Efficienza nominale e stagionale

Le unità di refrigerazione e di climatizzazione sono state storicamente classificate in termini di consumi energetici sulla base dell’efficienza nominale (EER, Energy Efficiency, Ratio, indice di efficienza energetica), ossia sul rapporto tra la capacità di raffreddamento e il consumo energetico nelle condizioni di esercizio peggiori, generalmente calcolate per il funzionamento a pieno carico nel periodo estivo.

In condizioni meno esigenti, l’unità deve funzionare a carico parziale, ossia, in altri termini, in condizioni di esercizio diverse da quelle nominali.
Questo ovviamente influisce sui diversi valori di EER medio.

Prendiamo, ad esempio, un’unità di condizionamento con compressore a velocità fissa, ossia il tipo di unità più diffuso nel mondo: accendendo e spegnendo regolarmente il compressore, la capacità di raffreddamento viene ridotta per adeguarsi alla situazioni di carico parziale.
A ogni avvio, il compressore deve iniziare a far circolare il refrigerante nell’evaporatore ed il sistema deve raggiungere condizioni di lavoro stabili prima di poter avere l’efficienza EER nominale. Questo processo dura qualche minuto in cui, ovviamente, l’efficienza di sistema sarà molto bassa. Considerando che normalmente in compressore viene riavviato almeno 6-10 volte ogni ora, gli effetti in termini di consumi energetici diventano piuttosto evidenti.

I valori di EER di questo tipo di unità sono inferiori in condizioni di carico parziale rispetto al pieno carico.
È anche chiaro come il funzionamento a pieno carico interessi una piccola parte (tra l’1 e il 10% circa) del tempo di esercizio totale.
Di conseguenza, la classificazione basata sull’EER nominale fornisce pochi dati sull’efficienza reale dell’unità.

Di recente, la necessità di risparmio energetico a livello mondiale ha portato allo sviluppo di metodi più specifici basati sull’indice di efficienza energetica stagionale (SEER), ossia calibrati per considerare le condizioni climatiche effettive e l’andamento del carico tipico di ogni applicazione.

In questi termini, le unità di refrigerazione tradizionali dispongono di indici di efficienza energetica stagionale molto bassi. Questo sta portando a una rivoluzione nella progettazione e nell’utilizzo di tecnologie sempre più avanzate.

Le tecnologie che aumentano maggiormente l’indice di efficienza energetica stagionale sono, senza dubbio, i dispositivi di controllo elettronici, le valvole a espansione servo-azionate (anche denominate valvole a espansione elettroniche) e i sistemi di modulazione della capacità per compressori, ventole e pompe, in particolare gli inverter

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