Drive per compressori a vite per chiller: come migliorare l’efficienza energetica degli impianti di refrigerazione
Uno dei mercati in cui siamo più attivi è quello della refrigerazione.
In questo caso di studio parliamo della nostra collaborazione con una multinazionale specializzata nella produzione di apparecchi di climatizzazione e refrigerazione.
Come per tutti i costruttori di compressori usati negli impianti di refrigerazione e condizionamento, l’efficienza energetica è un requisito essenziale.
L’uso dell’inverter nelle applicazioni nel mercato HVAC&R e, in particolare, nella gestione dei chiller con compressori a vite permette una serie di ottimizzazioni soprattutto in riferimento al raggiungimento di una maggiore efficienza del sistema degli impianti di refrigerazione nei casi funzionamento dell’impianto a carico parziale.
Che cosa ci ha chiesto il cliente
Per rispondere alle esigenze del nostro cliente, il nostro ufficio tecnico ha lavorato ad una soluzione innovativa e personalizzata di un inverter integrato su compressori a vite: abbiamo progettato un inverter di dimensioni contenute ma in grado di sviluppare una potenza notevole, che potesse essere inserito all’interno del compressore per pilotarne il motore che può essere sia asincrono che sincrono.
È diventato possibile variare la velocità del compressore direttamente a bordo del compressore, anche in modo indiretto.
La possibilità di inserire il drive all’interno del compressore apre una gamma di nuove possibilità, tutte mirate ad aumentare l’efficienza dei compressori. Dato che un chiller funziona per la maggior parte del tempo a carico parziale, il sistema è progettato per dare la massima efficienza proprio in questa condizione.
L’uso dell’inverter permette, quindi di avere alta efficienza energetica e regolazione pressoché perfetta in ogni condizione di carico. All’interno dei compressori volumetrici, proprio per le loro caratteristiche di funzionamento, l’inverter permette di ottenere diversi vantaggi.
La possibilità di ridurre a piacimento il numero dei giri, quindi la portata di refrigerante, a prescindere dal salto di pressione richiesto, consente una regolazione della potenza estremamente precisa.
Il rendimento di regolazione è molto elevato, perché la riduzione di portata volumetrica comporta una diminuzione della pressione di condensazione, un aumento della pressione di evaporazione e quindi un valore di Eer superiore.
Più in generale, i vantaggi dell’uso dell’inverter sono legati ad un migliore controllo della temperatura e ad una maggiore efficienza energetica.
L’impiego di un inverter progettato per essere interno al compressore a vite permette di inserire il drive all’interno del compressore per pilotare il motore. Questa soluzione permette di pilotare sia motori asincroni che motori sincroni.
In ottica di efficientamento degli impianti, il drive è inoltre progettato per consentire l’impiego di un singolo compressore, anziché di multicompressori e compressori brushless che necessitano di inverter.
L’utilizzo del drive interno al compressore apre la strada a soluzioni innovative. L’inverter interno al compressore è infatti raffreddato dal gas refrigerante del compressore stesso, permettendo una serie di ottimizzazioni del gruppo compressore + inverter.
La tecnologia dell’inverter raffreddato a refrigerante è stata integrata direttamente nel design del compressore a vite singola. La combinazione di queste tecnologie contribuisce ad aumentare l’efficienza dei compressori e dei refrigeratori, con una particolare attenzione al carico parziale.
Infatti, un chiller funziona per la maggior parte del tempo a carico parziale: quindi, per essere efficiente, deve avere un’elevata efficienza proprio in questa condizione d’uso.
Ogni fase di questo progetto è stata realizzata per rispondere a specifiche necessità del mercato: prestazioni sempre più elevate nel rispetto delle normative.
In questo modo, siamo riusciti a introdurre un design del compressore a vite singola completamente nuovo, che garantisce un facile processo di installazione.
Il nostro valore aggiunto
L’adozione del nostro inverter ha portato i seguenti vantaggi:
- Ampio campo operativo
- Bassa corrente di avviamento
- Riduzione dello stress meccanico e quindi maggiore longevità del sistema
- Riduzione della sovracompressione con conseguente efficientamento in ogni condizione
- Possibilità di modulare la capacità e il rapporto di compressione
- Possibilità di gestire maggiori ore di funzionamento ai carichi parziali del compressore
- Riduzione del consumo di potenza sull’intero ciclo di vita del compressore
- Eliminazione dei picchi di corrente
- Riduzione di rumore ai carichi parziali
- Maggiore precisione del raffreddamento dell’elettronica interna, che non viene influenzata da condizioni esterne
- Sistema di raffreddamento innovativo, adatto per ogni installazione
- Le caratteristiche del drive non vengono influenzate (es. derating) dalla temperatura esterna o del livello sul mare, rendendolo ideale per applicazioni in montagna o in condizioni particolari
- Maggiore affidabilità
- Minor numero di connessioni