti di pressione statica, pressione dinamica e pressione totale.
Pressione statica (Pi): La pressione generata dall'impatto delle molecole d'aria sulla parete del tubo a causa del movimento irregolare è chiamata pressione statica. Nel calcolo, la pressione statica con il vuoto assoluto come punto di riferimento è detta pressione statica assoluta. La pressione statica con la pressione atmosferica pari a zero è detta pressione statica relativa. La pressione statica dell'aria in un condizionatore d'aria si riferisce alla pressione statica relativa. La pressione statica è positiva quando è maggiore della pressione atmosferica e negativa quando è inferiore alla pressione atmosferica.
Pressione dinamica (Pb): si riferisce alla pressione generata dal flusso d'aria. Finché l'aria scorre nel condotto, ci sarà una certa pressione dinamica, il cui valore sarà sempre positivo.
Pressione totale (Pq): La pressione totale è la somma algebrica della pressione statica e della pressione dinamica: Pq = Pi + Pb. La pressione totale rappresenta l'energia totale posseduta da 1 m³ di gas. Se si utilizza la pressione atmosferica come punto di partenza per il calcolo, può essere positiva o negativa.
2. Classificazione dei condizionatori d'aria
1. In base alla finalità d'uso, in quali tipologie si possono suddividere i condizionatori d'aria?
Condizionatore d'aria confortevole: richiede una temperatura adeguata, un ambiente confortevole, non presenta requisiti stringenti in termini di precisione nella regolazione della temperatura e dell'umidità, ed è utilizzato in abitazioni, uffici, teatri, centri commerciali, palestre, automobili, navi, aerei, ecc.
Condizionatore d'aria per processi industriali: è richiesto un certo grado di precisione nella regolazione della temperatura, nonché un elevato livello di purezza dell'aria. Trova impiego in officine di produzione di dispositivi elettronici, officine di produzione di strumenti di precisione, sale computer, laboratori biologici, ecc.
2. In base al metodo di trattamento dell'aria, in quali tipologie può essere suddiviso?
Climatizzazione centralizzata: l'apparecchiatura per il trattamento dell'aria è concentrata in un locale tecnico centrale, e l'aria trattata viene inviata al sistema di climatizzazione di ogni stanza tramite condotti. È adatta ad ambienti di grandi dimensioni, con un numero limitato di stanze e carichi termici e di umidità relativamente simili in ciascun ambiente.
Climatizzazione semi-centralizzata: un sistema di climatizzazione che comprende sia un'unità centrale che unità terminali per il trattamento dell'aria. Questo sistema è relativamente complesso e può raggiungere un'elevata precisione di regolazione. È adatto ad officine e laboratori con elevate esigenze di precisione nella qualità dell'aria.
Climatizzazione parziale: ogni stanza è dotata di un proprio sistema di climatizzazione, come ad esempio un condizionatore split. In alternativa, può trattarsi di un sistema composto da ventilconvettori con tubazioni che distribuiscono centralmente acqua calda e fredda, consentendo a ciascuna stanza di regolare la temperatura in base alle proprie esigenze.
3. In base alla capacità di raffreddamento, in quali tipologie può essere suddiviso?
Unità di condizionamento dell'aria di grandi dimensioni: come ad esempio le unità di condizionamento dell'aria a sprinkler con montaggio orizzontale, le unità di condizionamento dell'aria a raffreddamento superficiale, utilizzate in grandi officine, cinema, ecc.
Unità di condizionamento dell'aria di medie dimensioni: come refrigeratori d'acqua e condizionatori a armadio, ecc., utilizzati in piccole officine, sale computer, sale conferenze, ristoranti, ecc.
Condizionatori di piccole dimensioni: condizionatori split per uffici, abitazioni, pensioni, ecc.
4. In base al volume di aria fresca, in quali tipologie si possono suddividere i condizionatori d'aria?
Sistema a passaggio singolo: l'aria trattata è aria fresca, che viene inviata in ogni stanza per lo scambio di calore e umidità e poi scaricata all'esterno, senza condotti di ricircolo.
Sistema chiuso: un sistema in cui tutta l'aria trattata dall'impianto di condizionamento viene ricircolata e non viene immessa aria esterna.
Sistema ibrido: l'aria trattata dal condizionatore è una miscela di aria di ricircolo e aria esterna.
5. Classificazione in base alla velocità di alimentazione dell'aria?
Sistema ad alta velocità: la velocità del vento nel condotto principale dell'aria è di 20-30 m/s.
Sistema a bassa velocità: la velocità del vento nel condotto principale dell'aria è inferiore a 12 m/s.
3. Termini comuni per i condizionatori d'aria
1. Capacità di raffreddamento nominale
La quantità di calore rimossa da un ambiente o da una stanza dal condizionatore d'aria in condizioni di raffreddamento nominali per unità di tempo è detta capacità di raffreddamento nominale.
2. Capacità termica nominale
Il calore rilasciato dal condizionatore d'aria nell'ambiente o nella stanza in condizioni di riscaldamento nominali per unità di tempo.
3. Rapporto di efficienza energetica (EER)
La capacità di raffreddamento per unità di potenza assorbita dal motore. Riflette il rapporto tra la capacità di raffreddamento del condizionatore e la potenza di raffreddamento durante il funzionamento in modalità raffreddamento, e l'unità di misura è W/W.
4. Parametro di prestazione (COP)
Il parametro di prestazione COP del compressore frigorifero, ovvero: la capacità di raffreddamento per unità di potenza all'albero.
5. Unità di misura e conversioni comuni per i condizionatori d'aria:
Un kilowatt (kW) = 860 calorie (kcal/h).
Una grande quantità di calorie (kcal/h) equivale a 1,163 watt (w).
1 tonnellata di refrigerazione (USRT) = 3024 kcal (kcal/h).
1 Ton di refrigerazione (USRT) = 3517 Watt (W).
4. Condizionatori d'aria comuni
1. Refrigeratore ad acqua
Il refrigeratore ad acqua appartiene all'unità di refrigerazione di un sistema di climatizzazione centralizzato. Il suo refrigerante è l'acqua, da cui il nome "chiller", e il raffreddamento del condensatore avviene tramite lo scambio termico con acqua a temperatura ambiente. Pertanto, viene definito unità raffreddata ad acqua. Il suo opposto è l'unità raffreddata ad aria. In quest'ultima, il condensatore raggiunge lo scopo del raffreddamento tramite ventilazione forzata e scambio termico con l'aria esterna.
2. Sistema VRV
Il sistema VRV è un sistema a flusso di refrigerante variabile. È costituito da un gruppo di unità esterne, composte da unità funzionali, unità a velocità costante e unità a frequenza variabile. Collegando in parallelo le unità esterne, le tubazioni del refrigerante vengono concentrate in un unico sistema di tubazioni, facilmente dimensionabile in base alla capacità dell'unità interna.
È possibile collegare fino a 30 unità interne a un singolo gruppo di unità interne, e la capacità di ciascuna unità interna può essere regolata tra il 50% e il 130% della capacità dell'unità esterna.
3. Macchina modulare
Sviluppata sulla base del sistema VRV, la macchina modulare trasforma la tradizionale tubazione del Freon in un sistema ad acqua, integrando le unità interne ed esterne in un'unica unità di refrigerazione e convertendo l'unità interna in un ventilconvettore. Il processo di refrigerazione si realizza tramite lo scambio termico dell'acqua refrigerante. La macchina modulare si distingue per la sua capacità di regolare automaticamente il numero di unità di avviamento in base al carico termico richiesto, consentendo una configurazione flessibile.
4. Refrigeratore a pistone
Il refrigeratore a pistoni è un dispositivo di refrigerazione integrato, specificamente progettato per il raffreddamento degli impianti di condizionamento, che raggruppa in modo compatto il compressore a pistoni, le apparecchiature ausiliarie e gli accessori necessari per realizzare il ciclo frigorifero. I refrigeratori a pistoni autonomi hanno una potenza che varia da 60 a 900 kW, risultando adatti a progetti di medie e piccole dimensioni.
5. Refrigeratore a vite
I refrigeratori a vite sono apparecchiature di refrigerazione di grandi e medie dimensioni che forniscono acqua refrigerata. Sono spesso utilizzati per la climatizzazione in settori quali la ricerca per la difesa nazionale, lo sviluppo energetico, i trasporti, gli hotel, i ristoranti, l'industria leggera, il tessile e altri, nonché per la produzione di acqua refrigerata in progetti idrici ed energetici. Il refrigeratore a vite è un sistema di refrigerazione completo composto da un'unità di compressione a vite, un condensatore, un evaporatore, componenti di controllo automatico e strumenti. I suoi vantaggi includono struttura compatta, dimensioni ridotte, peso contenuto, ingombro minimo, facilità di funzionamento e manutenzione e stabilità operativa, fattori che ne hanno determinato l'ampia diffusione. La sua capacità di raffreddamento per singola unità varia da 150 a 2200 kW, risultando adatta a progetti di medie e grandi dimensioni.
6. Refrigeratore centrifugo
Il refrigeratore centrifugo è un sistema di refrigerazione completo composto da compressori centrifughi, evaporatori, condensatori, dispositivi di controllo della velocità e contatori elettrici. La capacità di raffreddamento di una singola macchina varia da 700 a 4200 kW. È adatto per progetti di grandi e grandissime dimensioni.
7. Refrigeratore ad assorbimento di bromuro di litio
Il refrigeratore ad assorbimento di bromuro di litio utilizza l'energia termica come fonte di energia, l'acqua come refrigerante e una soluzione di bromuro di litio come assorbente per produrre acqua refrigerante a temperature superiori a 0 °C, utilizzabile come fonte di freddo per il condizionamento dell'aria o per i processi produttivi. Esistono tre tipi comuni di alimentazione: a combustione diretta, a vapore e ad acqua calda. La capacità di raffreddamento varia da 230 a 5800 kW, adatta a progetti di medie, grandi e grandissime dimensioni.
5. Classificazione delle unità di climatizzazione centralizzate
L'unità di condizionamento centralizzata è il componente principale dell'impianto di climatizzazione centralizzato. Una scelta oculata dell'unità è fondamentale per la buona riuscita di un progetto di climatizzazione centralizzato. In base al metodo di refrigerazione e alla classificazione strutturale delle unità ad acqua fredda (calda), queste possono essere suddivise nelle seguenti tipologie.
Data di pubblicazione: 6 febbraio 2023
