inverter vacon hvac

inverter vacon hvac
controllo del comfort nella building automation
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il modo più efficace per ridurre
le emissioni di co2
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 CO2 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.
1oC
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
2040. 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).
3oC
di aumento della temperatura negli uffici
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
o
tiv
n
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gg
o
2C
di riduzione della temperatura
incrementa di 160.000 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 40.000 a persona, ciò equivale a un costo
aggiuntivo di EUR 160.000. Per questo stesso ufficio, il costo
per ridurre la temperatura di due gradi sarebbe solo di EUR
4.000. 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).
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o
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sto
m
Co
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.
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?
Ricircolo dell'aria
Colonna di
raffreddamento
Ventilazione
dei vani
scala interni
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?
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?
Riscaldamento
e raffreddamento
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?
Pressurizzazione
dell'acqua
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?
Alimentazione
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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.
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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 www.vacon.com.
• 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 61000-3-12, EN 61800-3 (1996) + A11 (2000)
Categoria C1&C2
• Sicurezza: 61800-5-1(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.
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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.
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.
• 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.
• Assistenza locale: tecnici esperti in grado di risolvere ogni
problema del cliente.
• Assistenza globale: assistenza locale garantita a livello
globale.
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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.
• 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
• 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.
• 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.
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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.
• 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.
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 3.000 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.
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www.vacon.com
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Partner Vacon
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