inverter vacon hvac controllo del comfort nella building automation

Transcript

1 inverter vacon hvac controllo del comfort nella building automation 1

2 il modo più efficace per ridurre le emissioni di co 2 Le applicazioni HVAC (riscaldamento/ventilazione/condizionamento) richiedono elevati livelli di efficienza. La temperatura degli ambienti va mantenuta a livelli ottimali per favorire la massima produttività. Questa produttività potrebbe riferirsi ad attività lavorative o al tempo libero, ma in realtà non fa differenza. Per potersi sentire a proprio agio in qualsiasi ambiente ci si trovi, è necessario controllare i livelli di temperatura e di umidità, la quantità di aria fresca e il comfort dell'ambiente stesso. Nel contempo, è assolutamente essenziale avere come obiettivo la riduzione dei livelli di CO 2 per salvaguardare da danni irreversibili il nostro pianeta. Il carico termico per metro quadro è in aumento. Gli edifici accolgono un numero notevole di persone e lo stesso vale per PC, fotocopiatrici, stampanti, server, ecc. in quantità sempre crescente, mentre i requisiti ambientali si fanno sempre più stringenti. La prima domanda da porsi è la seguente: è necessario controllare ogni singolo componente del sistema? E, se si, in quale modo attuare il controllo in un ottica di ecocompatibilità? Si tratta di bilanciare la necessità del controllo con le giuste esigenze di difesa ambientale. 1 o C di aumento della temperatura globale comporterebbe lo scioglimento dei ghiacci dell'artico entro il 2040 Alcuni climatologi di fama internazionale ritengono che l'artico sia destinato a perdere tutti i suoi ghiacci entro l'estate del L'aumento medio della temperatura non appare elevato appena 1,5 C secondo l'igcc (Intergovernmental Panel on Climate Change), ma questa piccola variazione comporterà notevoli conseguenze: il livello del mare si alzerebbe di 6,5 m, se si sciogliessero anche solo i ghiacci della Groenlandia. Il 40% dell'intero consumo energetico di Europa e Stati Uniti è ascrivibile agli edifici. Oltre la metà di tale consumo riguarda le applicazioni HVAC (riscaldamento/ventilazione/ condizionamento). 2 o di riduzione della temperatura C incrementa di euro la produttività in un ufficio con 100 impiegati La produttività cala del due per cento per ogni grado centigrado oltre i 25 C. In termini di risorse, l'aumento di due gradi della temperatura comporta la necessità di avere il quattro per cento di lavoratori in più. In un ufficio di 100 persone, con un costo medio di EUR a persona, ciò equivale a un costo aggiuntivo di EUR Per questo stesso ufficio, il costo per ridurre la temperatura di due gradi sarebbe solo di EUR Va inoltre considerato l'impatto sul benessere e sulla salute dei dipendenti (in base a uno studio effettuato presso il Politecnico di Helsinki, Istituto HVAC, Finlandia). 3 o di aumento della temperatura negli uffici C riduce i consumi energetici del 12% Per ogni grado centigrado di condizionamento o riscaldamento ridotto in un edificio si risparmia dal 3 al 5% di energia. L'energia elettrica assorbita da pompe e ventole per riscaldamento/ ventilazione/condizionamento si riduce in media del 20 50% all'anno, se il controllo della velocità è affidata agli inverter. È dunque assolutamente sensato controllare la velocità nelle applicazioni HVAC all'interno degli edifici. Quanto meno, il livello di riscaldamento/condizionamento andrebbe drasticamente ridotto durante le ore notturne. In termini assoluti, gli edifici sono i principali consumatori di energia. Ed in questo ambito, la quota maggiore di consumo è ascrivibile alle applicazioni HVAC. Costo aggiuntivo Costo manodopera aggiuntivo Costo climatizzazione Temperatura sbagliata Il costo del lavoro è influenzato da una non corretta temperatura dell'ufficio molto più di quanto non lo sia dal mantenerla al giusto livello. 2

3 applicazioni Pompe per l'acqua calda e fredda La velocità della pompa principale andrebbe controllata? Ogni singolo carico deve avere una pompa controllata da inverter oppure è sufficiente una sola pompa controllata da inverter per tutti i carichi? Colonne di raffreddamento La velocità della pompa del condensatore o della ventola della colonna di raffreddamento o di entrambe deve essere controllata da inverter? Dove risiede la maggiore potenzialità di risparmio e di ottimizzazione del controllo? Ventole di ricircolo dell'aria Il volume costante di aria va convertito su vasta scala in volume variabile oppure è sufficiente applicare il controllo della velocità alle ventole di ricircolo dell'aria? Ricircolo dell'aria Colonna di raffreddamento Ventilazione dei vani scala interni Compressore Quali sono i vantaggi di un compressore controllato da inverter? Ventilazione dei vani scala interni Come deve funzionare un sistema di ventilazione dei vani scala interni in caso d'incendio? La presenza di un inverter complica le cose? Pompe e ventole delle caldaie La velocità variabile semplifica la buona messa a punto della caldaia in termini di scarico dei fumi e circolazione dell'acqua calda? Building Automation Come vanno controllati tutti questi punti: in modo centralizzato con un controller dedicato oppure con le funzionalità di automazione integrate in un inverter? Quale sarà sarà il metodo di comunicazione in futuro? Riscaldamento e raffreddamento Pressurizzazione dell'acqua Alimentazione P% Valvola Acceso / Spento Inverter Flusso Q% L'energia elettrica assorbita dalla pompa a carichi ridotti è notevolmente inferiore rispetto a quella assorbita in presenza di un controllo ON/OFF o tramite valvola. Gli elementi portanti di un sistema HVAC sono: circolazione dell'acqua fredda, circolazione dell'acqua calda e circolazione dell'aria. 3

4 un ottimo investimento Nella building automation e in particolare nelle applicazioni HVAC, l'inverter si ripaga in genere in un anno o anche meno. Se si considera che il ciclo di vita di un inverter è 10 anni o più, il suo acquisto costituisce indubbiamente un eccellente investimento. Risparmia tempo, consuma di meno e rispetta l'ambiente Per limitare al massimo l'investimento in un sistema di building automation Vacon contribuisce a ridurre al minimo i consumi energetici e le attività di manutenzione. Costi energetici: il controllo dei processi tramite inverter consente di ridurre i costi energetici dal 20 al 50%. Si vedano i calcolatori per il risparmio energetico presenti sul nostro sito internet Costi energetici: grazie a funzionalità integrate, quali timer in tempo reale, l'ottimizzazione del motore e la funzione di standby automatico, gli inverter Vacon consentono di non sprecare energia e di quantificare il risparmio ottenuto. Costi di manutenzione: tutti i componenti hanno una durata media di 10 anni o più, inclusi i condensatori e la ventola. Non c'è bisogno di sostituire componenti durante la manutenzione periodica. Costi di manutenzione: la rete di assistenza tecnica costituita da Vacon e dai suoi partner garantisce l'operatività 24 ore al giorno 7 giorni su 7. Conformità agli standard Gli edifici commerciali, industriali e anche residenziali contengono in misura sempre più massiccia apparecchiature sensibili alle interferenze. Per garantire che il sistema di automazione dell'edificio sia conforme a tutti gli standard applicabili, Vacon li ha integrati nei propri inverter Vacon HVAC. EMC: EN , EN (1996) + A11 (2000) Categoria C1&C2 Sicurezza: (2007), UL 508 C Approvazioni: CE, UL, cul Con Vacon HVAC si evita il costo di apparecchiature aggiuntive L'inverter Vacon HVAC è dotato di numerose funzioni integrate che rendono superfluo l'utilizzo di sistemi di regolazione addizionali. Ciò consente di risparmiare nel costo delle apparecchiature, nel costo dei quadri elettrici, nei consumi complessivi e nel costo dei cavi. Modo antincendio: per essere certi che le ventole per lo scarico dei fumi funzionino e dunque potenzialmente salvino delle vite, l'inverter Vacon HVAC è dotato di avanzate funzionalità di diagnostica automatica per la protezione dell'inverter stesso e del motore. Multipompa/ventola: l'inverter Vacon HVAC è in grado di controllare diverse pompe o ventole collegate in linea, oltre all'unità della quale controlla la velocità. Ciò rende superflua la presenza sistemi di regolazione aggiuntivi. PID: ciascun inverter Vacon HVAC dispone di un regolatore PID integrato in modo da poter operare come controllore di una parte dei processo HVAC (riscaldamento/ventilazione/ condizionamento). Con due controller PID integrati nell'inverter Vacon HVAC, gli attuatori possono essere controllati tramite gli I/O dell'inverter. PLC: gli inverter Vacon sono dotati di PLC programmabile integrato. Ciò consente di risparmiare il costo di un PLC esterno. Orologio in tempo reale: grazie all'orologio in tempo reale, l'inverter Vacon HVAC può essere programmato per controllare le applicazioni HVAC in diversi modi, quando l'ufficio è in piena attività e quando è chiuso. Monitoraggio del consumo energetico: l'inverter Vacon HVAC controlla il consumo di kwh e consente di calcolare il risparmio effettivo. Nelle applicazioni HVAC, l'inverter è collegato al sistema di gestione dell'edificio o ai controller delle singole apparecchiature e alla rete elettrica. Tutto l'hardware di serie e opzionale necessario per inserire l'inverter nel sistema di automazione e nella rete elettrica è integrato nell'inverter. Reattanza DC: per ridurre al minimo le armoniche. Filtro RFI: per ridurre al minimo le interferenze delle radiofrequenze. Bus seriale: integrato e autoalimentato. Non richiede alcun alloggiamento aggiuntivo. Ethernet: integrata e autoalimentata. Non richiede alcun alloggiamento aggiuntivo. I/O: scheda I/O standard e schede di espansione opzionali. Con tutte queste funzionalità integrate, l'inverter IP54 Vacon è ancora uno dei più piccoli presenti nel mercato dei sistemi HVAC. Questo inverter non ha bisogno di essere installato in costosi armadi. 4

5 facile da installare Facilità di montaggio Procedure guidate integrate semplificano la messa a punto Quando si tratta di sollevare e montare un inverter a parete, le sue dimensioni contano molto. L'inverter Vacon HVAC è uno degli inverter più compatti presenti sul mercato ed ha tutti gli elementi per il montaggio inclusi. Per fare in modo che chiunque, indipendentemente dal proprio background, possa effettuare rapidamente e in sicurezza la messa a punto dell'inverter Vacon HVAC, abbiamo sviluppato una funzione di messa a punto automatica. IP54: il montaggio a muro è facile e veloce. Tutte le viti sono accessibili dal lato anteriore. Non serve l'armadio. Tutto in uno: si monta una singola unità invece di tanti componenti diversi. Tempi di montaggio rapidissimi per l'inverter Vacon HVAC grazie a reattanza DC, filtri RFI, bus seriale, Ethernet, I/O, PLC e pannello totalmente integrati. Manuali: l'inverter Vacon HVAC dispone di un manuale d'installazione specifico per le applicazioni HVAC. Tutte le informazioni importanti sono facilmente reperibili nel manuale. Messa a punto automatica: non si devono impostare parametri, tutto viene fatto automaticamente per le applicazioni base. Procedure guidate: qualora si desideri effettuare un messa punto fine dell'inverter le nostre procedure semplificano e velocizzano al massimo questa operazione. Manuali: il manuale integrato nel pannello grafico è sempre disponibile. Strumenti per PC: il programma Vacon Live consente di mettere a punto facilmente l'inverter, anche in applicazioni e sistemi complessi, modificando e salvando l'impostazione dei parametri. Facilità nei collegamenti Assistenza tecnica ad alto livello Per semplificare e rendere sicuro il lavoro dell'elettricista, abbiamo progettato i collegamenti elettrici e meccanici degli inverter Vacon HVAC in modo che possano essere effettuati senza difficoltà. Morsetti: i morsetti di controllo rimovibili consentono un cablaggio ergonomico. Morsetti serrafilo: gli innovativi morsetti serrafilo e guarnizioni hanno reso ormai obsoleti i vecchi e costosi passacavi. Spazio: adeguato spazio di manovra per l'installazione dei cavi. Sicurezza: i morsetti di potenza e quelli di controllo sono separati. Ciò rende più sicuro il cablaggio. Manuali: specifici manuali forniscono esempi di collegamenti per le diverse applicazioni. Anche se l'inverter è facile da installare e mettere a punto, è bello pensare che la guida è sempre disponibile sulla macchina stessa. In quanto produttore dedicato al 100% agli inverter, l'assistenza tecnica di Vacon può concentrarsi su una sola cosa: assistere il cliente per qualunque problema inerente il proprio inverter. Assistenza locale: tecnici esperti in grado di risolvere ogni problema del cliente. Assistenza globale: assistenza locale garantita a livello globale. 5

6 comfort ed efficienza per gli utilizzatori Silenzioso Il rumore di ventole, pompe, compressori o motori non è apprezzato dagli utilizzatori finali, cioè coloro che vivono nell'edificio. A questo abbiamo pensato nel progettare il nostro inverter Vacon HVAC. Ventole e pompe silenziose: salto di frequenze per evitare le risonanze meccaniche. Ciò rende silenzioso il sistema e riduce l'usura. Motori silenziosi: l'elevata frequenza di commutazione dell'inverter riduce al minimo il rumore nel motore. Inverter: la velocità della ventola di raffreddamento dell'inverter Vacon HVAC viene controllata in relazione alla temperatura. Durante i periodi di scarso carico, ad esempio di notte, l'inverter è piacevolmente silenzioso. Sistemi HVAC silenziosi: quando la velocità del sistema HVAC è controllata da inverter, il livello di rumorosità viene ridotto nei periodi in cui non è richiesta la capacità massima. Stress meccanico L'accelerazione/decelerazione controllata, invece dei continui salti marcia/arresto con i contattori, allunga la vita utile del sistema meccanico e riduce le esigenze di manutenzione. Pompe: la decelerazione controllata riduce l'effetto martello su tubi e valvole. I tubi durano di più se non sottoposti a shock meccanici. Ventole: l'accelerazione controllata evita lo slittamento delle cinghie, riducendo in tal modo sia il rumore che l'usura. Compressori: l'accelerazione/decelerazione controllata riduce lo stress sull'albero del compressore e sui tubi dell'acqua e del gas. Stress elettrico Con l'avvio diretto in linea, il sistema elettrico assorbe momentaneamente una quantità di corrente pari fino a sette volte la corrente nominale. Transitori di questo tipo possono provocare un certo numero di fenomeni indesiderati. La rete elettrica va soggetta a guasti frequenti oppure si è costretti a sovradimensionarla. I cali di tensione agiscono negativamente anche su tutte le altre apparecchiature collegate alla stessa rete elettrica. Potenza reattiva: i motori collegati direttamente alla rete elettrica assorbono potenza reattiva e potenza attiva dalla rete stessa. Con l'inverter, viene assorbita solo potenza attiva, evitando il tal modo le dispersioni termiche sulla rete dovute all'assorbimento di potenza reattiva. Funzioni di manutenzione integrate Per evitare che il personale tecnico debba perdere tempo prezioso in attività di manutenzione, abbiamo progettato i nostri inverter Vacon HVAC in modo da non richiedere tali interventi. Gli inverter Vacon HVAC hanno inoltre delle funzioni di manutenzione integrate per i vari componenti del processo, quali motori, pompe e ventilatori. Lunga durata: non è richiesta alcuna manutenzione periodica. I componenti sono progettati per durare a lungo. Diagnostica del processo: se una cinghia si rompe o una pompa si svuota oppure s'intasa, l'inverter Vacon HVAC segnala il guasto. Manutenzione: la capacità di commutazione in marcia (in attesa di brevetto) consente il collegamento o lo scollegamento del motore durante la marcia senza alcun inconveniente per l'inverter. Questa funzione è utile in particolare quando motore e inverter si trovano in luoghi diversi, come nel caso di ventole montate sul tetto. Manuali: le descrizioni dei guasti e gli interventi suggeriti sono riuniti in un manuale online, sempre disponibile sul pannello quando serve. Assistenza tecnica sempre disponibile Per evitare che il personale tecnico dei clienti sia costretto ogni volta a "reinventare la ruota", la nostra rete di assistenza è sempre disponibile con i suoi esperti per fornire supporto locale in più di 100 paesi con oltre 70 centri di supporto dispiegati in tutti i continenti. Ecocompatibilità Per fare la nostra parte nella salvaguardia delle generazioni future, negli inverter Vacon HVAC abbiamo utilizzato materiali molto meno inquinanti rispetto a prima. In ultima analisi, il bilancio ecologico dei nostri inverter passa al segno positivo, se si considera il risparmio energetico che possono determinare. Corrente: l'inverter consente di limitare la quantità massima di corrente assorbita dal sistema e quindi di utilizzare fusibili, interruttori e cavi più piccoli. Fusibili più piccoli significa una bolletta più bassa dalla società che fornisce l'energia elettrica. Tensione: la commutazione di grossi carichi verso la rete elettrica tramite i contattori provoca continui cali e picchi di tensione. L'uso di un inverter evita tutto ciò. Impatto ambientale: gli inverter Vacon HVAC hanno nel complesso un impatto positivo sull'ambiente, in quanto consentono un notevole risparmio energetico nel corso del loro ciclo di vita. Direttiva RoHS: Conforme alla Direttiva RoHS, assenza di piombo nelle schede dei circuiti stampati. Nuova tecnologia per i condensatori: i condensatori a film sottile non contengono elettroliti tossici, al contrario dei vecchi condensatori elettrolitici. 6

7 consolidata tecnologia hvac Aeroporto di Heathrow, Terminal 5, GB Nelle installazioni HVAC più complesse, l'integrazione dei sistemi diventa un fattore di successo per il buon esito del progetto. Oltre 800 inverter Vacon comunicano tramite Ethernet con il sistema di gestione del Terminal 5 dell'aeroporto di Heathrow. Cinema multisala Inox, Pune, India Gli spettatori si godono le produzioni di Bollywood con audiovisivi privi di interferenze in un ambiente confortevole. Gli inverter Vacon controllano le unità di condizionamento dell'aria presso il cinema multisala Inox di Pune, India. DR multimedia house, Copenhagen, Danimarca Ambiente e temperatura gradevoli sono un elemento essenziale della multimedia house di Copenhagen, Danimarca, in grado di ospitare persone. Clinica Privata Raffles, Singapore Un ambiente elettrico privo di interferenze è fondamentale per il buon funzionamento delle apparecchiature mediche quanto un ambiente accogliente lo è per il benessere dei pazienti della clinica. Centro Commerciale Sello, Espoo, Finlandia I centri commerciali in stile "mall" americano sono ormai di casa in Finlandia. Il Centro Commerciale Sello di Espoo, Finlandia, è diventato un luogo di riparo dal caldo durante l'estate e dal freddo durante l'inverno. Jumeirah Emirates Towers, Dubai, UAE L'affidabilità del sistema HVAC è di fondamentale importanza nel settore delle costruzioni in una delle regioni più calde della Terra. 7

8 Partner Vacon BC00153C Le informazioni contenute nel presente catalogo possono subire variazioni senza preavviso.