Speciale. a cura di Massimo Vizzotto

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1 Speciale a cura di Massimo Vizzotto L evoluzione dei roof top I condizionatori autonomi condensati ad aria e ad acqua, prerogativa dell impiantistica semplificata degli anni del Novecento, si sono evoluti ed hanno raggiunto, attualmente, gradi di precisione nel controllo delle condizioni termoigrometriche ambientali tali da renderli sempre più efficacemente applicabili nei contesti commerciali ed industriali di piccola e grande volumetria. L incremento della richiesta di potenza frigorifera unitaria, e la necessità di ridurre l impatto acustico all interno degli ambienti, hanno determinato l evoluzione dai condizionatori ad armadio, spesso installati negli stessi ambienti da climatizzare, alle unità roof top, cioè macchine sviluppate appositamente per essere installate all esterno degli edifici e, in particolare, sulla loro copertura. Con questo Speciale offriamo ai lettori un riepilogo sulle caratteristiche principali delle unità roof top, unitamente alla presentazione dei modelli più noti sul mercato. CLIVET

2 I condizionatori roof top Queste macchine realizzano la concentrazione dell impianto HVAC in un unico involucro e nascono quindi con livelli di qualità, prestazioni e livelli sonori garantiti dal costruttore. Soprattutto negli edifici commerciali, industriali e fieristici costituiscono la soluzione di gran lunga preferita LE COPERTURE DEGLI EDIFICI NELLE GRANDI METROPOLI SONO UTILIZZATE PER INSTALLARE NUMEROSE COMPONENTI TECNOLOGICHE, TRA LE QUALI SERBATOI DELL ACQUA, TORRI DI RAFFREDDAMENTO EVAPORATIVE E NUMEROSI ALTRI. 24

3 SPECIALE ROOF TOP Le aree disponibili sulla sommità degli edifici sono sempre più ambite e preziose. In passato esse erano principalmente occupate da apparecchiature tecnologiche che, con difficoltà, sarebbero state posizionate in siti diversi; si pensi, oltre ai serbatoi per l acqua, ai dry coolers, alle torri di raffreddamento evaporative, ecc. Ma, la disposizione sul tetto per eccellenza l hanno le speciali unità di condizionamento, alle quali è stato associato, proprio per questa ragione, l appellativo di roof top. La loro prerogativa, infatti, è quella di avere riprese e mandate dell aria già orientate verso il basso in modo da poter indirizzare l aria trattata direttamente nelle canalizzazioni sottostanti il solaio di copertura. Così, i rooftop, proprio per la loro caratteristica di poter distribuire e riprendere l aria condizionata localmente, si prestano ad essere posizionati sui solai direttamente sovrastanti agli ambienti da climatizzare. Ne sono esempi tradizionali i grandi centri commerciali, i supermercati, gli edifici industriali di grande volumetria, le sale cinematografiche, le piscine, gli autogrill, cioè tutti quegli ambienti di media e grande superficie, ma distribuiti su un solo piano di utilizzo. Infatti, la prerogativa delle unità roof top è quella di poter essere facilmente sollevate fino al luogo di installazione e posate su appositi telai predisposti in anticipo con lo scopo di agevolarne il posizionamento. In questo modo, è immediato il raccordo delle macchine alle canalizzazioni di ripresa e di mandata precedentemente realizzate fino al loro innesto. CARATTERISTICHE DEI ROOF TOP I roof top, nella loro versione più semplificata, si compongono essenzialmente di una sezione di trattamento dell aria e di una sezione moto-condensante/evaporante del refrigerante. Nella prima sezione sono localizzati: le serrande di ricircolo e dell aria esterna, i dispositivi filtranti, la batteria di raffreddamento/riscaldamento dell aria ad espansione o condensazione di refrigerante e infine l unità ventilante, generalmente costituita da un ventilatore plug-fan azionato mediante inverter. Nella seconda sezione sono localizzati i compressori frigoriferi, più frequentemente di tipo scroll on-off ed in un numero tale da consentire una più rigorosa parzializzazione del carico frigorifero. In casi 1 1. ALCUNI CONDIZIONATORI ROOF TOP APPLICATI SULLA COPERTURA DEL COMPLESSO CINECITY DI LIMENA, PADOVA (CLIVET) UNITÀ DI CONDIZIONAMENTO ROOF-TOP NELLA FORMA PIÙ SEMPLIFICATA. IN PRIMO PIANO È VISIBILE LA SEZIONE MOTO CONDENSANTE CON TRE COMPRESSORI SCROLL, LE BATTERIE DI CONDENSAZIONE / EVAPORAZIONE E I TRE VENTILATORI ELICOIDALI CON MANDATA VERSO L ALTO. LA SEZIONE POSTERIORE, DEDICATA AL VERO E PROPRIO TRATTAMENTO DELL ARIA, È COMPLETAMENTE COPERTA DA UN INVOLUCRO DI LAMIERA ATTRAVERSO IL QUALE SPORGONO ESCLUSIVAMENTE LE APERTURE DI PRESA DELL ARIA ESTERNA E QUELLE DI ESPULSIONE. (MCQUAY). particolari troviamo compressori azionati da inverter, onde ottenere una più fine regolazione della temperatura e, contemporaneamente, un ulteriore risparmio energetico. Meno frequentemente, troviamo compressori a vite con parzializzazione continua da 100% a 25% per ciascun compressore, compressori semiermetici alternativi e centrifughi a levitazione magnetica. Oltre ai compressori, sono applicate tutte le componenti classiche dei circuiti frigoriferi, le batterie di condensazione o evaporazione del refrigerante, i filtri disidratatori, le spie del liquido, le valvole solenoidi e le unità ventilanti, più spesso dotate di ventilatori di tipo assiale a velocità variabile per ottenere un basso impatto acustico e un contenuto consumo di energia elettrica. Tutta la componentistica delle unità rooftop, proprio per la caratteristica di essere applicata sulla sommità degli edifici e alle intemperie, è racchiusa in un involucro di lamiera ad alta resistenza all ossidazione e tenuta all acqua. Più spesso la struttura portante è realizzata con profili di acciaio, e le pannellature di chiusura possono essere di doppia lamiera di acciaio con interposto isolamento termoacustico di lana minerale, molto simili a quelle impiegate per realizzare le unità di trattamento dell aria. Alcune tipologie di roof top sono ben più complesse di quelle di tipo base appena descritte e sono composte da altre numerose componenti di trattamento dell aria. Si pensi all applicazione di dispositivi economizzatori di tipo freecooling, alle sezioni ventilanti di ricircolo ed espulsione dell aria, ai recuperatori di calore rotativi, a flussi incrociati e a doppia batteria, alle lampade UVGI ultraviolette, al trattamento dell aria con bruciatori a gas modulanti ecc. In relazione alla portata d aria trattata, i condizionatori rooftop coprono un campo compreso tra m 3 /h e m 3 /h sia nella versione per il solo condizionamento estivo, sia nella versione a pompa di calore reversibile. Il campo di capacità termica può variare da circa 5 25

4 3 A B C D E F 3. TIPICI ALLESTIMENTI DIVERSIFICATI DI UNITÀ ROOF TOP (BLUE BOX). A) ALLESTIMENTO ADATTO AD APPLICAZIONI CHE PREVEDONO L INTEGRAZIONE DELL ARIA DI RIPRESA CON UNA PERCENTUALE DI ARIA ESTERNA. E UTILIZZATA UNA CAMERA DI MISCELA A DUE SERRANDE. B)ALLESTIMENTO PER APPLICAZIONI CHE PREVEDONO L ESPULSIONE DI UNA CERTA QUANTITÀ DI ARIA ESAUSTA PRIMA DI INTEGRARE IL FLUSSO CON UNA PORTATA D ARIA DI RINNOVO. LA GESTIONE DEI FLUSSI D ARIA AVVIENE CON UNA CAMERA DI MISCELA ATRESERRANDE. C)ALLESTIMENTO CON L AGGIUNTA DI UNO O PIÙ GENERATORI DI CALORE A CONDENSAZIONE (ASCAMBIODIRETTO), ALIMENTATI A GAS. D)ALLESTIMENTO CON L INSTALLAZIONE DI UNO O PIÙ GENERATORI DI CALORE A CONDENSAZIONE (ASCAMBIO DIRETTO), ALIMENTATI A GAS. E)ALLESTIMENTOCOMEILPRECEDENTEMACONL AGGIUNTA DI UN RECUPERATORE DI CALORE STATICO A FLUSSI INCROCIATI AD ELEVATA EFFICIENZA. CIÒ PERMETTE IL RECUPERO DELL ENERGIA TERMICA CONTENUTA NEL FLUSSO D ARIA ESPULSO, IN REGIME SIA ESTIVO SIA INVERNALE. L ALLESTIMENTO SI COMPONE INOLTRE DI UNA SERRANDA DI BY-PASS DEL RECUPERATORE, CHE CONSENTE DI OPERARE IN FREE COOLING O IN FREE HEATING, A SECONDA DELLA STAGIONE. F)ALLESTIMENTO COME IL PRECEDENTE CON L AGGIUNTA DI UNO O PIÙ GENERATORI DI CALORE A CONDENSAZIONE (ASCAMBIODIRETTO), ALIMENTATI A GAS. kw fino ad un massimo di 500 kw per unità standardizzate; nessun limite per quelle realizzate su misura. Il funzionamento estivo è per lo più previsto in un ambito di temperature dell aria esterna comprese tra +52 C e -10 C; quello in regime invernale tra +45 C e -20 C. In talune varianti costruttive, la sezione motocondensante è anche di tipo evaporativo mediante spruzzamento controllato di acqua trattata sulle alette delle batterie. In questo modo il rooftop fornisce la medesima capacità di progetto, ma con un consumo inferiore del 25% - 50%. TIPOLOGIE DI ROOF TOP In genere, le unità di condizionamento roof top sono realizzate con circuiti frigoriferi reversibili a pompa di calore aria-aria, in grado di consentire il raffreddamento degli ambienti durante la stagione estiva e di riscaldarli durante quella invernale. Solo raramente queste macchine sono realizzate per soddisfare unicamente la condizione di raffreddamento e, nei casi in cui il riscaldamento a pompa di calore ad aria non riuscisse a soddisfare il carico richiesto dall edificio, soprattutto in presenza di temperature dell aria esterna estremamente rigide, si può affidarne parte, o l intero carico di riscaldamento, ad appositi dispositivi muniti di bruciatori a gas modulanti. Oppure, ancora, affidare il riscaldamento a batterie alimentate con acqua calda prodotta da piccole caldaiette a gas inserite nel contesto stesso dell unità roof top. I ROOF TOP AD ACQUA Oggi è sempre più frequente trovare impianti con unità di condizionamento roof top a pompa di calore che utilizzano l acqua quale pozzo termico: si tratta di applicazioni in impianti ad anello d acqua, sia esso di tipo aperto, oppure chiuso. Nel primo caso la temperatura dell acqua nell anello è garantita dallo scambio termico offerto dal collegamento diretto o indiretto alla falda acquifera. Nel secondo, è necessaria l applicazione sull anello chiuso di un geoscambiatore interrato oppure di un generatore a gas o gasolio per supplire alle carenze termiche invernali e di una torre di raffreddamento evaporativa per supplire a quelle estive. I sistemi di condizionamento applicati all anello d acqua consentono di ottenere una gestione energeticamente più conveniente. Si pensi, soprattutto al funzionamento invernale durante il quale un rooftop ad aria è costretto ad operare con temperature esterne inferiori a 0 C unendo anche la necessità di effettuare cicli di sbrinamento delle batterie evaporanti, mentre la stessa macchina che utilizzi quale pozzo termico l acqua, può funzionare con temperature di evaporazione ben più vantaggiose, considerando che la temperatura del fluido circolante nell anello oscilla tra una temperatura minima di 10 C e massima di 30 C. I SISTEMI DI CONTROLLO DEI ROOF TOP Il controllo funzionale delle unità roof top è, talvolta, estremamente complesso. Allo scopo, la società Carel ha messo a punto il programma standard rooftop pco che gestisce un unità di condizionamento composta da due compressori, una serranda esterna e una valvola. 26

5 SPECIALE ROOF TOP La certificazione EUROVENT In tema di efficienza, dall 1 giugno 2008 Eurovent ha avviato il programma di certificazione delle unità di condizionamento rooftop. La certificazione si applica alle apparecchiature funzionanti in raffreddamento e riscaldamento a pompa di calore; per il momento, fino alla capacità massima di 100 kw. Le unità che fruiscono di sistemi di riscal- Tabella 1. Condizioni di riferimento per la rilevazione delle prestazioni dei roof top ad aria e ad acqua Condizioni interne Condizioni esterne Aria entrante C Aria entrante C Acqua C Bulbo secco Bulbo umido Bulbo secco Bulbo umido Ingresso Uscita Raffreddamento Riscaldamento max * *Deve essere impiegata la stessa portata dell acqua che è stata utilizzata durante il test di raffreddamento. La regolazione dell aria di ricircolo può essere effettuata, sia in base ai valori di temperatura, sia di umidità; sono previste alcune funzioni per il risparmio energetico: freecooling estivo, freecooling e freeheating invernali. Queste funzioni agiscono sulle serrande, controllando il flusso di aria esterna immessa in ambiente quando le condizioni di temperatura o entalpia esterne sono favorevoli. Per la produzione di caldo sono previste due resistenze ausiliarie controllabili con parametri utente. Con la versione di hardware interfaccia pco a 8 ingressi analogici é possibile collegare una sonda per il controllo della temperatura di mandata. Il controllo consiste in un limite di minima che chiude la serranda esterna e spegne i compressori. Il dispositivo pco gestisce i principali allarmi dell unità roof top come: antigelo, interblocco generico, filtri sporchi, relais termico compressore, pressostato di bassa e alta pressione. Altro tipo di controllore specifico per unità roof top è stato messo a punto da Honeywell con il modello Excel5000 System W7750A,B che controlla il sistema sull unità rooftop per singole zone. Esso utilizza il protocollo di comunicazione della rete Echelon, LonWorks (E-Bus); rete di comunicazione ad alta velocità (78 kbit). Il controllore è conforme alle norme di interoperatività HVAC Echelon LonMark HVAC per unità roof-top. La tecnologia di rete FTT (Free Topology Transceiver) è insensibile alla polarità tanto da semplificarne l installazione. Il dispositivo offre la possibilità di funzionamento stand-alone nonché in modalità avanzata in caso di comunicazione in rete EBus, inoltre, è studiato, sia per la regolazione di riscaldamento/raffreddamento a stadi, sia per la regolazione di riscaldamento/ raffreddamento modulante. Supporta due tipi di controlli di risparmio energetico: quello di modulazione e quello di attivazione/ disattivazione. Fornisce un controllo della temperatura PID (Proporzionale, Integrale, Derivativo). Utilizza un algoritmo adattivo che, all occorrenza, regola in continuazione il setpoint dell aria di mandata. Integral è la soluzione Siemens per l automazione HVAC degli ambienti e per le applicazioni elettriche in impianti di piccole e medie dimensioni o nella gestione remota. Funzioni mature e facilmente comprensibili forniscono supporto ottimale all operatore di impianto per le operazioni quotidiane. Il cuore del sistema, il modulo programmabile RS, è disponibile nella versione RSC liberamente programmabile, compatto ed adatto per applicazioni sulle unità roof-top. 4. OPERAZIONI DI POSIZIONAMENTO DI UN UNITÀ ROOFTOP SU APPOSITO BASAMENTO PRECEDENTEMENTE PREDISPOSTO (LENNOX). damento elettrici, ad acqua calda o a gas, sono certificate esclusivamente per la parte fredda. Le prestazioni delle apparecchiature sono misurate a precise ed uniformi condizioni di temperatura e di umidità come quelle riportate nella tabella 1. I parametri misurati e certificati da Eurovent sulle apparecchiature rooftop sono i seguenti: 4 27

6 XENTA 104-A è un regolatore studiato da Service Clima specifico per unità roof-top. Il regolatore mantiene costante un valore di temperatura ambiente tramite il controllo in sequenza di riscaldamento, raffreddamento e serranda dell aria esterna e di ripresa dell ambiente. Utilizzando un sensore di temperatura per il rilevamento dell aria in mandata, sia la temperatura di immissione che quella dell ambiente possono essere controllate in sequenza. Il controllo in sequenza permette anche l impostazione di limiti di minima e massima temperatura dell aria di immissione. L accensione e lo spegnimento del ventilatore sono controllati dal contatto di un relè a 24 volt isolato. Il modo di funzionamento del ventilatore può essere selezionato per l accensione continua in modalità occupied o ciclica in funzione dell eventuale richiesta di caldo o freddo dell ambiente. Il regolatore è un apparecchiatura certificata LonMark, che può comunicare all interno di un network LonWorks attraverso un doppino twistato. Essa è in grado di operare, sia come unità Stand alone, sia come parte di un sistema esteso. Tutte le variabili del regolatore possono essere controllate e configurate utilizzando un terminale operatore XENTA OP. L EFFICIENZA DEI ROOF TOP Le unità di condizionamento roof top risultano talvolta energeticamente più vantaggiose di equivalenti sistemi idronici costituiti da gruppi frigoriferi e unità di trattamento dell aria. Ad esempio, nei sistemi autonomi roof top non è richiesta la pompa di circolazione dell acqua che, normalmente, negli impianti idronici funziona costantemente ed indipendentemente dal carico frigorifero richiesto. Inoltre, lo scambio tra espansione o condensazione del gas refrigerante e l aria che attraversa le batterie, elimina il trasferimento attraverso un fluido vettore intermedio come l acqua. I coefficienti di prestazione dei roof top durante il funzionamento a pieno carico sono generalmente superiori a EER 3 in fase di raffreddamento con aria esterna a 35 C BS e 24 C BU, mentre sono supe- 5. UNA RAPPRESENTAZIONE SCHEMATICA DI UN PICCOLO IMPIANTO DI CLIMATIZZAZIONE RISOLTO CON UN CONDIZIONATORE ROOF TOP INSTALLATO SULLA COPERTURA DELL EDIFICIO (CLIVET). 5 Il mercato dei roof top Nonostante la difficile situazione economica, il mercato del condizionamento in genere ha raggiunto poco più di 70 miliardi di dollari nel 2008, ossia un aumento del 2,5% rispetto al 2007 ed è ormai condivisa una leggera diminuzione per il L Italia ha il maggior mercato di sistemi roof-top in volume grazie alla recente costruzione di centri commerciali e grandi outlet in molte regioni. La Spagna è, invece, il maggior mercato di unità monoblocco per installazione interna, con vendite pari a unità nel In Italia vi sono molti costruttori di condizionatori autonomi e roof-top che, nel 2008, hanno prodotto quasi macchine per un fatturato complessivo di circa 40 milioni di euro. Il mercato italiano è servito per quasi il 30% da unità rooftop di importazione, ma si tratta prevalentemente di unità di piccola capacità. riori a COP 3,5 in fase di riscaldamento con aria esterna a 7 C BS e 6,1 C BU. Durante il funzionamento a pompa di calore i cicli di sbrinamento devono essere gestiti con una particolare logica di tipo predittivo che ne riducano, sia la frequenza, sia la durata. Così gli sbrinamenti devono essere regolati in durata attraverso il controllo della temperatura dell aria esterna e, contemporaneamente, del gradiente di pressione di evaporazione. Inoltre, l adozione generalizzata di almeno due compressori frigoriferi su due circuiti refrigeranti separati, permette di mantenerne uno sempre attivo in riscaldamento mentre l altro completa lo sbrinamento. In tal modo si evita di avere temperature dell aria di mandata in ambiente troppo basse, garantendo sempre il massimo comfort. Quando si parla di efficienza di unità roof top, non è sufficiente accettare i valori dichiarati durante il loro funzionamento a pieno carico. Infatti, per la maggior parte del tempo, sia in estate, sia in inverno, le macchine funzioneranno in condizioni di carico inferiori rispetto a quelle per le quali sono state progettate. L esigenza di adattare la potenza erogata al carico richiesto diventa condizione imprescindibile per il contenimento dei consumi energetici. Anche per questa ragione, la maggior parte delle unità rooftop sono equipaggiate con più compressori frigoriferi di tipo on-off e, quando la capacità complessiva della macchina lo consente, anche con più compressori che insistono su singoli circuiti frigoriferi. Il controllo elettronico applicato ai gruppi roof-top consente di parzializzare il funzionamento dei compressori di ciascun circuito secondo il loro numero. Ad esempio, da una macchina equipaggiata con sei compressori scroll a coppie di taglia differente sarà possibile ottenere una sequenza di funzionamento 1/3, 2/3, 3/3 tale da ottenere la limitazione del pendolamento della temperatura dell aria ed il perfetto adattamento al carico parziale con un notevole risparmio energetico. In questo caso si potrebbero ottenere coefficienti di prestazione, in estate variabili da più di EER 3 con tutti i compressori attivi, fino ad ottenere valori superiori a EER 7 con un solo compressore attivo di taglia inferiore. 28

7 Le tipologie dei roof top Sono numerosi i costruttori e le tipologie di prodotti presenti sul mercato, che si estendono in un campo di potenze da 5 a circa 500 kw. Ne riportiamo i modelli più rappresentativi per offrire un indicazione delle principali soluzioni e tecnologie 29

8 I condizionatori roof top, come è stato dimostrato nell articolo precedente, rappresentano dei prodotti che, sebbene uniformati per certi aspetti, offrono svariate e apprezzabili diversificazioni che li rendono adatti a rispondere ad esigenze di impiego anche molto diversificate. Nel seguito sono focalizzate delle soluzioni ben rappresentative della realtà produttiva di queste macchine presenti sul mercato italiano e, più in generale, su quello internazionale. Lo spazio, sfortunatamente, non consente di esporre con la completezza che meriterebbe questa rassegna, ma il risultato riteniamo sia comunque sufficientemente significativo. LE SCELTE PER IL LIGHT COMMERCIAL Nella fascia delle piccole potenze, Aermec produce unità rooftop per il solo raffreddamento e a pompa di calore da 8,4 kw a 47,7 kw, disponibili in nove grandezze, realizzate per funzionare con R-407C, con compressore scroll, ventilatori centrifughi a veloctà variabile nell unità di trattamento e assiali in quelle di condensazione. Tra le altre dotazioni, le unità possono essere dotate di batterie di riscaldamento elettriche a 2 o 3 stadi o di batterie di riscaldamento ad acqua 2 o 3 ranghi con valvola a tre vie modulante già installata. Sempre nella fascia delle potenze medio/piccole si segnalano le unità per solo raffreddamento e a pompa di calore STX in undici modelli da 10 kw a 80 kw di Tecno Confort. Le macchine utilizzano anch esse compressori scroll funzionanti con refrigerante R-407C IL MODELLO MAVERIK I DI MCQUAY CON CAPACITÀ DA 10 KW A 150 KW, FUNZIONANATE A R-410A. 1. UNA TRIPICA UNITÀ DI CONDIZIONAMENTO ROOF TOP DI MEDIA CAPACITÀ PRODOTTA DA CARRIER. I condizionatori rooftop di Ferroli coprono capacità frigorifere da 35 a 110 kw, sono equipaggiati con due compressori scroll, ciascuno a servizio un circuito frigorifero indipendente, per mantenere il rapporto costante tra potenza totale e sensibile anche ai carichi parziali, con maggiore affidabilità, Anche Carrier offre due serie di roof top di media potenza con capacità frigorifera da 43 kw a 116 kw e a pompa calore, con capacità di riscaldamento da 45 kw a 146 kw. I ventilatori assiali Flying Bird, dotati di anello convogliatore, sono realizzati in materiale plastico composito per un funzionamento silenzioso. Una linea di roof top efficienti e semplici da installare è pure offerta da Daikin, disponibile in 10 taglie, con capacità frigorifera da 17 kw a 110 kw. La gamma di unità con il marchio ET (Expansion Technology) dalla collaborazione tra Sital Klima e ATR Group Air Conditioning copre una fascia di portate dell aria da a m 3 /h, è disponibile in versione solo freddo, pompa di calore, con riscaldamento a gas mediante bruciatori a scambio diretto e con caldaie montate a bordo per l alimentazione delle batterie ad acqua calda potendo coprire le richieste di qualsiasi tipo di installazione. I rooftop ET sono sviluppati, sia con condensazione ad aria, sia ad acqua per installazioni in impianti ad anello chiuso o aperto. Un altra serie di macchine in grado di adeguarsi ad ampie tipologie di applicazione è la serie Maverik I, di McQuay, con capacità da 10 kw 1 30

9 SPECIALE ROOF TOP 3 3. UNITÀ ROOFTOP DI GRANDE CAPACITÀ CON GENERATORI TERMICI A GAS (ACM KALTE KLIMA). 4. UN MODELLO DI ROOF TOP CON GENERATORE DI CALORE A FIAMMA DIRETTA (BLUE BOX). 4 a 150 kw, funzionanate a R-410A con compressori scroll che utilizza sistemi di recupero di calore interconnettendo i flussi d aria ambiente con quelli del lato condensatori. I MODELLI PER APPLICAZIONI MEDIO GRANDI Spostandosi verso le potenze maggiori si segnalano numerosi costruttori e una maggiore ampiezza di diversificazioni costruttive rispetto alla classe precedente, nella quale detengono un ruolo a sè le unità condensate ad acqua per impianti ad anello chiuso. Una gamma di rooftop da 40 a 200 kw è prodotta da ACM Kalte Klima. Si tratta di unità versatili che uniscono alla versione base sezioni di miscelazione dell aria, riprese con economizzatori di raffreddamento, generatori termici d aria calda con bruciatori modulanti, dispositivi di umidificazione adiabatica e a vapore. A propria volta, la serie RT di Apen Group consiste in unità di trattamento d aria monoblocco rooftop caratterizzate nella parte riscaldamento dal modulo scambiatore PCH a condensazione. Il bruciatore è realizzato a totale premiscelazione aria-gas. 31

10 5 5. UN ROOF TOP MODELLO CSNX-XHE PRODOTTO DA CLIVET. 6. UN IMPIANTO CON UNITÀ DI CONDIZIONAMENTO ROOF TOP ALLINEATE SULLA COPERTURA DI UN CENTRO COMMERCIALE (LENNOX). d acqua. La prima copre capacità termiche da 37 kw fino a 425 kw, la seconda da 7 kw fino a 468 kw. Nei roof top Compact serie AMC di CMT Clima il riscaldamento dell aria è realizzato da un innovativo generatore di calore a scambio diretto, corredato di bruciatore a gas premix e di un sistema di gestione e controllo a microprocessore per la modulazione continua della potenza termica erogata, conferendo alle unità Compact flessibilità ed elevate rese termiche alle varie condizioni di funzionamento. Il raffreddamento dell aria è realizzato mediante uno o due circuiti frigoriferi ad espansione diretta equipaggiati con compressori scroll. I roof top di Lennox sono applicati soprattutto nel settore retail, negli aeroporti, nei ristoranti, nei cinema, nei teatri, nei centri congressi, negli edifici industriali e in quelli logistici. Le soluzioni con condensazione ad acqua li rendono idonei alle applicazioni in anelli d acqua a portata variabile (Water Source Heat Pumps). La gamma dei rooftop Lennox comprende le unità Thermodynamic Cooling & Heating con capacità di raffreddamento e riscaldamento da 20 a 230 kw. I roof top di Blue Box sono di due tipologie: la serie Gamma con ventilatori assiali e la serie Lambda Echos con ventilatori centrifughi. I primi presentano una capacità frigorifera da 5 kw a 66 kw. La serie Lambda Echos, funzionante con refrigerante R-410A, offre diverse soluzioni tecnologiche volte a massimizzare i valori di efficienza energetica, pertanto è possibile: recuperare il calore contenuto nell aria espulsa dall ambiente per il rinnovo; operare in modalità free cooling e free heating, condizione che nelle stagioni intermedie permette di raffreddare o riscaldare gli ambienti utilizzando l aria esterna, escludendo anche totalmente il circuito frigorifero. Lo sbrinamento dei due circuiti avviene separatamente, mai contemporaneamente: l esclusivo sistema NoFrost, grazie al controllo incrociato dei parametri di temperatura e pressione, riduce al minimo la durata del processo sul totale tempo di funzionamento dell unità e garantisce l immissione di aria ad una temperatura moderata. A propria volta Ciat presenta due tipologie di roof top: la serie New Space PF e la New Space Gaz, tutte con capacità di raffreddamento da 20 kw fino a 286 kw e capacità termica da 19 kw fino a 277 kw. Le portate d aria coprono un campo da m 3 /h fino a m 3 /h. Una gamma molto ampia di roof top è offerta da Climaveneta: le linee di prodotto sono principalmente due, una con condensazione ad aria e la linea Wet idonea ad installazione su impianti ad anello 6 32

11 SPECIALE ROOF TOP 7 7. IL MODELLO VOYAGER FA PARTE DI UN ESTESA SERIE DI ROOF TOP PRODOTTI DA TRANE. Le portate d aria coprono campi da a m 3 /h con ventilatori centrifughi ad inverter oppure plug-fan a velocità variabile. Le macchine possono disporre di dispositivi di free cooling ed economizzatori, controllo e recupero di calore, sistemi di sbrinamento dinamico ed alternato, ecc. Le unità condensate ad aria serie DX di RC Group coprono capacità frigorifere da 53 kw a 226 kw. I compressori scroll funzionano con refrigerante R-407C. Tra le componenti principali di queste unità si segnalano la linea seriale, il riscaldamento elettrico, ad acqua o con bruciatore a gas, il sistema a 5 serrande con controllo CO 2 integrato per utilizzo in ambienti ad elevato affollamento. Cinque sono le serie di rooftop prodotte da Johnson Controls (York) con potenze frigorifere da 10 kw fino a 450 kw, tutte funzionanti con refrigerante R-410A. La serie di roof top RT di UTA è realizzata con potenze frigorifere da 10 kw a 350 kw e portate d aria fino a m 3 /h, ed in versioni da assemblare per potenze e portate superiori funzionamenti con refrigeranti R-407C, R-134a, R-404A, anche in versione a pompa di calore o con generatori termici modulari con potenza da 20 kw a 400 KW. LE TIPOLOGIE SPECIALI Le tipologie di roof top che possono definirsi speciali presentano caratteristiche che le distaccano per gran parte da quelle delle tipologie precedenti, mirate al soddisfacimento di requisiti al di fuori di quelli per il normale benessere. La serie Clivetpack, di Clivet, è una soluzione composta da condizionatori autonomi roof top che lavorano a tutta aria esterna operandone la filtrazione, il riscaldamento/raffreddamento e la deumidificazione prima dell immissione nell ambiente servito. Nelle cucine commerciali ed industriali queste unità sono in grado di compensare il notevole flusso d aria estratto dalle cappe. Nelle altre applicazioni, qualora il flusso d aria non sia aggressivo o richieda ulteriori trattamenti di purificazione per motivi igienici, essi stessi sono in grado di effettuare autonomamente l estrazione e l espulsione all esterno. Queste pompe di calore aria-aria hanno peculiarità interessanti, tra le quali: innovative sezioni ventilanti a controllo elettronico; coppie di compressori scroll di taglia diversa sullo stesso circuito frigorifero per massimizzare l efficienza ai carichi parziali; estrema compattezza per una facile installazione; disponibilità di filtri elettronici in grado di eliminare il 99% di virus e batteri e ridurre i costi di esercizio rispetto ad una soluzione tradizionale. Janitrol-blow, di Janitrol, è una nuova unità monoblocco rooftop progettata appositamente per il trattamento dell aria in ambienti soggetti ad elevati carichi di umidità e calore latente, quali piscine e palestre. Essa rappresenta un importante innovazione nel settore del trattamento aria delle piscine, attraverso l utilizzo di nuove tecnologie. Pure rivolte al settore delle piscine sono le unità prodotte da Menerga e da Desert Aire (ampiamente descritte su questo stesso numero nell articolo dedicato alle piscine). La serie Applied di McQuay comprende le unità RoofPak con capacità termofrigorifere da 15 kw a 500 kw. Si tratta di unità complesse, ad altissima efficienza globale, complete anche di sistemi di recupero di calore opzionali di tipo rotativo entalpico, generatori termici a gas, ecc. Ma un altro elemento che ne contraddistingue la tecnologia è l applicazione del sistema evaporativo sulle batterie di condensazione che consente di ottenere una consistente riduzione dei consumi di energia elettrica di compressione. La linea RPS e RDT da 100 kw a 250 kw con refrigerante R-410A, adotta il sistema a portata variabile 33

12 di serie ed è equipaggiata con batterie di condensazione a microcanali di alluminio ad altissima efficienza. Phon, di Nemesis, è un climatizzatore rooftop per grandi superfici. La sua sezione di trattamento dispone di un dispositivo di riscaldamento con generatore d aria calda alimentato a gas metano o GPL con potenze che vanno da 20 kw fino a 197 kw. La versione con caldaie fornisce il riscaldamento dell aria di mandata tramite l installazione di caldaie che asservono la batteria ad acqua calda e a richiesta la produzione di acqua calda sanitaria. Ogni caldaia alimenta un circuito indipendente in modo da costituire uno scambiatore modulare con funzionamento a gradini. La produzione di Trane copre un campo di capacità molto ampio attraverso diverse serire di prodotti: da 10,5 kw fino a 35 kw fino a 569 kw. Le unità Voyager hanno caratteristiche di versatilità eccellenti. Infatti, sono disponibili nelle versioni con: solo freddo, gas, pompa di calore, dual fuel, recuperatore a flussi incrociati, recuperatore rotativo, resistenza elettrica, economizzatore, etc. Il corretto funzionamento delle apparecchiature può essere controllato e governato attraverso Mobilità con controllore Varitrac facilmente gestito con sistemi BMS come il Tracker o il Tracer SummitTM, oltre a supportare i protocolli aperti standard LonTalk Una grande versatilità costruttiva è offerta da Zoppellaro con apparecchiature realizzate su misura e per specifici utilizzi di trattamento dell aria. I condizionatori roof top SO-X-RT sono studiati per climatizzare sale chirurgiche o camere bianche;, in grado di mantenere un 8. UN MODELLO DI ROOF TOP PRODOTTO DA JOHNSON CONTROLS CON CAPACITÀ FRIGORIFERA DA 80 KW A 140 KW. ambiente in pressione o in depressione semplicemente variando i parametri macchina e di arrivare a classe di filtrazione U16 alla mandata. Il raffreddamento e il riscaldamento vengono modulati anche attraverso tiristori sulle batterie elettriche, oppure con sistemi di riscaldamento a gas a scambio diretto modulanti a condensazione. L adattabilità del roof top alle esigenze dei singoli impianti passa anche attraverso le modulazioni della quantità d aria immessa nell ambiente: inverter sui motori asincroni trifase dei ventilatori di mandata e di ripresa; nuovi ventilatori con motori direttamente accoppiati di piccola taglia a magneti permanenti con inverter; trasduttori per il controllo dello sporcamento e delle perdite di carico dei filtri. Grazie a questo sistema si riesce a mantenere costante la portata dell aria in mandata LE UNITÀ DI CONDIZIONAMENTO ROOF TOP, CONDENSATE AD ACQUA, SONO POSITIVAMENTE APPLICATE ANCHE SULLE IMBARCAZIONI (ZOPPELLARO). 34