Free Cooling

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FUNZIONAMENTO DEL FREE COOLING

Il funzionamento del sistema free cooling utilizza scambiatori di calore a pacco alettato posti davanti alle batterie condensanti. L’aria attraversa le batterie di free cooling prima di raggiungere i condensatori del refrigerante.

Quando la temperatura esterna è inferiore alla temperatura del fluido di ritorno dall’impianto, il sistema di free cooling si attiva. L’efficienza del free cooling (EER) dipende dalla differenza di temperatura tra la temperatura ambiente e il fluido refrigerato: maggiore è la differenza di temperatura fluido/aria, maggiore sarà il livello di EER.

Il chiller ha tre condizioni di funzionamento:

  • raffreddamento meccanico
  • free cooling parziale
  • 100% free cooling

Raffreddamento meccanico

La temperatura ambiente è superiore alla temperatura del fluido di ritorno dall’impianto.
In questo caso il sistema di free cooling è completamente escluso e il raffreddamento del fluido è ottenuto solo dall’azione del compressore.

Free Cooling parziale

La temperatura ambiente è inferiore alla temperatura del fluido di ritorno dall’impianto (di circa 2,5 °C).
In questo caso il raffreddamento del fluido è garantito dalla azione combinata del sistema free cooling e del compressore.

100% Free Cooling

La temperatura ambiente è inferiore alla temperatura del fluido di ritorno dall’impianto.
Il compressore è spento. Il raffreddamento e la potenza di raffreddamento dipendono esclusivamente dal free cooling.
Il 100% di free cooling è garantito con una differenza di temperatura tra aria e fluido di circa  5 °C.

SISTEMA DI CONTROLLO A MICROPROCESSORE

Le suddette tipologie di funzionamento sono gestite automaticamente da un sistema di controllo a microprocessore atto ad ottimizzare i consumi energetici mantenendo le condizioni di lavoro prestabilite.

Il microprocessore riceve quattro ingressi di temperatura dai sensori che leggono i seguenti parametri:

  • temperatura ambiente TAE
  • temperatura dell’acqua di ritorno dal TFC dell’impianto dell’utente
  • temperatura acqua ingresso evaporatore RWT
  • temperatura acqua in uscita evaporatore LWT

Quando l’aria ambiente è di almeno 2 °C inferiore alla temperatura dell’acqua di ritorno, il microprocessore consente il funzionamento del sistema free cooling. Grazie all’apertura della valvola a tre vie, l’acqua scorre nelle batterie ad acqua prima di attraversare l’evaporatore.

Il microprocessore, tramite il sensore che monitora la temperatura dell’acqua in ingresso all’evaporatore, riduce di conseguenza l’azione dei compressori (controllo di capacità multistep) fino a escluderli completamente al raggiungimento del funzionamento in free cooling totale.

Se l’efficienza del free cooling è troppo alta (poiché il carico di raffreddamento ambientale o richiesto è molto basso) per mantenere una temperatura dell’acqua in uscita costante, il microprocessore riduce proporzionalmente il flusso d’aria attraverso le batterie e se questo non è sufficiente, controlla il flusso d’acqua nelle bobine tramite l’apertura della valvola a tre vie.

EER delle unità FC rispetto alle unità standard alle stesse condizioni.

EFFICIENZA SUPERIORE

Il sistema free cooling funziona quando le temperature dell’ambiente sono sufficientemente basse da raffreddare il fluido termovettore senza l’utilizzo dei compressori frigoriferi.

Con alte temperature del fluido termovettore, il sistema è ancora più efficace.

Queste unità sono quindi la soluzione ottimale negli impianti di condizionamento di centri elaborazione dati, per la refrigerazione di centri di lavorazione industriali o di processi industriali.

Maggiore è la differenza di temperatura tra l’acqua circolante e l’aria esterna, migliori saranno le prestazioni del sistema.

COMPONENTI DI ALTA QUALITÀ

Batterie a tubo alettato

Batterie di condensazione costituite da alette in alluminio ad alta efficienza auto-distanzianti per garantire una perfetta spaziatura (distanza tra le alette) e un perfetto contatto con tubo in rame o acciaio inox (a richiesta).

Le batterie di FC sono realizzate con tubi di rame e alette in alluminio. Il telaio portante è in alluminio o acciaio inox; i collettori sono dotati di valvole di sfiato aria e di valvole di scarico acqua.

Ventilatori assiali

Le caratteristiche principali dei ventilatori sono la compattezza, la bassa rumorosità e l’eccezionale efficienza.

I ventilatori EC a velocità variabile reagiscono continuamente alle variazioni di carico garantendo la massima efficienza soprattutto ai carichi parziali.

Rispetto ai ventilatori convenzionali è possibile ottenere un risparmio energetico del 30%.

Ipotizzando un funzionamento continuo, il costo aggiuntivo di questi ventilatori ad alta efficienza può essere facilmente recuperato entro il primo anno di esercizio.

Circuito idraulico

Comprende la valvola miscelatrice proporzionale a tre vie per l’inserimento del sistema Free Cooling, per il controllo costante della temperatura dell’acqua, e tutti i collegamenti idraulici tra l’evaporatore e gli scambiatori alettati. L’intera unità è coibentata con isolante a cellule chiuse, idoneo per installazione all’esterno.

Sistema di controllo

La regolazione è stata sviluppata per rispondere alle più comuni esigenze riguardanti il ​​funzionamento del chiller con free cooling durante il periodo invernale.

Il software è stato ottimizzato per ottenere i massimi risultati in termini di risparmio energetico.

Il software controlla la temperatura dell’acqua in uscita dall’evaporatore, interagendo in maniera ottimale tra la valvola a 3 vie, il regolatore di velocità dei ventilatori e i compressori.