Impianto condensato ad acqua

[BoboG]

Ciao a tutti, ringrazio in anticipo chi vorrà dedicare il proprio tempo a leggere il mio post e rispondere.
Premetto che non sono un frigorista, nella vita faccio tutto altro mestiere, ma sono una persona perspicace: quanto scriverò quindi è frutto di qualche vecchia nozione di fisica, del grande aiuto che questo forum mi ha dato (fino a qualche mese fa non sapevo in dettaglio neanche come funzionava un condizionatore, solo in linea di massima) ed anche di un po’ di intuizione.
Chiedo scusa se non sarò tecnicamente preciso, proverò a usare comunque i termini giusti in base a quanto ho imparato nei tantissimi interventi che ho letto.
Vengo al punto.
Ho un impianto particolare, che come fluido per la condensazione utilizza l’acqua di rete: scelta? No, unica soluzione possibile in base alle caratteristiche dell’edificio in cui è installato.
Queste macchine vengono “realizzate” da una ditta (non farò il nome) che, sostanzialmente, “trasforma” un condizionatore classico di marca X in modo che il fluido invece di essere l’aria sia l’acqua (non è quindi presente l’unita esterna, o meglio: la condensante è anche questa installata internamente perché, come detto, il fluido è l’acqua di rete).
L’impianto è così composto.
Condensante:
- gas R32
- 32000 btu mono
- compressore inverter
- valvola di espansione elettronica
- scambiatore di calore a piastre
- valvola pressostatica installata sull’ingresso acqua e collegata nella fase liquida di bassa
Ventilante:
- canalizzato con bocchetta in ogni stanza
- 27000 btu
- lunghezza delle linee entro il range in cui il produttore X (quello della macchina originaria) non prevede aggiunta di gas
Ambiente:
- ufficio di 100mq, altezza soffitti 2,80m
- 5 stanze con finestre normali (una per stanza)
- vetri a triplo strato
- temperatura interna 25/26
- temperatura esterna 32
Il comando a muro mi permette di vedere i seguenti dati:
- temperatura serpentina unità interna (non so se è propriamente corretto ma la definirei quindi qui di evaporazione)
- temperatura scarico da compressore (anche qui non sono sicuro sia corretto, ma per intenderci definiamola di condensazione)
- apertura valvola espansione elettronica dell’unità esterna
- temperatura “ambiente esterno” sulla condensate (l’ho messo virgolettato perché avendo come fluido l’acqua e non l’aria non avrebbe senso prenderla, ed ho capito che il sensore è subito a valle dello scambiatore di calore ed è montato sul tubo di scarico dell’acqua. Come faccio ad esserne certo? Modificando la pressione dell’acqua di rete aumenta o diminuisce la lettura della temperatura esterna)
- assorbimento compressore in ampere.

 

La macchina non raffredda per nulla a dovere: abbassa la temperatura interna di circa due gradi subito e poi stop, anche dopo magari dieci ore di accensione resta invariata o ha cambiamenti irrilevanti.
Non voglio rivolgermi a chi l’ha fatta perché non ho più fiducia in loro (per motivi che è inutile stia qui a spiegare), quindi devo cercare di risolvere il problema da solo o, quantomeno, capirlo e poi farlo fare da un tecnico.
Qui i dati di quando la macchina inizia a non fare più scendere la temperatura (pur se impostata a 18 e con ventola al massimo):
- temperatura interna 25/26
- temperatura “esterna” 27/28 (ricordo che la temperatura esterna in realtà non è quella dell’ambiente esterno ma quella del fluido acqua a valle dello scambiatore di calore)
- temperatura evaporazione 17/18
- temperatura condensazione 63/64
- apertura valvola espansione 60 (non conosco la scala, ma posso riferire che a macchina spenta è a 200, a macchina che invece funziona, con quanto spiegherò tra poco che sono riuscito poi a fare, è tra i 150 ed i 250)
- assorbimento compressore 1/2 ampere.
Stando sveglio un paio di notti a spaccarmici la testa sopra sul perché questo impianto non funziona a dovere, sono arrivato alle seguenti conclusioni (non necessariamente tutte corrette, ma che mi sono servite per il ragionamento che dirò tra poco):
- la condensate è sovradimensionata sia rispetto all’ambiente che alla ventilante
- la modulazione minima che il compressore riesce a fare è comunque troppo elevata rispetto al limite di pressione massimo (che se ho capito dovrebbe essere sui 30 bar per r32) dell’alta pressione del liquido, poiché la ventilante è sottodimensionata, con la conseguenza che la valvola di espansione è quasi tutta chiusa, la pressostatica invece fa quindi passare un sacco di acqua, facendo percepire al sensore “temperatura esterna” una temperatura via via minore (e quindi il “problema” della macchina umenta man mano, ecco perché poi dopo un po’ non raffredda piu)
- una condensante mono da 32000, che immagino dovrebbe di norma essere abbinata ad una ventilante di pari taglia, potrebbe risultare con una carica eccessiva di gas (anche se corretto al grammo rispetto a quello precaricato in fabbrica) qualora la ventilante unica sia di taglia più piccola.
Sulla base di queste considerazioni ho quindi pensato: come posso fare a far lavorare di più il compressore? Facendo credere al suo sensore che la temperatura esterna è maggiore, cosa che qui posso assolutamente fare potendo controllarla io: ovvero, diminuendo la pressione dell’acqua, transitandone di meno nello scambiatore, questa si scalda di più e, per come è posizionato il sensore di temperatura esterna a valle dello scambiatore di calore a piastre, la macchina rileva una “temperatura esterna” maggiore.
Agendo su un riduttore di pressione che ho montato sulla rete idrica VOILA’ la macchina va! (almeno di fatto funziona e raffredda davvero in modo soddisfacente).
Questi i dati rilevati:
- temperatura interna 25/26
- temperatura di evaporazione 5/6
- temperatura di condensazione 50/55
- temperatura “esterna” 40
- apertura valvola di espansione 150/200
- assorbimento compressore 8/12 ampere.
Come scrivevo sopra ho però anche il dubbio che ci sia troppo gas nell’impianto (non perché caricato di più, ma per i due motivi che ho spiegato).
In definitiva (e ringrazio davvero chi è arrivato fin qui nella lettura) mi sembra di avere due opzioni per fare lavorare la macchina senz’altro non in modo ottimale (ma questo me lo posso aspettare essendo comunque un prodotto adattato) ma quantomeno in modo efficace e che raffreddi davvero:
1) diminuire la quantità di acqua che passa nello scambiatore di calore a piastre (con il riduttore di pressione sulla rete idrica)
2) togliere e recuperare un po’ di gas nell’impianto.
Per adesso ho fatto solo l’opzione 1 (e come detto parrebbe funzionare), volevo domandare a voi che siete tecnici e che comprendete davvero tutti i meccanismi, a differenza mia che sono andato un po’ a perspicacia e un po’ a immaginazione, se voi fareste la soluzione 1, la 2 o un po’ è un po’ di entrambe le cose.

Grazie.

[Alessio Menditto]

43 minuti fa, BoboG ha scritto:

- temperatura condensazione 63/64

Temperatura troppo alta per condensazione, il gas non riesce a condensare, infatti portando 

 

44 minuti fa, BoboG ha scritto:

temperatura di condensazione 50/55

 

45 minuti fa, BoboG ha scritto:

VOILA’ la macchina va! 

hai scritto tanto e mi sono un po’ perso, però la quantità di acqua che vuoi diminuire 

 

49 minuti fa, BoboG ha scritto:

1) diminuire la quantità di acqua che passa nello scambiatore di calore a piastre (con il riduttore di pressione sulla rete idrica)

lo puoi fare solo se in proporzione raffreddi meno…

 

50 minuti fa, BoboG ha scritto:

2) togliere e recuperare un po’ di gas nell’impianto

Idem, se togli refrigerante cala la potenza raffreddante.

[Alessio Menditto]

Detto questo, eticamente usare l’acqua anche se è l’unica soluzione è sempre drammatico, sarebbe vietato e richiede permessi comunali, ma a parte questo, anzi proprio per questo, la macchina va tarata in modo da consumare meno acqua possibile, non si può fare come descritto aprire o chiudere valvole e rubinetti a caz sperando di imbroccarci, bisogna tarare perfettamente a manometro la portata d’acqua nel regolatore di condensazione variabile (a proposito, qual’è?) in modo da mantenere la miglior temperatura/pressione di condensazione.

Bisogna che venga un tecnico esperto, più frigorista che climatizzatorista, che lo faccia al meglio.

[BoboG]

Ciao Alessio, grazie di avermi risposto.

 

Il 19/7/2024 alle 07:20 , Alessio Menditto ha scritto:

Detto questo, eticamente usare l’acqua anche se è l’unica soluzione è sempre drammatico, sarebbe vietato e richiede permessi comunali

Concordo assolutamente con te che sia una soluzione da adottare in via del tutto eccezionale solo quando davvero nessuna altra possibilità è praticabile. Mi ero posto il dubbio anche io: nel comune dove è l’impianto non ci sono restrizioni di questo tipo. Ma a parte questo mi ero interrogato comunque anche “eticamente”, arrivando alla conclusione personale che probabilmente per “sciacquare” l’acqua di scarico di una lavatrice occorre più acqua di quanta questa macchina ne consumi, considerato che non la inquina comunque in nessun modo.

Ciò detto, e tornando all’argomento del post…

 

Il 19/7/2024 alle 07:12 , Alessio Menditto ha scritto:

lo puoi fare solo se in proporzione raffreddi meno…

Era proprio il mio obbiettivo, nel senso che visto il comportamento dell’unità esterna (32k, ricordo più grossa della ventilante che è una 27k) avevo pensato che il regime minimo di modulazione del compressore fosse ancora troppo potente… (scusa se non uso termini tecnici ed esprimo solo concetti, ma faccio un altro mestiere).

Concordo con te che probabilmente dovrà venire un tecnico: lo scopo di questo post è più che altro quello di iniziare a capire io.

Comunque aggiornamento: diminuendo la pressione di entrata dell’acqua (e quindi facendogli percepire una “temperatura esterna superiore”) la macchina lavora egregiamente (temperatura serpentina unità interna 6/7 gradi), il problema è che dopo circa un’ora di funzionamento efficiente non abbassa più la temperatura ambiente anche se è ancora ben lontana da raggiungere quella target (magari giusto qualche decimo di grado), anche se lasciata accesa per dieci ore. Diciamo che la mantiene. 

Allego la foto del profilo di temperatura ambiente del VMC, che credo chiarisca più di mille parole.

Continuando a riflettere, mi è venuto in mente quale effettivamente potrebbe essere il problema vero di questo impianto: una ipotetica forte strozzatura in prossimità di una curva a 90 gradi. A te pare che questo tipo di problema possa in astratto dare i “sintomi” che ho descritto?

Purtroppo non posso fare un’ispezione visiva o tattile delle tubature che sono tutte sotto pavimento, mi domandavo quindi se prendere la temperatura subito all’uscita dell’UE e subito prima dell’UI (che sono gli unici due punti accessibili senza smurare) possa darmi una risposta. Immagino che se ci fosse una strozzatura importante che crea l’effetto di un capillare tra UE e UI prima del capillare dell’UI dovrei rilevare a valle una temperatura nettamente inferiore rispetto a quella del tubo subito in uscita dall’UE. È giusto come ragionamento?

Ti ringrazio ancora.

Modificato: 26 luglio da BoboG

[BoboG]

Oppure, con lo stesso metodo, se la strozzatura fosse invece sulla linea del gas del lato di bassa troverei la tubazione in uscita dall’UI ad una temperatura nettamente inferiore rispetto a quella della tubazione in prossimità dell’UE. Giusto anche questo?

[Alessio Menditto]

Bobo purtroppo non so che dire perché dovrei leggere pressioni e temperature di lavoro, nel senso che se diminuire la portata di acqua fino ad un certo punto va bene da quanto ho capito, mi sembra ovvio che 

 

3 ore fa, BoboG ha scritto:

dopo circa un’ora di funzionamento efficiente non abbassa più la temperatura ambiente anche se è ancora ben lontana da raggiungere quella target

Evidentemente quella temperatura ambiente ottenuta che non scende è il punto di equilibrio tra la potenza della macchina e la temperatura esterna con quella portata di acqua, e in quel momento attaccando i manometri leggeremo la situazione e forse capiresti perché la temperatura non scende più.

Per quello non riesco a rispondere, fare ipotesi è sempre divertente, specie per l’autostima quando ci si indovina, ma serve a poco, potrebbe essere poca acqua di raffreddamento, oppure in alcuni casi potrebbe essere troppa !, e la pressione di condensazione diventa talmente bassa che la valvola di espansione non è adeguatamente alimentata perché il refrigerante “non ha spinta”, oppure nel lato di bassa leggeremmo temperature strane, insomma come dicevo subito la regolazione degli impianti ad acqua è parecchio delicata, ti avevo anche chiesto che tipo di valvola acqua c’è, se è elettronica, se è quella a molla ecc.perche nel primo messaggio parlavi di una temperatura di uscita acqua appunto troppo alta, ma appunto quella non è la temperatura esatta di condensazione che si può leggere solo col manometro.

Io non riesco ad aiutarti di più e ripeto non ha senso in impianti così delicati variare le portate a casaccio, si variano le portate se nel contempo hai una lettura delle pressioni che permette di fare gli aggiustamenti del caso.

 

Modificato: 26 luglio da Alessio Menditto

[Simone Baldini]

Sulle condensanti ad acqua qualche decina di anni fa' ci avevo sperimentato sopra. Alla fine ero giunto alla conclusione che allo scanbiatore si deve mantenere una portata minima per garantire la turbolenza adeguata allo scambio di calore sulle piastre. In sostanza, anche se in linea teorica mi bastava avere 2 l/min, dovevo mantenere 4 l/min per ottenere lo scambio efficiente. In questo modo c'era comunque uno spreco d'acqua e conveniva non far lavorare la macchina in modulazione ma on/off per avere meno spreco d'acqua. Ho provato anche un serbatoio d'accumulo e lavorare con quell'acqua con una portata costante, ma li poi avevi altri problemi, cioè temperature piu' alte, consumo elettrico della pompa di ricircolo, galleggianti di reintegro dell'acqua. Ho provato anche a far lavorare la valvola di scarico on/off, cioè ad intermittenza, e devo dire che a parte l'oscillazione delle pressioni il consumo di acqua era calato, ma certo non era un buon funzionamento.

Alla fine chi usa queste solizioni deve mettere in conto un consumo d'acqua consistente.