Migliorare l’efficienza dei sistemi HVAC

di Phil Luu, Product Marketing Engineer, Texas Instruments

 

Quando si progetta con l’obiettivo di una maggiore efficienza degli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC), la precisione e la coerenza dei sensori hanno una notevole importanza. La capacità di un sistema di rilevare e misurare con precisione i livelli di temperatura e umidità dei sensori dell’aria interna ed esterna, dei controlli delle serrande, dei termostati e dei ventilatori riduce al minimo il tempo di funzionamento del sistema perché il sistema può utilizzare più dati per prendere decisioni migliori. Insieme ad una corretta implementazione e manutenzione HVAC, la scelta del sensore giusto può far risparmiare ai consumatori fino al 25%.

Nel progettare sistemi HVAC come quello mostrato nella Figura 1, la precisione del sensore, la ripetibilità e l’affidabilità complessiva sono estremamente importanti.

 

Figura 1: Sistema HVAC commerciale o residenziale

 

Funzionamento ed efficienza HVAC

Un sistema HVAC comprende sensori in tutta la struttura, situati nei condotti dell’aria miscelata e di alimentazione e nei condotti dell’aria esterna e di ritorno, nonché nel termostato. Questi sensori forniscono i dati grezzi con cui il controller gestisce le prestazioni del sistema. I sistemi HVAC primitivi potrebbero avere solo sensori di temperatura situati in alcune delle posizioni mostrate nella Figura 1 e potrebbero contenere la tecnologia più vecchia disponibile (termistori a coefficiente di temperatura negativo [NTC] e rilevatori di temperatura resistivi). I sistemi moderni potrebbero invece essere dotati di due sensori per economizzatore entalpico, uno situato sul percorso dell’aria di ritorno e uno sul percorso dell’aria esterna. Quando si regola il termostato o quando la temperatura dell’aria miscelata supera un valore di riferimento, l’aria con l’entalpia minore (proveniente dall’aria esterna o di ritorno) viene portata nella sezione di condizionamento del trattamento dell’aria. Questo è un metodo per controllare l’utilizzo dell’aria esterna. Può sembrare uno spreco raffreddare l’aria esterna a temperature più elevate rispetto all’aria di ritorno, ma l’entità di raffreddamento meccanico richiesta per deumidificare l’aria spesso supera quella necessaria per ridurre la temperatura di bulbo secco.

Negli edifici con notevole generazione di umidità, che può provenire da una cucina o da una doccia, questo tipo di sequenza di controllo può permettere risparmi notevoli rispetto ai metodi con utilizzo del solo limite superiore del sensore di temperatura di bulbo secco. L’utilizzo di moduli entalpici è importante, in quanto circa il 50% della capacità di raffreddamento di un sistema di condizionamento viene utilizzato per deumidificare l’aria condizionata, rimuovendo il calore latente prima che la temperatura del calore sensibile inizi a scendere.

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