Confronto Cop Ed Eer Fra Condizionatore Inverter Ed On-off

[acquaragia]

Buonasera a tutti.

Questa sera girellando su internet mi sono imbattutto su questa vecchia discussione:

http://www.plcforum.it/forums/index.php?showtopic=23522

Vorrei, se la moderazione consente, riallacciarmi a questa discussione per provare ad avvalorare le mie tesi e cercare di spiegare con dati razionali quanto affermavo circa 5 anni fa e continuo tuttora (anche se in maniera diversa visto l'evoluzione del mercato) ad affermare e considerare realtà.

La moderazione consente?

[Luca Bettinelli]

se la tua discussione rimane nei limiti del regolamento, non vedo perché non dovremmo acconsentire.

[acquaragia]

Dunque,

in passato si è aperto un dibattito riguardante i COP ed EER dei condizionatori Inverter ed on-off.

Breve cenno: La mia personalissima tesi è che le macchine on-off consumavano sostanzialmente meno poiché il ciclo di Kelvin su cui è costruito il compressore rimane statico a livello meccanico quindi ha una resa ottimale sempre, mentre un ciclo con un compressore inverter ha un ciclo frigo invariato ad esclusione del compressore che variava la quantità di refrigerante compresso senza un conseguente riproporziona mento degli altri componenti del circuito frigo… Questo ha delle ripercussioni sul rapporto resa-consumi ed un conseguente calo di COP ed EER.

Evidentemente negli anni qualcuno si è accorto che non era tutta una favola!

Ad oggi tutte le principali case costruttrici di condizionatori ad espanzione diretta adottano insieme al CP inverter o (digital scroll) anche valvole termostatiche elettroniche ventilatori a giri variabili sia nelle condensanti che nelle evaporanti.

Oggi la discussione che ci/mi fece tanto infervorare a suo tempo avrebbe senso solo in parte, infatti va fatta un importante distinzione fra macchine che hanno termostatiche elettroniche e ventilatori a step e quelle che hanno ancora il capillare e ventilatori on-off. E comunque anche nelle prime il problema non è del tutto risolto inquanto i ventilatori installati su macchine con CP inverter non dispongono di un vero e proprio sistema di controllo di condensazione ma dispongono di ventilatori a 2 velocità nella condensante e 3 classiche velocità nell’evaporante che comunque penalizzano la resa del circuito frigo.

Quindi per me, ancora oggi, anche se in maniera ridotta, i condizionatori inverter consumano più dell’on-off.

[Erikle]

no non è così..l'inverter permette di beneficiare proprio di temperature di scambio + basse a carico parziale però una volta si pagavano le perdite elettriche dell'inverter per cui a regime nominale consumava meno un modello on -off e i vantaggi dell'inverter si avevano se la macchina aveva lunghi cicli di funzionamento a metà carico

Un controllo di condensazione che mantiene la pressione costante sarebbe stupido e vanificherebbe l'aumento di efficenza a carico ridotto..gli inverter buoni hanno anche un controllo totale della velocità del ventilatore ma con un altra logica e non inseguendo sempre la stessa pressione

Ora alla fine della fiera i nuovi inverter cosidetti DC di buona fattura con elettronica di qualità e valvola di espansione elettronica stracciano su tutta la gamma di funzionamento un on off e questo è dovuto anche ai nuovi motori dei compressori che sono motori a efficenza molto maggiore rispetto al tradizionale motore asincrono degli on off e dei primi inverter che per l'appunto facevano variare la velocità di questo genere di compressori

le perdite elettriche dell'inverter ci sono ancora ma la migliore efficenza dei motori brushless dei compressori permette di avere comunque una migliore efficenza

[acquaragia]

Partiamo dal concetto che non è stupido inserire il controllo di condensazione visto che tutte le case costruttrici lo inseriscono da ormai 4 anni nelle proprie macchine inverter un controllo plurivelocità nel ventilatore della condensante.

Come dicevo a suo tempo il cicuito frigo ideale è rappresentato nel trapezio costruito nella campana del refrigerante.

Il compressore inverter a pieno carico disegna perfettamente questo percorso poichè tutti i componenti del circuito sono proporzionati fra loro.

A carico parziale (ad oggi) abbiamo un copressore "più piccolo" una termostatica semi chiusa. ma il vero problema stà nel condenatore e nell'evaporatore che non si adeguano a questa riduzione di carico e nel caso del condensatore a carico parziale avremo un notevole e controproduttivo aumento di sottoraffreddamento.

[acquaragia]

Poi comunque le perdite elettriche che ha il compressore inverter sono argomentazioni molto interessanti che mi piacerebbe approfondire ma riguardano limitatamente il nostro dibattito inquanto un minimo aumento di efficenza del CP riguarda il consumo finale in classi del 2%3%. (inerente al nostro diattito che è rapportato alla resa termica)

[L amico dei frighi]

A carico parziale (ad oggi) abbiamo un copressore "più piccolo" una termostatica semi chiusa. ma il vero problema stà nel condenatore e nell'evaporatore che non si adeguano a questa riduzione di carico e nel caso del condensatore a carico parziale avremo un notevole e controproduttivo aumento di sottoraffreddamento.

l'evaporatore e il condensatore si adeguano eccome al variare del carico : i due scambiatori hanno su di essi sensori di temperatura che fanno rendere sempre il massimo, il sottoraffreddamento e il surriscaldamento sono vicini a 0° K dT con la valvola di espansione elettronica che non ha niente a che fare con la valvola di espansione termostatica se non che provvede a ridurre la pressione drasticamente.

per calcolare il calore scambiato negli scambiatori si usa la:

Qok = A x k x dT

la k del materiale resta ovviamente costante

il dT si vuole mantenerlo costante

quindi per far variare la potenza dello scambiatore si fa variare la superfice di scambio, questo si puó ottenere con valvola che attivano parti di scambiatore o variando il flusso che passa per la superficie in questione: se passa poca aria (velocitá bassa della ventola) lo scambiatore avrá meno scambio termico e viceversa.

se si mantenesse costante ad esempio la velocitá della ventola evaporatore e si diminuisse i giri del compressore si avrebbe una eccessiva produzione di gas fortemente riscaldato cosa che influisce sulla temperatura d'aspirazione del compressore quindi su valvole-assorbimento-riscaldamento avvolgimenti-olio-meccanica.

nelle macchine attuali si imposta latemperatura voluta e la velocitá d'uscita dell'aria fredda . I sensori rilevano i valori in entrata e in uscita e da quelli viene calcolato il numero di aperture della valvola d'espansione e la frequenza del compressore , il condensatore ha una logica atonoma che fa si che il sisteme tenga.

I compressori Scroll attuali hanno la migliore resa elettrica nel campo dei motori frigoriferi .

Spero di non essermi dilungato troppo od essere stato non chiaro

ciao

[acquaragia]

Non riesco a seguire il tuo ragionamento...

Allora mettiamo dei punti universali che credo che siano fissi e condivisibili...

Condensatore sovradimensionato = maggiore sottoraffreddamento (delta T + alto)

Condensatore sottodimensionato = minore sottoraff.

Evaporatore sovradimensionato= maggiore surriscaldamento (delta T +alto)

evaporatore sottodimensionato = minore surriscaldamento.

Quindi per variare la potenza smaltita dagli scambiatori possiamo(nelle macchine ad espanzione diretta) lavorare sulla quantità dell'aria che vi passa attraverso.

Siamo d'accordo fin quì?

[Erikle]

il ciclo frigorifero ideale è anche quello reale sono influenzati sensibilmente dalla temperatura di condensazione e di evaporazione ora a carico parziale e con la stessa temepratura e gli stessi scambiatori ovviamente mi si abbassa la temperatura pressione di codensazione e si alza quella di evaporazione e perchè il medesimo scambiatore di calore quando deve scambiare per es la metà avrà un salto termico inferiore

poi gli inverter buoni hanno una ottima gestione della velocità del ventilatore esterno per dire avevo studiato la logica di un multi mitsubishi e questo solo sotto unacert temperatura esterna modulava in continuo per mantenere la minima pressione di condensazione suff ad alimentare gli scambiatori e poi al di sopra di questa aveva tutta un suo database dipendente dalla capacità delle unità interne accese dalla freqeunza a cui lavora il compressore e poi interveniva comunque l'elettronica con ulteriore affinamento in base a tanti dati rilevati

Una volta i controlli di condnesazione degli split erano altra cosa perchè servivano a non perdere capacità frigorifera quando dovevi usarli a freddo in inverno..questo perchè avevano il capillare per cui lavoravano inseguendo il pratica quasi la pressione di condensazione massima

i nuovi motori brushless sono quelli che hanno fatto fare un salto notevole al rendimento..per dire la aermec si è messa ad usarli per le ventole dei ventilconvettori e gli assorbimenti elettrici sono quasi la metà

Poi sui compressori non c'è di certo una riduzione così importante ma comunque il brushless inclusa la sua elettronica di comando che gli permette anchedi farlo andare a velocità variabile a pari condizioni ha un rnedimento superiore a quello dei motosi asincroni tradizionali dei compressori a velocità fissa

prova ne è ad es il fatto che una volta il motore di un ventolone di un multi split mitsubishi quando c'era r22 aveva le alette per dissipare il calore ora che usano i brushless no perchè avendo un rendimento + alto dissipano meno e non gli servono le alette

[szaso]

In generale un motore elettrico, il compressore lo è a tutti gli effetti, esprime il massimo rendimento al 75% del regime a cui viene utilizzato.

Per cui è ovvio che in caso di bassi regimi si abbassi l'assorbimento ma si abbassi maggiormente il lavoro svolto, per cui il rendimento diminuisce.

Certo è cbe se consideri esclusivamente il regime statico e compari il funzionamento di un ON/OFF rispetto ad un inverter a carico parziale hai ragione tu.

In regime statico (temperature di prova Eurovent) i sistemi inverter sono vantaggiosi perchè sono dimensionati per avere la massima efficienza alle condizioni di prova.

In regime dinamico lo sono ancora di più per un semplice motivo: l'energia (e sottolineo l'energia) che spendo per portare a regime uno scambiatore (cioè riempirlo di refrigerante alle condizioni di surriscaldamento/sottoraffreddamento ottimali) è energia che butto via.

Il regime transitorio nel diagramma di Mollier non viene mai considerato ma è invece FONDAMENTALE nella pratica.

Tieni conto che ad ogni ripartenza del compressore, i primi 5 minuti sono buttati via, hai massima potenza assorbita e minima potenza erogata (EER negativo).

Se in un'ora si accende 4 volte hai buttato via 20 minuti di funzionamento (con assorbimento ad es. di 1Kw hai buttato via 333Wh).

Se ti vai a calcolare l'EER dinamico viene fuori che l'inverter ha efficienza doppia rispetto ad un ON/OFF, mica il contrario.

Valvole di espansione elettronica e ventilatori modulanti cercano appunto di ottimizzare il quantitativo di refrigerante e di superficie equivalente di scambio termico per rendere le macchine ancora più efficienti rispetto agli inverter di prima generazione.

Senza contare che l'ON/OFF quando il compresore stacca ti senti l'aria calda che ti viene addosso.

Senza contare che per la fase di riscaldamento, i sistemi inverter sono in grado di garantire potenze molto superiori a pari potenza dell'ON/OFF.

Credo che più di tante parole o modelli matematici sia la pratica.

[acquaragia]

Vorei capire bene una cosa.

Siamo tutti d'accordo sul fatto che un condizionatore con CP Inverter senza controllo di condensazione, controllo di evaporazione, valvola termostatica elettronica sia una ciofeca?

Io concordo pienamente che l'avvento di nuovi cp con tecnologie avanzate permettano maggiori rese e minori consumi ma limitati al rapporto consumo-rendimento del CP.

[L amico dei frighi]

Non riesco a seguire il tuo ragionamento...

Allora mettiamo dei punti universali che credo che siano fissi e condivisibili...

Condensatore sovradimensionato = maggiore sottoraffreddamento (delta T + alto)

Condensatore sottodimensionato = minore sottoraff.

Evaporatore sovradimensionato= maggiore surriscaldamento (delta T +alto)

evaporatore sottodimensionato = minore surriscaldamento.

Quindi per variare la potenza smaltita dagli scambiatori possiamo(nelle macchine ad espanzione diretta) lavorare sulla quantità dell'aria che vi passa attraverso.

Siamo d'accordo fin quì?

diciamo di si.

Tieni conto che ad ogni ripartenza del compressore, i primi 5 minuti sono buttati via

Sono invece imporantissimi in quanto il compressore parte col 20-30% dell'assorbimento a regime, un compressore ON-OFF con 7-8 volte l'assorbimento nominale...

Siamo tutti d'accordo sul fatto che un condizionatore con CP Inverter senza controllo di condensazione, controllo di evaporazione, valvola termostatica elettronica sia una ciofeca?

Diciamo che non é il compressore adato allo scopo.

[Erikle]

i giapponesi hanno fatto un buon lavoro sul fronte degli inverter e poi la tecnologia si è diffusa..i primi inverter usavano i soliti compressori...poi però si sono fatti furbi e per estendere il campo di modulazione e migliorare il funzionamento a carico parziale hanno fatto a pari potenza compressori di lilindrata + piccola e che girano + forte

l'unico svantaggio è una certa risalita della rumorosità dopo anni in cui è sempre scesa

[acquaragia]

CITAZIONE

Non riesco a seguire il tuo ragionamento...

Allora mettiamo dei punti universali che credo che siano fissi e condivisibili...

Condensatore sovradimensionato = maggiore sottoraffreddamento (delta T + alto)

Condensatore sottodimensionato = minore sottoraff.

Evaporatore sovradimensionato= maggiore surriscaldamento (delta T +alto)

evaporatore sottodimensionato = minore surriscaldamento.

Quindi per variare la potenza smaltita dagli scambiatori possiamo(nelle macchine ad espanzione diretta) lavorare sulla quantità dell'aria che vi passa attraverso.

Siamo d'accordo fin quì?

diciamo di si.

CITAZIONE

Siamo tutti d'accordo sul fatto che un condizionatore con CP Inverter senza controllo di condensazione, controllo di evaporazione, valvola termostatica elettronica sia una ciofeca?

Diciamo che non é il compressore adato allo scopo.

Dobbiamo partire da queste basi per instaurare una discussione. Quindi Se c'è qualche dubbio riguardo al primo intervento ti/vi prego di segnalarlo. Amico dei frigi Mi riferisco al "diciamo di si" che amerei approfondire se lo riteni opportuno...

Un'altro dato importate su cui riflettere è il secondo intervento.

Perchè ANCORA OGGI esistono macchine con CP inverter senza termostatica elettronica e controllo di condensazione.

Anche quì come sopra dobbiamo chiarirci eventuali dubbi altrimenti non possiamo andare avanti.

Perdonate l'appunto ma mi piace mettere delle basi su cui costruire un intervento costruttivo.

[Erikle]

sei fissato con sta termostatica..in realtà molti inverter hanno il capillare e quindi niente termostatica ne elettromeccanica mia usata in pratica sugli split ne tantomeno elettronica

quanto al controllo di condnesazione dovrebbero avercelo pure i cinesi e comunque per dire in funzionamento estivo fra temperature esterne dai 25 ai 35 gradi con un opportuno dimensionamento del capillare il funzionamento è ben + che accettabile

[L amico dei frighi]

Condensatore sovradimensionato = maggiore sottoraffreddamento (delta T + alto)

Condensatore sottodimensionato = minore sottoraff...........>>>> magari non condensa affatto e resta una miscela liquido-gas : morte dell'impianto.

Evaporatore sovradimensionato= maggiore surriscaldamento (delta T +alto) o ODL(Organo di laminazione) troppo piccolo

evaporatore sottodimensionato = minore surriscaldamento.......>>>>>magari non evapora completamente e torna liquido al compressore o ODL troppo grosso.

L'organo di laminazione negli inverter con molte unitá interne (es.VRV) é una valvola di espansione elettromagnetica dove la durata del flusso iniettato dipende dalla frequenza con cui la propria bobina viene eccitata.

Perchè ANCORA OGGI esistono macchine con CP inverter senza termostatica elettronica e controllo di condensazione.

Anche quì come sopra dobbiamo chiarirci eventuali dubbi altrimenti non possiamo andare avanti.

Ritengo possibilissimo che ci siamo macchine non costruite ad Hoc e le cui funzionalitá rasentino la bizzarria, tuttavia li ritengo assemblati da basso prezzo fatti per ampliare la "possibilitá di scelta e di prezzo". Ho avuto professionalmente ache fare con macchine che erano distanti dai dati di targa come rendimenti e assorbimenti e la qualitá del prodotto non era da vantare.... .

[Erikle]

è suff il capillare e il ventilatore esterno a velocità variabile e ne salta fuori un discreto inverter se poi al posto del capillare ha la lev tanto meglio

[szaso]

e comunque per dire in funzionamento estivo fra temperature esterne dai 25 ai 35 gradi con un opportuno dimensionamento del capillare il funzionamento è ben + che accettabile

Dipende a che temperature lo vuoi far lavorare, se vuoi raffrescare a 5° esterni è chiaro che hai bisogno di un ventilatore modulante ed una laminazione che regoli il flusso. Ma l'avresti bisogno anche con un ON/OFF.

Poi vai a misurare l'EER di un inverter e di un ON/OFF a 5° e ne riparliamo di efficienza.

CITAZIONE

Tieni conto che ad ogni ripartenza del compressore, i primi 5 minuti sono buttati via

Sono invece imporantissimi in quanto il compressore parte col 20-30% dell'assorbimento a regime, un compressore ON-OFF con 7-8 volte l'assorbimento nominale...

E' esttamente quello che intendevo dire. E considera che un ON/OFF continua ad accendere e spegnere (si chiama ON/OFF per questo) e l'inverter quasi mai e hai completato la comparazione

[acquaragia]

Allora ragazzuli faccimo un attimno il punto...

Punto 1-partiamo tutti dal concetto che un inerter DEVE avere il controllo di cdz. altrimenti si trasforma in ciofeca.

Punto 2-Sul fatto che possa o meno avere la valvola termostatica elettronica a quanto ho capito ci sono delle discordanze.

Sul primo punto siamo daccordo che i dati di targa che riporta una macchina esterna che non ha il controllo di cdz sono molto limitativi per comprenderne effettivamente la resa a vari stadi ti temeratura esterna. e quì mi pare che non ci piove.

Sul punto due vanno definite alcune cose molto tecniche.

La termostatica ha il compito di fornire il "freddo" effettuando una laminazione del gas sottoraffreddato dal condensatore.

Il ruolo della termostatica è il seguente:

Garantire un passaggio di refrierante necessario a fornire la potenza richiesta dalla macchina.

Garantire un surriscaldamento corretto per evitare ritorni di liquido al compressore.

Garantire un surriscaldamento corretto per evitare il surriscaldamento del CP.

Tanto per fare un esempio:

Se io ho temperature interne che variano di 10° con il cp al minimo non posso seguire il variare della temperatura con il capillare con conseguenti degenerative variazioni di surriscaldamento...

Concludo sull'argomento dicendo che un cp inverter con capillare va benissimo lo stesso, ma se devo comprarmi una macchina inverter e spendere circa, se non più del doppio, per avere un eficenza ridotta a causa del capillare invece che della termostatica IMHO son cavilli molto discutibili.

[Erikle]

le cose non stanno proprio così..il controllo di condensazione serve per mantenere su la resa perchè se non c'è e se ha il capillare al calare della temperatura esterna cala la pressione di condensazione e per lefficenza tutto bene sale..però la resa frigorifera della macchina cala

anche con le valvole di espansione elettronica si può aprire di + ma se comunque cala troppo la pressione l'alimentazione di refrigerante è insuff

poi un conto è una valvola temostatica di un banco frigo di un supermercato e che ha dietro una centrale frigorifera di capacità molto superioriore altro è il comportamento di una macchina tipo uno split

[acquaragia]

Erikle Il controllo di condensazione garantisce che il circuito frigo percorra il trapezio costruito nella campana dei gas refrigeranti in maniera quanto più possibile ideale.

Senza controllo di cdz a temperature esterne basse avrei del ritorno di liquido al CP e non c'è termostatice elettronica che tenga.

E' chiaro che influisce positivamente anche sulla resa.

Se rileggi il mi post comunque non ho mai detto di inserire una termostatica elettronica al posto del controllo di cdz ma IMHO sono 2 cose che hanno funzioni molto differenti.

Il controllo di cdz garantisce un corretto sottoraffreddamento.

La termostatica elettronica garantisce un corretto surriscaldamento.

[L amico dei frighi]

Senza controllo di cdz a temperature esterne basse avrei del ritorno di liquido al CP e non c'è termostatice elettronica che tenga.

non proprio, si aumenterebbe il sottoraffreddamento

Ritorno di liquido al compressore lo hai se hai un evaporatore troppo piccolo

[acquaragia]

Aspetta quì non sono d'accordo.

Un aumento di sottoraffeddamento degenera in una diminuzione di surriscaldamento.

Se verifichi il funzionamento a freddo di qualsiasi unità in pieno inverno senza controllo di cdz vedrai che il tubo di ritorno sarà ghiacciato, e se misuri il delta T° avrai un surriscaldamento inferiore allo 0°C ergo liquido nel ritorno...

[Erikle]

in pieno inverno un condizionatore senza controllo di condensazione praticamente non fa freddo perchè la pressione di condnesazione è molto bassa e il rifornimento di refrigerante all'evaporatore è basso per cui non ghiaccia il tubo di ritorno

in realtà torno a ripetere se fai un codizionatore e ci metti un controllo di condnesazione stupido che fa lavorare il compressore sempre alla stessa pressione che c'è quando ci sono 35 gradi ecco che non fai di certo una macchina efficente visto che non beneficia delle possibili condizioni ambientali migliori

[L amico dei frighi]

in un climatizzatore, inoltre é quasi impossibile il ritorno di liquido al compressore , dato il separatore di liquido in aspirazione, se non si stracarica l'impianto di refrigerante.