LA NOSTRA TECNOLOGIA CLIMATICA

Nel settore climatico indirizzato all’utenza della ricerca scientifica in ambito Agrobiologia e test Materiali, possiamo vantare sistemi di controllo e tipologia impiantistica unici sul mercato.

Abbiamo sviluppato diversi sistemi innovativi che ci permettono di ottenere risultati superiori in termini di prestazioni , affidabilità, consumi ed eco sostenibilità, rispetto ad altri produttori europei.

I software e l’impiantistica di ogni apparecchio è progettato e testato direttamente dall’azienda ed è specifico per ogni modello.

Il nostro lavoro quotidiano consiste nello sviluppare innovazioni mirate al miglioramento dello stato dell’arte della refrigerazione applicata al controllo della temperatura ed umidità con le dovute considerazioni di impatto ambientale dei nostri prodotti in termini reali e dimostrabili

 

Questi i nostri sistemi di controllo climatico

Tutti gli apparecchi mirano a 9 principi fondamentali:
  1.  Impostazione di tutti i parametri PID di regolazione Temperatura e umidità con variazione dinamica interlacciata  allo stato climatico presente
  2.  Controllo del flusso di refrigerante sulla base del controllo della temperatura di rugiada preventivamente calcolata sui valori di set temperatura e umidità
  3.  Riduzione di refrigerante rispetto alle tecniche tradizionali di refrigerazione
  4.  Aumento di efficienza energetica in refrigerazione tra il 30/49% rispetto agli organi di laminazione tradizionali con qualsiasi refrigerante in uso
  5. Sistema di refrigerazione in pausa all’interno delle tolleranze prestazionali  di temperatura e umidità
  6.  I compressori di refrigerazione, che per loro natura non sono adatti a  funzionare alla temperatura >di 10° celsius, devono essere raffreddati per aumentare l’affidabilità
  7. Tutti gli utilizzatori come il sistema di refrigerazione e riscaldamento  azionati da contattori silenziosi e a manovre illimitate
  8. Tutti gli apparecchi fino ad un certo volume devono utilizzare refrigeranti ecologici con un massimo di 3 GWP
  9. Portata massica di refrigerante sempre ottimale anche a basse temperatura di condensazione

I sistemi che realizzano i punti indicati

RIPPCA
Regolazione in
proporzione a pressione controllata di aspirazione

La funzione RIPPCA supervisiona e stabilisce i parametri PID in base ai set impostati di temperatura ed umidità e ne cambia i valori dinamicamente comunicando al CEC il corretto flusso di refrigerante da utilizzare durante la regolazione igrometrica e di temperatura.

 

CEC Funzione 1

 Climatic Evaporation Control

La funzione CEC sviluppata nel 2003 controlla il flusso di refrigerante in accordo con il sistema RIPPCA cercando la soluzione migliore del flusso refrigerante al fine di ottenere in automatico una refrigerazione senza alterare il grado igrometrico presente in camera, diminuendo al massimo gli interventi dei sistemi di umidificazione e deumidificazione.
L’ algoritmo CEC e un nuovo principio  di laminazione esclusivo della Proclimatic basato sul concetto BDAIR “Determinazione Balistica Della Quantità di Refrigerante iniettato” diverso dal concetto del classico surriscaldamento.
 I vari test eseguiti con valvola termostatica ed elettronica, hanno evidenziato efficienza di refrigerazione a -20° celsius in camera, aumentata del 49% in termini di mantenimento della temperatura rispetto ai sistemi tradizionali. 

Questo sistema utilizza la temperatura superficiale di batteria, e una sonda di bassa pressione  ma la cosa interessante per i tecnici di settore e che è  in grado di funzionare anche senza la sonda di batteria, comportandosi come un sistema di refrigerazione a capillare e quindi senza la funzione di variazione di carico.

Grazie a questa caratteristica unica, il grado di affidabilità di funzionamento aumenta rispetto ai sistemi tradizionali  che usano il principio del surriscaldamento che in assenza della sonda di di rilevazione del surriscaldamento, smettono di funzionare.


In alternativa la sonda di temperatura si può  installare all’uscita di uno scambiatore acqua/refrigerante senza alterazioni di funzionamento.

 

 

CEC funzione 2

RAR

Refrigerant Amount Reduced


La funzione Cec o Cek oltre ad avere le caratteristiche indicate permette di ridurre la quantità di refrigerante necessaria in un impianto di refrigerazione pur mantenendo l’efficienza dei metodi di laminazione tradizionali
Un esempio semplice lo troviamo un una applicazione “ABBATTITORE di TEMPERATURA da 3 Hp” nel quale, in configurazione refrigerazione tradizionale sono necessari 3000 gr.refrigerante R452 mentre
in configurazione CEC, ne bastano appena 800 gr. ottenendo una riduzione del  73% del refrigerante necessario

In configurazione capillare, “sistema che adotta la minima quantità di refrigerante possibile”, possiamo vantare un passaggio da 115 a 80 gr di R 290, riducendo del 30% il refrigerante necessario.

Ricordiamo che ridurre refrigerante all’interno di un impianto di refrigerazione oltre ad essere oggettivamente un metodo per salvaguardare l’ambiente, elimina eventuali controlli sulle perdite refrigerante  imposto dalla legge e a carico economico della proprietà, quando la quantità di refrigerante scende sotto un valore di soglia.

CEC funzione 3

ACLR

Absence of compressor liquid return

COP
coefficient of performance 

 

Un’altra caratteristica del sistema cec è quella di impedire sempre ed in qualunque situazione il ritorno di liquido verso il compressore, situazione molto sentita dai tecnici di settore che si trovano a fronteggiare la sostituzione dei compressori per rottura meccanica.
Per evitare che si generi questa pericolosa situazione, la tecnica di refrigerazione tradizionale, che usa il controllo di flusso di refrigerante basato sul surriscaldamento, impone che il flusso di refrigerante in termini di portata massica, sia limitato rispetto alla superficie di evaporazione. Questo determina una efficienza inferiore a quella teorica possibile, per evitare appunto, eventuali ritorni di liquido verso il compressore.
Naturalmente anche il COP diminuisce di conseguenza per forza di causa maggiore, se poi a questo aggiungiamo la condizione che spesso si verifica, di non avere la possibilità di trovare un compressore o un evaporatore in esatto rapporto termodinamico tra di loro o la mancanza di ugello intermedio, ad esempio per le termostatiche, si verifica ancor di più una diminuzione del COP durante il funzionamento dell’impianto di refrigerazione. 
Il concetto di laminazione CEC o CEK risolve i due casi indicati, essendo basato su una determinazione di portata massica, è quindi possibile decidere, la quantità di refrigerante apportare all’interno dell’evaporatore. Questa portata non potrà mai essere maggiore di quella determinata alle varie temperature di funzionamento calcolate dalla funzione  e di conseguenza, in questo modo, è possibile sfruttare tutta la superficie di evaporazione presente ma senza incorrere nella situazione di ritorno di liquido.
Sfruttando tutta la superficie di scambio otteniamo sicuramente il massimo COP possibile per qualsiasi configurazione di impianto in termini di rapporto tra compressore ed evaporatore e quindi una diminuzione dei consumi per efficienza aumentata.

 

CEC funzione 4

CLF

constant liquid flow

Un’altra caratteristica del sistema cec è quella di compensare l’abbassamento di pressione della linea di alimentazione all’evaporatore quando le condizioni esterne di temperatura scendono molto al di sotto di quella di progetto.

Pur essendo questa condizione utile permettendo di avere un refrigerante liquido con maggiore entalpia, per il sottoraffreddamento ricevuto, la quantità di refrigerante iniettata al secondo, diminuisce per effetto della minor pressione presente.
Per questo, gli altri sistemi di laminazione,  risentono di questa condizione e sotto alimentano le batterie di scambio inducendo ad abbassamento di prestazioni
 apparecchio.
Il sistema di laminazione cec non è influenzato da questa condizione, adeguando il rapporto tra linea di alta e bassa  e bassa pressione,  in modo da apportare la stessa quantità massica di liquido al secondo, impedendo in questo modo il degrado di prestazione.

Dai test effettuati, i tempi dei transitori di regolazione a 2 diverse temperature esterne 35° e 10°, non subiscono alterazioni, mantenendo in questo modo sempre il massimo COP alle varie temperature di condensazione.

 

 

 

Algoritmo CEK per la refrigerazione industriale

CEK
 Climatic Evaporation Know


Si differenzia dal sistema CEC in quanto si occupa solo di eseguire il controllo del flusso di refrigerante in impianti in cui non è necessario una gestione dei valori igrometrici.
Il CEK è spesso adottato da costruttori di refrigerazione industriale e da noi fornito come driver di laminazione, per ottenere la massima efficienza dall’impianto in oggetto.
Potendo stabilire la portata massica a piacimento, si realizza il miglior compromesso in termini di efficienza di rapporto termodinamico tra evaporatore e compressore.
Il metodo di laminazione CEC è un ottimo sistema di laminazione in quanto non influenzato dal fattore glide dei refrigeranti moderni attualmente usati.
A basse temperature “-30/-40”, dove spesso si verificano i ritorni di liquido verso il compressore a causa della modesta variazione di temperatura del bulbo termostatico o della sonda di surriscaldamento, il sistema di laminazione CEC è più efficiente in termini di controllo del flusso di refrigerante generando temperature i evaporazione più basse, utilizzo totale della batteria di scambio e impedendo ritorni di liquido al compressore.
In caso di utilizzo, la cui base di progetto impianto ha una laminazione eseguita con organo termostatico,  risolve il problema della mancanza di ugelli intermedi.
Il CEK può essere usato con o senza ricevitore di liquido; con ricevitore di liquido garantisce sempre l’assenza di ritorni di liquido al compressore, mentre senza ricevitore di liquido  produce nel contempo anche un aumento di entalpia, generando un sotto raffreddamento del liquido  di oltre i 10 gradi.

Vedi video Entalpia sistema CEK

 Ha comunque la possibilità di variare la temperatura superficiale di batteria per adeguarla meglio ad un eventuale valore igrometico richiesto per soddisfare un eventuale leggera diminuzione della deumidificazione nei transitori di refrigerazione, agendo sull’aumento di portata massica prevista.

 Per chi fosse interessato vedere modulo CEK per il settore refrigerazione industriale

Qui sotto lo schema di un impianto da 60 Kw con centrale ed evaporatore con doppia valvola di alimentazione.

Esempio di applicazione del modulo CEK per la refrigerazione industriale.

Schema in cui si osserva un modulo con doppia valvola di alimentazione batteria.
Una valvola sempre aperta in refrigerazione e una valvola per il controllo della portata massica di refigerante.
La doppia valvola viene sempre utilizzata su evaporatori di un certa capacità per impedire il colpo di ariete ma anche come funzione di sicurezza ridondante per evitar la perdita di refrigerazione in caso di perdita dei trasduttori temperatura e pressione
In caso di rottura della sonda di temperatura e trasduttore di pressione ,la seconda valvola alimenterà la batteria per il 50%, continuando a produrre refrigerazione nell’attesa di intervento tecnico.

La condizione impedirà la perdita di temperatura all’interno della cella 

Altri algoritmi presenti su i nostri apparecchi

SRS

Stop refrigeration at set

Premessa:

Molti costruttori per raggiungere la precisione di regolazione  della temperatura di +/- 0,5 gradi e umidità +/- 5% devono tenere il sistema di refrigerazione sempre in on 24/24 ore.
Tale condizione e dettata da un tipo di refrigerazione tradizionale che non permette alternative in merito, ma ovviamente i compressori di questi sistemi di refrigerazione hanno poca vita in quanto l’usura degli stessi è data dalla dalla percorrenza lineare del pistone/i nel tempo.
Ecco perché, in 35 anni di progettazione di camere climatiche abbiamo sempre pensato che era necessaria un alternativa  per ridurre quanto più possibile la percorrenza lineare di un pistone nel tempo utilizzando tecnologie di refrigerazione evolute.


Riuscire a stabilire un andamento verso un equilibrio naturale della variazione di temperatura e umidità è stato sempre il nostro obbiettivo.
Utilizzando il sistema di laminazione CEC,  è possibile avere  lunghe pause del sistema di refrigerazione durante il funzionamento della camera e tempi di recupero dei set impostati  molto veloci rispetto alle tecnologie tradizionali.
Questo riduce la percorrenza lineare dei pistoni compressore allungando il loro ciclo di vita e contemporaneamente, un consumo energetico ridotto nell’utilizzo della camera climatica.

CCHT
compressor cooling at a higher temperature

Premessa:
Non tutti sanno che i compressori usati nelle camere climatiche sono progettati per funzionare a temperatura di regolazione  massima di 2° Celsius in modo che gli stessi possano essere automaticamente raffreddati dai gas di ritorno ma cosa succede se usiamo i compressori a temperatura di regolazione di 20/30° gradi? In questo caso ci troviamo di fronte ad un uso improprio del componente mettendolo a rischio di usura precoce o rotture meccaniche.
Ecco perchè la necessità di tenere la temperatura del compressore sempre nei limiti di temperatura di funzionamento adottando il sistema di raffreddamento compressore automatico con termostato dedicato,  che alloggiato sul cruscotto, permette la visualizzazione in tempo reale della temperatura carcassa compressore.
Quando la camera climatica viene utilizzata a temperatura maggiore di 10 ° Celsius viene abilitata la funzione indicata, mantenendo la temperatura compressore al di sotto dei 35° celsius.
In altri casi, in cui la camera climatica viene posizionata in locali non condizionati e quindi soggette a temperatura esterna molto alta, per esempio nelle fasi estive, la funzione viene abilitata in automatico 

Nel settore della gastronomia si verifica spesso che gli apparecchi vengano collocati nei locali cucine di norma con temperature ambiente molto alta, per questo motivo per apparecchi che lavorano a 2° gradi di set interno applichiamo lo stesso principio ma con la funzione sempre abilitata.

Altri sistemi

Prefazione

Non potevano tralasciare le innovazioni riguardanti i consumi energetici e risorse importanti come l’acqua di umididifcazione nell’utilizzo di una camera climatica .

Per esempio, i nostri apparecchi non usano i compressori sempre in on per il mantenimento del clima ma si fermavano con pause prolungate grazie ai sistemi di controllo RIPPCA e CEC,
condizione che non si realizza con prodotti di marchio diverso.

Durante la ricerca degli anni passati da 2000 ad oggi vari sistemi sono stati migliorati.
Abbiamo ridotto da 900 a a 48 w/h i sistemi di umidificazione 
ridotto la quantità di refrigerante al minimo indispensabile passando da 100% a 20% e ridotti i consumi energetici di raffreddamento, riscaldamento e deumidificazione.
Anche per quanto riguarda la illuminazione interna dal 2012 installiamo elementi di tipo  Led a quadri o barre led dimmerabili per intensità di illuminazione superiore 5000 Lux

Dalle verifiche effettuate a parita di illuminazione in lux vi è stata una diminuzione del 20% dell’energia necessaria.

EWT 2010/2020

“Evaporating Water Tube”

EWT era la nostra soluzione per la produzione di vapore all’interno dell’apparecchio a basso consumo energetico.

Fino al 2009   la produzione di vapore all’interno degli armadi germinatoi veniva eseguita con una resistenza immersa in una piccola bacinella d’acqua.
La potenza nominale di tale resistenza per ottenere il 95% di umidità relativa a 20.0 C° con una certa velocità era di 900 W/h.
Dal 2012 con la nuova camera di evaporazione EWT è stato possibile ora ottenere la stessa quantità di vapore generato e medesima velocità ma con una resistenza di appena 300 W/h. fino all’avvento del sistema adiabatico.
La diminuzione del carico interno del 66% durante la fase di umidificazione rende i transitori di refrigerazione molto rapidi e meno dispendiosi rispetto ai precedenti, diminuendo cosi, l’ usura de compressori nel tempo e le stesse resistenze di umidificazione.

AHS  2020 >

Adiabatic Humidification System

Di norma regolando a 20° ur 90% con luci accese uno dei sistemi che assorbe più energia è l’attività di umidificazione. Non è raro vedere apparecchi da 700 Lt con un consumo in umidificazione a vapore fino a 1200W/h e utilizzo di tanta tanta acqua.
Devi anche considerare che l’umidificazione a vapore apporta calore facendo aumentare la temperatura interna del volume trattato, a questo punto il sistema di refrigerazione dovrà attivarsi per mantenere la temperatura e il suo effetto sarà quello di deumidificare, contrario a quello di umidificazione.
Quindi in totale, avrai due sistemi contemporanei fra loro contrastanti ed i consumi saranno = alla somma dei due+ tanta acqua.
E’ necessaria quindi un tecnologia di laminazione con il controllo della temperatura di rugiada come il CEC per diminuire al minimo i consumi energetici.
Come puoi vedere dal grafico  dal 2010 in poi,  siamo riusciti a diminuire il consumo sotto i 300 W/h ma nel 2020 fino a 48 W/h utilizzando l’umidificazione adiabatica che ha anche permesso la diminuzione dell’attiva di refrigerazione, per la sua intrinseca capacità di umidificare e raffreddare contemporaneamente.

CWR  2020 >

condensation water recovery

L’espressione risorse idriche indica, in senso strettamente generale, tutte le varie forme di disponibilità dell’acqua: una sostanza indispensabile all’uomo e all’ecosistema in cui vive, che al tempo stesso può essere abbondante e disponibile oppure scarsa e indisponibile.

Nonostante il sistema di umidificazione adiabatica sia molto parsimonioso della quantità di uso dell’acqua cerchiamo di non perdere nemmeno una goccia di questo elemento.
Per questo tutti i nostri apparecchi o progetti prevedono che tutta l’acqua di condensa di evaporazione e umidificazione venga recuperata e rimessa nel circuito di umidificazione per un suo  riutilizzo.
L’acqua di condensazione all’interno dell’armadio che si forma quando una camera lavora a tra il 90 e 95% di Ur viene recuperata da una pompa e riportata nel serbatoio di accumulo, per essere poi riusata dal sistema di umidificazione adiabatico. In questo modo si riduce notevolmente la quantità d’acqua prelevata dalla rete per il normale funzionamento ad alti valori igrometrici.

CHW  2020 >

cooling of the humidification water

Il sistema di umidificazione adiabatico permette di raffreddare l’ambiente della camera ad ogni sua azione quando il set di mantenimento Ur è inferiore a 80% ma quando in camera il valore di umidità è mantenuto al di sopra di tale valore non si verifica più una sottrazione di calore da parte della nebulizzazione adiabatica.
Per migliorare ancora di più il sistema di umidificazione adiabatico e permettere di raffreddare la camera anche ai valori igromerici alti facciamo passare la prima fase di laminazione attraverso il serbatoio di accumulo dell’acqua di umidificazione. In questo modo quando avviene l’azione di umidificazione nebulizziamo acqua pre raffreddata che attraverso il calore sensibile della stessa aiuta a tenere bassa la temperatura di camera.
Il principio fondamentale e sempre quello di evitare che il sistema di refrigerazione entri un funzione, che di norma genera sempre una lieve perdita di umidità presente nell’aria, permettendo cosi la tendenza ad un  naturale equilibrio del sistema.

Andamento dei consumi energetici e idrici nel corso degli anni

Funzioni Opzionali

ARC 2010 >
“Automatic Refrigerant Charging”

Grazie ad uno speciale algoritmo testato per anni è ora possibile effettuare una ricarica di refrigerante direttamente dal software di controllo apparecchio.
Dato che il sistema cec non necessita dell’accumulatore di liquido la sua funzione viene trasformata in riserva di refrigerante a cui attinge il sistema di ricarica automatica.
Durante il normale funzionamento vengono eseguiti dei controlli sulle condizioni di efficienza del sistema di refrigerazione. Qualora si dovesse verificare una diminuzione della quantità di refrigerante minima necessaria per il funzionamento, il software di controllo provvede eseguendo direttamente ed in automatico la ricarica di refrigerante necessaria, avvisando l’utente dell’avvenuta operazione.
In questo modo abbiamo innalzato l’affidabilità del apparecchio evitando cosi il fermo macchina per quantità di refrigerante scarso. Questo permette di evitare incorrere nel fallimento di un test di lungo periodo nei vari settori di ricerca.

In seguito avvisando l’assistenza, verrà ripristinato il livello di carica della riserva di refrigerante usato per la ricarica.

NOTA: La ricarica può avvenire solo se tra una ricarica e l’altra è trascorso un tempo minimo equivalente ad una perdita fisiologica nel tempo. Se la ricarica automatica viene richiesta dal sistema, all’interno del tempo minimo impostato, la ricarica  viene bloccata e comunicata al conduttore con un messaggio su terminale come perdita grave.
Il blocco della auto ricarica è necessario per impedire di immettere in ambiente qualsiasi tipo di refrigerante.
In questo caso, si richiede l’intervento di verifica da parte di un tecnico specializzato, per individuare ed eliminare l’eccessiva perdita presente.