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IL REQUISITO BASE DELLE APPARECCHIATURE DI RAFFREDDAMENTO EVAPORATIVO ... … è dissipare, in atmosfera, il calore dei processi che richiedono di essere raffreddati. A prima vista ciò sembra ovvio, MA di fatto non lo è. Attraverso la giusta metodologia, una quantità di calore può essere espulsa nell’atmosfera. Tuttavia, conoscere esattamente come il sistema di raffreddamento evaporativo smaltisce il calore è difficile. L’accurata determinazione della capacità di dissipare il calore è fondamentale per l’ utente finale, il progettista, il costruttore e l’ente governativo al fine di poter scegliere l’adeguata metodologia di smaltimento calore.

MASSIMA QUALITÀLa valutazione della qualità di un prodotto si concentra, solitamente, sugli aspetti di funzionalità, manutenzione, durata, resistenza, sicurezza e, anche, aspetto esteriore. Tuttavia, l’aspetto qualitativo prioritario di ciascuna macchina è la sua capacità di svolgere la funzione per la quale è stata progettata. Per un’apparecchiatura di raffreddamento evaporativo questa funzione è la dissipazione del calore.

Determinare il livello di temperatura a cui il calore viene espulso nel modo migliore è una sfida che richiede esperienza e know-how. Società di Ingegneria, associazioni e istituti hanno collaborato per preparare gli standard nazionali e internazionali per la verifica delle prestazioni termiche delle torri di raffreddamento. Tali standard si concentrano sulla verifica delle prestazioni come parte della messa in esercizio di una specifica installazione. I produttori, tuttavia, necessitano di programmi di test sulle performance termiche che certifichino le prestazioni di un’intera gamma di prodotti e garantiscano a terzi la correttezza delle prestazioni in conformità ai dati pubblicati. In funzione delle località sede degli impianti, un produttore potrebbe anche avere l’esigenza di garantire la riproduzione coerente e identica della progettazione di base, con la conseguente garanzia di prestazioni trasferibili alle altre sedi di impianto.

La certificazione prestazionale costituisce la base per garantire un investimento sicuro in prodotti di qualità per utenti finali, consulenti, installatori, fabbricanti e governi.

Eurovent Certita Certification (ECC) & Cooling Technology Institute (CTI)

forniscono, congiuntamente, la certificazione internazionale delle rese termiche delle torri di raffreddamento e dei raffreddatori a circuito chiuso.

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Per il mercato HVAC europeo, Eurovent Certita Certification gioca un ruolo di primo piano nel definire gli standard di base per i produttori che certificano le prestazioni e garantiscono la piena conformità delle proprie linee di prodotto Il logo Eurovent Certified Performance indica che questo requisito di qualità è soddisfatto e non richiede un’ ulteriore verifica a seguito della decisione del cliente e dopo il processo di produzione del fabbricante. La certificazione Eurovent elimina la vecchia pratica di includere margini di sicurezza, di arrotondare in eccesso i carichi di progetto, le temperature a bulbo umido, le portate e il budget per l’investimento del capitale.

PROGETTAZIONE ECOCOMPATIBILE Il Parlamento Europeo e il Consiglio dell’Unione Europea hanno definito il pacchetto su clima ed energia come norma vincolante volta ad assicurare che l’Unione Europea consegua gli ambiziosi obiettivi in materia di clima ed energia entro il 2020. Questi traguardi, noti come “20-20-20”, definiscono come punti chiave per l’EU per il 2020:

• Riduzione del 20% dell’emissione dei gas che contribuiscono all’effetto serra, rispetto ai livelli del 1990• Aumentare al 20% il consumo di energia prodotta con risorse rinnovabili• Migliorare del 20% l’efficienza energetica

Per raggiungere questi target, l’Unione ha pubblicato la Direttiva 2005/32/EC che definisce lo schema dei requisiti per la progettazione ecocompatibile dei prodotti a consumo energetico (EUP). La Direttiva 2009/125/EC è una revisione della 2005/32/EC ed estende l’ambito applicativo ai prodotti connessi all’energia (ERP). Infine, la Direttiva 2012/27/EC stabilisce un quadro comune di misure volte a promuovere l’efficienza energetica nell’Unione Europea al fine di raggiungere gli obiettivi definiti per il 2020 ed assicurare una minore dipendenza dalle importazioni di energia da paesi extra EU.

Le direttive su menzionate hanno aperto la strada a numerose normative sulla progettazione ecocompatibile. Tali direttive sono applicabili per la definizione dei requisiti di prestazione energetica per i sistemi tecnici per l’edilizia, in particolare per la verifica e il calcolo dell’efficienza energetica dei prodotti che utilizzano energia come descritto nella Direttiva 2010/31/EU sulle performances energetiche degli edifici .

Secondo Frank Hovorka, direttore del Sustainable Real-Estate at Caisse-de-Depots di Parigi: “L’efficienza energetica sta guadagnando sempre più importanza ai fini della valutazione del valore di un edificio. Gli amministratori immobiliari riconoscono l’importanza dell’edilizia sostenibile e sono alla ricerca di parametri ben definibili in grado di differenziare prodotti di qualità con un risparmio energetico comprovato”. La certificazione delle performance termiche è cruciale per avere un parametro nella determinazione del valore attuale e futuro dell’investimento.

E’ ovvio che gli ambiziosi target di risparmio energetico definiti dall’EU saranno raggiunti solo se i produttori garantiranno le prestazioni relative ai propri prodotti. La certificazione sulle prestazioni termiche delle torri di raffreddamento assicura che i dati dichiarati siano reali e aiuta, di conseguenza, a soddisfare i target energetici dell’Unione Europea.

CERTIFICAZIONE DI PRESTAZIONI TERMICHE PER L’EUROPALa certificazione delle prestazioni termiche è una voce ricorrente nell’ordine del giorno di Eurovent “Progetto Gruppo 9, Torri di raffreddamento”. La rapida evoluzione della legislazione europea, la spinta verso un’edilizia

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con progettazione ecocompatibile e la consapevolezza che torri di raffreddamento certificate migliorano la credibilità di un circuito di raffreddamento evaporativo sotto il profilo di un’alta efficienza energetica hanno convinto i produttori delle torri di raffreddamento a riavviare un programma di certificazione.

Gli aspetti cruciali per un programma di certificazione valido sono stati:

• l’utilizzo di standard di certificazione ampiamente riconosciuti per la certificazione di un’intera linea di prodotti

• la pari accessibilità al programma da parte dei produttori europei e internazionali• l’accettazione su scala globale per supportare il mercato europeo orientato alle esportazioni• La certificazione attraverso test di laboratorio e sul campo per migliorare la flessibilità alla partecipazione

al programma da parte di tutti i produttori

Per facilitare la definizione del programma, Eurovent Certita Certification (ECC) e Cooling Technology Institute (CTI) hanno firmato un Protocollo d’Intesa-Memorandum of Understanding (MOU). Questo MOU descrive la cooperazione tra le due organizzazioni: il Cooling Technology Institute offre la struttura e il know-how per la certificazione delle prestazioni termiche, Eurovent Certita Certification (ECC) offre gli strumenti amministrativi per garantire la coerenza dei prodotti certificati e promuovere il programma di certificazione in Europa. La forte reputazione internazionale del CTI e il riconoscimento della solida amministrazione dell’ECC assicurano un programma di certificazione di eccellente qualità.

PROCESSO DI CERTIFICAZIONESono applicabili le procedure descritte nei documenti “Operational Manual OM-4-2014 for the Certification of Cooling Towers” e “Rating Standard for Cooling Towers RS 9C/001-2014”.

In accordo alla OM-4-2014, il processo di certificazione inizia con la richiesta di certificazione. Il produttore invia a ECC tutta la documentazione pertinente per ciascuna gamma di prodotti e dichiara di accettare le regole generali definite nel Manuale Generale di Certificazione Eurovent. Il documento più importante da fornire è il DOR (Data of Record) che definisce tecnicamente la struttura dei modelli delle torri di raffreddamento da certificare termicamante.

La procedura di qualifica è successiva al buon esito della richiesta Il produttore qualifica una famiglia di prodotti eseguendo il test iniziale sulle prestazioni termiche conformemente alla Eurovent RS 9C-2014, eseguito da un ente di certificazione accreditato CTI. Lo standard RS 9C-2014 fa diretto riferimento al CTI STD201 (OM/RS) - Certificazione delle prestazioni termiche delle apparecchiature di raffreddamento evaporativo e valutazione del rendimento delle apparecchiature di raffreddamento evaporativo. Le linee di prodotti che sono già CTI certificate trasferiscono la certificazione nella schema di certificazione Eurovent per garantire l’esatta intercambiabilità della costruzione delle apparecchiature certificate per trasposizione, Eurovent OM-4-2014 definisce una procedura di Audit in fabbrica: in linea generale tutti i DOR (Data of Record-dettagli costruttivi) di una torre di raffreddamento selezionata su base casuale e prodotta in un impianto europeo viene sottoposta ad Audit e definita identicamente comparabile al prodotto certificato dal CTI al di fuori dell’Europa. L’esito soddisfacente del test sulle prestazioni termiche secondo la CTI STD 201(RS/OM) e dell’Audit in fabbrica consentono di ottenere la certificazione Eurovent.

CTI certified

Apply ECC

Data analysis& Thermal

performance testing

Manufacturerplant audit

ECC certificatedelivered

Data analysisTechnical committee

Manufacturerplant audit

ECC certificatedelivered

NO YES

Passed

Passed

Passed

Approved

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La Ripetibilità è fondamentale per garantire la coerenza delle prestazioni e della costruzione. Le direttive CTI STD201 e, conseguentemente, OM-4-2014 definiscono una verifica di controllo su base annua eseguita dall’ente accreditato dal CTI per la certificazione delle prestazioni termiche. il risultato positivo dei test prestazionali e dell’audit in fabbrica comporta il rinnovo della certificazione Eurovent. I risultati dei test e dell’audit, tuttavia, potrebbero essere inferiori al valore definito sufficiente, la gestione per prestazioni insoddisfacenti costituisce pertanto parte integrante dell’OM-4-2014, che descrive chiaramente come implementare le dovute azioni correttive. la procedura per prestazioni insoddisfacenti può essere adottata durante le procedure di qualificazione/verifica periodica e come esito di un reclamo da parte del cliente.

Questa infrazione non può essere presa alla leggera dal costruttore Risultati non conformi possono mettere in discussione la certificazione dell’intera famiglia di prodotti, portare alla revoca della linea di prodotti interessata dal sito web di Eurovent Certita e CTI, nonché alla notifica dell’esito negativo all’intera commissione CTI e al settore industriale pertinente.

CONFRONTO TRA CERTIFICAZIONE E TEST SUL CAMPO DA PARTE DI UN ENTE INDIPENDENTELo scopo della certificazione è quello di stabilire un programma volto a garantire agli utilizzatori degli impianti di raffreddamento evaporativo che tutti i modelli di una famiglia di prodotti di un produttore specifico offrono prestazioni termiche conformi ai valori dichiarati. Al produttore si garantisce che la verifica delle prestazioni termiche alla base della certificazione della linea di prodotti risponde alle regole di una competizione leale nel settore. La certificazione indica la partecipazione volontaria alla verifica delle prestazioni termiche e all’audit in fabbrica a cui sono applicabili regole identiche per tutti i produttori partecipanti. Al fine di garantire risultati precisi e indiscutibili, tutte le apparecchiature utilizzate per la qualifica iniziale o per i test di verifica periodica devono essere di proprietà del CTI o dell’ente di certificazione accreditato dal CTI e approvate dal gestore della certificazione CTI. Sono inoltre stabiliti i programma di taratura e calibratura degli strumenti.

Solo un numero limitato di enti di certificazione accreditati dal CTI è autorizzato ad eseguire test di qualifica e di verifica periodica per la certificazione delle prestazioni termiche. Tutti gli enti di certificazione accreditati vengono accuratamente selezionati e offrono spesso un’esperienza pluridecennale. Queste strutture utilizzano procedure di test identiche e inviano i risultati dei test all’Amministratore incaricato della certificazione CTI, affinché siano valutati in modo coerente.

In Europa, essendo per molti anni mancata una partecipazione settoriale al programma di certificazione, sia i proprietari di impianto che i consulenti erano soliti accettare le dichiarazioni di performance del produttore. In taluni casi è richiesta una verifica secondo gli standard “EN13741 test di accettazione delle prestazioni termiche per torri a umido con tiraggio meccanico”. Il ricorso ad enti di controllo senza esperienza e non accreditati potrebbe, comunque, portare a risultati dubbi e con l’aggiunta un indesiderato aumento statistico dei limiti di tolleranza derivante da letture non accurate e, conseguenti, pericolose correzioni

Il test prestazionale sul campo da parte, di un ente indipendente, rientra per lo più nel processo di messa in funzione ed è pertanto eseguito dopo il completamento dell’installazione tecnica. Tuttavia, per la natura del progetto edile, i requisiti di raffreddamento in questo stadio raramente raggiungono le condizioni di progettazione. Nella maggior parte dei casi, infatti, il raggiungimento di condizioni di esercizio stabili è già una sfida di per sè. Quasi sempre una verifica probante delle prestazioni termiche in campo è decisamente complessa in quanto sono richieste portate e temperature di processo stabili e temperature di bulbo umido costanti. Potrebbero essere necessarie verifiche e riverifiche, talvolta eseguite da enti differenti, che dispongono di strumenti di misurazione, tecniche e know-how differenti. A complicare ulteriormente le cose, c’è l’ intervallo di tempo decisamente limitato per un buon test sulle prestazioni termiche (in genere a metà estate).

Infine, è da considerare l’onere aggiuntivo, per il proprietario, del test di accettazione per la messa in esercizio. Tutto ciò dimostra chiaramente i vantaggi offerti da un programma per la certificazione delle prestazioni termiche.

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La certificazione delle apparecchiature di raffreddamento evaporativo garantisce le prestazioni termiche prima della consegna dell’apparecchiatura e non comporta costi aggiuntivi per il proprietario dell’impianto! In questo modo si previene l’installazione di un’apparecchiatura inadeguata e si evitano i costi associati alle azioni correttive da intraprendere, o agli extra costi continui per il consumo energetico.

Secondo Roi Wanders, Mechanical Engineer presso Jacobs Engineering in Belgio: “L’importanza della certificazione sulle prestazioni termiche è derivante dal fatto che garantisce grande affidabilità del prodotto e previene i pericoli e l’inatteso riscontro di errori di progettazione dopo la messa in esercizio dell’impianto da parte dell’utente finale”.

CONSEGUENZE DI PRESTAZIONI INSUFFICIENTI La deficienza prestazionale delle torri di raffreddamento passa spesso inosservata in molti impianti. Le apparecchiature di raffreddamento evaporativo fanno parte del circuito di raffreddamento che spesso combinano più componenti. Ogni componente del circuito di raffreddamento influenza gli altri componenti collegati e l’efficienza del sistema dipende dal peso dell’anello più debole. La mancanza di prestazioni termiche in un’apparecchiatura di raffreddamento evaporativo ha un effetto limitato sul consumo energetico dell’apparecchiatura stessa, ma ciò che è realmente importante è il consumo energetico dell’intero sistema cui è asservito l’impianto di raffreddamento. Ad esempio, in un sistema di HVAC tradizionale, l’assorbimento del motore del ventilatore (e pompa) dell’apparecchiatura di raffreddamento evaporativo è contenuto rispetto a quella elettrica del chiller (spesso di un fattore 10). Tuttavia, la potenza assorbita dal compressore è direttamente correlata alla temperatura di condensazione del chiller, a sua volta funzione dalle prestazioni dell’apparecchiatura di raffreddamento evaporativo. Il valore di temperatura ambientale a cui un sistema HVAC può passare al funzionamento “free cooling” si abbassa. Questo effetto drammatico di perdita di resa termica incide sull’assorbimento elettrico del chiller e va ben oltre i pochi punti di guadagno che un produttore di chiller può offrire installando motori elettrici di alta efficienza (come richiesto dalla direttiva EU 640/2009/EC). L’impatto dei costi di esercizio è ugualmente drammatico e impatta in costi annuali di energia elettrica più elevati. In aggiunta: la torre di raffreddamento deve lavorare con maggior carico per soddisfare le prestazioni termiche attese, aumentando ulteriormente il consumo di energia elettrica.

A seconda dell’applicazione, prestazioni termiche sotto le performances richieste delle apparecchiature di raffreddamento evaporativo possono portare a un incremento della temperatura dell’edificio e, in base alla finalità dell’edificio stesso, le conseguenze possono essere accettabili solo per periodo breve, o non accettabili affatto. In ogni caso, le prestazioni insufficienti di un impianto di raffreddamento evaporativo in ambito industriale (con o senza chiller nel circuito di raffreddamento) possono causare una considerevole perdita di produzione, un pericolo operativo ed essere, quindi, generalmente non accettabili.

Le carenze di capacità sono rischiose per un funzionamento continuo e sono difficili da rilevare prima della messa in esercizio. Il più delle volte, queste carenze passano inosservate e si traducono nel pagamento di extra costi protratti nel tempo penalizzanti per il proprietario dell’impianto. Le ipotesi prudenziali nei calcoli della struttura portante di un edificio, nel carico abitativo dell’edificio, nelle condizioni di temperatura di picco e

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l’uso di temperature a bulbo umido più elevate rispetto a quelle di progettazione spesso compensano gli effetti di impianti di raffreddamento evaporativo sottodimensionati, ma gli effetti negativi per il proprietario e gli utenti finali restano. I sistemi sovradimensionati spesso sono meno performanti degli sistemi di raffreddamento correttamente dimensionati.

COME SPECIFICARE LA CERTIFICAZIONE DI PRESTAZIONI TERMICHEPrestazioni termiche ed efficienza

La torre di raffreddamento dovrà essere in grado di raffreddare _____ l/s di acqua da ____ °C a _____ °C con temperatura a bulbo umido di progettazione dell’aria entrante di _____ °C. Le prestazioni termiche devono essere certificate da ECC secondo gli standard di certificazione ECC e CTI. Le apparecchiature senza certificazione ECC saranno sottoposte ad un test di prestazioni termiche per la messa in esercizio in campo, o ad audit in fabbrica eseguito da un ente di terza parte indipendente e accreditato, conformemente a standard riconosciuto.

Valore della specifica

La certificazione garantisce all’acquirente che la torre non è stata intenzionalmente o involontariamente sottodimensionata dal produttore. La certificazione da sola non è sufficiente per garantire che la torre offrirà prestazioni soddisfacenti in una situazione specifica. La certificazione viene assegnata in condizioni relativamente controllate, come definito nella documentazione del fabbricante, ma le torri non vengono sempre installate in tali condizioni. Le stesse possono essere influenzate da strutture vicine, macchinari, armadi o scarichi di altre torri di raffreddamento ecc.. Nella scelta di una torre di raffreddamento che assicuri buone prestazioni termiche, progettisti e proprietari d’impianto devono pertanto prendere in considerazione questi aspetti legati alla specificità dell’ubicazione, ma l’acquirente deve insistere sulle specifiche documentate (che includano una descrizione delle condizioni dell’ubicazione) che fanno riferimento alla responsabilità del progettista/fabbricante nel garantire prestazioni “effettive”. In ogni caso, l’installazione di un prodotto certificato garantisce al proprietario che il prodotto stesso fornisce le prestazioni per le quali è stato pagato. I fabbricanti pubblicano le linee guida sul layout e i manuali di funzionamento e manutenzione, cui è necessario attenersi per installare correttamente l’impianto.

CONCLUSIONE E VANTAGGI DELLA CERTIFICAZIONE SULLE PRESTAZIONI TERMICHEIl proprietario e l’utente finale sono i partner più importanti della certificazione sulle prestazioni termiche. Entrambi stabiliscono i requisiti chiave che il consulente deve mettere a specifica per l’apparecchiatura. L’utente finale è colui che stabilisce il budget di spesa e che paga la bolletta del consumo energetico mensile dell’impianto frigo Come sottolineato nel precedente paragrafo, le prestazioni della torre di raffreddamento sono essenziali per quelle dell’intero impianto di raffreddamento. Questo è un fattore cruciale per la valutazione della sostenibilità e del valore a lungo termine dell’immobile e delle strutture industriali.

Questi sono gli specifici vantaggi della certificazione Eurovent-CTI per le torri di raffreddamento e i raffreddatori a circuito chiuso.

• Proprietari e utenti finali: Garanzia di prestazioni termiche dell’apparecchiatura senza costi aggiuntivi. Installazione dell’apparecchiatura dimensionata e valutata su una base equa, consentendo la valutazione leale delle offerte dei concorrenti, con un ritorno dell’investimento sulla capacità termica del 100%.

• Governo, ispettori dell’UE: Base indipendente affidabile per la valutazione dell’efficienza del prodotto utilizzanti energia. Programma completo accessibile a tutti i fabbricanti sul mercato globale.

• Progettisti: Standard affidabili per specificare ed evitare sottovalutazioni attribuibili alla progettazione del sistema di raffreddamento. In modo analogo a quanto avviene per il proprietario/utente finale, la certificazione delle prestazioni termiche è un fattore decisionale chiave che garantisce un confronto leale dei fornitori senza costi aggiuntivi per il proprietario/utente finale.

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• Installatori: Nessuna reclamo per carenze di capacità. Esclusione di dubbi relativi alla capacità per i componenti certificati in caso di prestazioni insoddisfacenti del sistema di raffreddamento dovute a questioni di terza parte. Requisiti base per creare relazioni con fornitori di fiducia.

• Produttori di torri di raffreddamento: Competizione leale basata su standard definiti da esperti del raffreddamento evaporativo, che comporta uno sviluppo più rapido dei prodotti e un’innovazione sostenibile.

La certificazione delle prestazioni termiche è l’elemento base per una progettazione sostenibile e di successo e offre significativi vantaggi a tutti i segmenti industriali.

EUROVENTL’Eurovent Association rappresenta, promuove e difende l’industria rispetto ad organismi competenti europei, nazionali e internazionali e coopera con tutte le associazioni di categoria Europee. Nel corso degli anni, Eurovent è diventato un noto e stimato stakeholder per le questioni associate all’industria e in particolare per il cambiamento climatico e l’efficienza energetica. Per sostenere pienamente la sua missione, Eurovent Association sviluppa programmi di certificazione dei prodotti per l’intera industria attraverso la certificazione Eurovent Certita, allo scopo di definire la credibilità richiesta e rispettare gli obblighi legislativi.

Eurovent rappresenta 1015 società in 13 paesi europei, impiega 126 804 dipendenti che generano € 21,3 miliardi di produzione annua. Eurovent è stata fondata nel 1958 e opera con l’attuale denominazione dal 1964.

il principale obiettivo del programma Eurovent Certita Certification (ECC) è quello di certificare gli impianti di raffreddamento (e/o i rispettivi componenti) indipendentemente da Eurovent Association. L’ECC ha le sue divisioni nei settori Tecnico, Marketing, Vendite e Legale ed è strutturalmente indipendente da Eurovent Association. Eurovent Certita Certification è ampiamente diffusa e ben conosciuta nell’industria del raffreddamento europeo e ha guadagnato credibilità come partner affidabile, definendo le basi di una competitività leale tra tutti i concorrenti sul mercato europeo Attualmente, sono attivi 17 programmi di certificazione prestazionale e monitorati da auditor e gestori dei programmi di certificazione.

Eurovent Certita Certification ha definito il primo programma di certificazione per le torri di raffreddamento nei primi anni ‘90. Il manuale Eurovent 9.2 “Test di accettazione delle prestazioni termiche di torri di raffreddamento a tiraggio meccanico prodotte in serie” è nato dalla collaborazione tra i principali fabbricanti europei di quel periodo. Il programma, tuttavia, vide una partecipazione scarsa e non fece presa sul mercato. Agli inizi del 2012, ECC ha definito il suo nuovo programma di certificazione per le apparecchiature di raffreddamento evaporativo, in collaborazione con il CTI. Il programma è al suo 3o anno di implementazione e vede la partecipazione di una grossa fetta di produttori nel mercato europeo.

Per ulteriori informazioni sul programma Eurovent Certita Certification per torri di raffreddamento, visitare il sito www.eurovent-certification.com o contattare Mr. Ian Butler MSc. (ECC Programme Manager for Cooling Towers).

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COOLING TECHNOLOGY INSTITUTE (CTI)Il Cooling Technology Institute (CTI) è un’associazione no-profit, autonoma, di produttori, fornitori, proprietari, operatori e progettisti. L’ammissione è aperta a tutte le parti interessate alla tecnologia dello smaltimento del calore. Tra gli obiettivi stabiliti da CTI figurano la dedizione all’avanzamento tecnologico, progettuale e prestazionale delle apparecchiature di smaltimento del calore, la prevenzione dell’inquinamento delle acque e dell’aria e la conservazione dell’acqua come risorsa naturale.

Il CTI è stato fondato nel 1950 e da oltre 60 anni opera come sistema di scambio dati e informazioni tra i produttori e gli utenti di apparecchiature di raffreddamento evaporativo e dei prodotti associati. I membri del CTI si incontrano su base semestrale per svolgere le attività di gestione, presentare documentazioni tecniche e progredire nel lavoro sulle linee guida, gli standard, i codici e i libri bianchi del CTI. Il CTI sviluppa inoltre codici di test standardizzati e supporta la ricerca. Un obiettivo chiave del CTI è stato quello di definire e promulgare l’uso di codici, standard e specifiche volte ad ottenere una qualità uniformemente elevata nella tecnologia dello smaltimento del calore.

Da oltre 60 anni, il CTI fornisce servizi per la verifica delle prestazioni delle torri di raffreddamento aperte anche ai non soci. A partire dal gennaio 1993, CTI fornisce servizi di ispezione attraverso diversi enti, ciascuno dei quali esaminato, qualificato e accreditato da CTI per lo svolgimento di questo compito. I documenti che definiscono il programma e l’ambito operativo sono sviluppati da un team di lavoro dedicato sotto gli auspici del CTI Board of Directors.

La missione del CTI è quella di sostenere e promuovere l’uso di sistemi di scambio termico evaporativo Evaporative Heat Transfer Systems (EHTS), torri di raffreddamento e tecnologie di raffreddamento a vantaggio dell’industria, incoraggiando la formazione, la ricerca, lo sviluppo e la verifica di standard, relazioni governative e lo scambio di informazioni tecniche

Obiettivi del CTI:

• Mantenere ed espandere l’adesione di membri associati.• Identificare e gestire questioni emergenti e in continua evoluzione.• Incoraggiare e supportare una ricerca cooperativa.• Assicurare livelli di qualità e prestazioni minimi accettabili.• Definire sistemi e procedure standard per l’analisi e la verifica delle prestazioni.• Comunicare e interloquire proficuamente con gli enti governativi.• Incoraggiare e supportare forum e metodologie per lo scambio di informazioni tecniche.Il CTI ha pubblicato il primo STD-201, lo “Standard per la certificazione di torri di raffreddamento per le acque civili” nel 1962. Successivamente, è divenuto lo “Standard per la certificazione di prestazioni termiche delle apparecchiature di scambio termico evaporativo”. L’ultima revisione ha creato un OM & RS come menzionato in precedenza. Inizialmente, lo standard descriveva un’ampia matrice di test per la qualificazione. In modo analogo al primo programma Eurovent per la certificazione di torri di raffreddamento, il programma iniziale del CTI richiedeva ingenti risorse che molti produttori non potevano giustificare. Dopo un periodo di valutazione e revisioni della STD-201, la partecipazione al programma iniziò nel 1981 e prese piede dal 1992, come rivela il grafico sottostante. Attualmente, sono elencati 34 produttori e 8 marchi privati con una o più famiglie di prodotti certificate dal CTI.

Per ulteriori informazioni sul CTI, visitare www.cti.org o contattare Mrs. Virginia A. Manser, CTI Administrator at vmanser@cti.org

AUTORI

Rob Vandenboer, Subgroup Marketing Strategy Chairman, Cooling Tower Compliance Committee

Ian Butler, MSc – Project Manager, Eurovent Certita Certification

CT/ECC/2015 - I

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THE BASIC REQUIREMENT OF EVAPORATIVE COOLING EQUIPMENT …… Is rejecting the heat to the atmosphere of the process that needs to be cooled. At first sight an obvious statement, BUT it is not. By using the right methodology, an amount of heat can be rejected to the atmosphere. However knowing exactly how the evaporative cooling equipment rejects the heat is a challenge. Accurate determination of the heat rejection capability is of utmost importance for the End-user, Designer, Manufacturer and the Government to determine the efficiency of the heat rejection methodology.

ULTIMATE QUALITYEvaluating the quality of a product usually concentrates on the evaluation of functionality, maintenance, longevity, durability, safety and even physical appearance. However, the most fundamental aspect of quality for every machine is the ability to fulfill its design function. For evaporative cooling equipment this mission is proper heat rejection.

Quantifying the temperature level at which heat is rejected accurately is a challenge that requires expertise and know-how. National and International Standards for thermal performance testing of cooling towers have been prepared in cooperation with engineering societies, associations and institutes. These standards focus on performance testing as a part of the commissioning process of a specific installation. Manufacturers however have a need for thermal performance testing programs that certify the performance for an entire product line and guarantee to third parties the correct performance in accordance with published data. Depending on the manufacturing locations, a manufacturer also might wish to guarantee consistent and identical reproduction of the base design with a consequential transferrable performance guarantee to the alternate production locations.

Performance certification is the basis for End-users, consultants, Contractors, Manufacturers and Government to ensure correct investment in quality products.

Eurovent Certita Certification (ECC) & Cooling Technology Institute (CTI)

together provide industry certification of Cooling Towers and Closed Circuit

Coolers covering the world.

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For the European HVAC&R industry, Eurovent Certita Certification plays a major role in establishing a level playing field for manufacturers to certify the performance and guarantee the fundamental integrity of their product lines. The Eurovent Certified Performance logo indicates that this quality requirement has been fulfilled and should not require the need to be re-proven after the customer’s decision and after the manufacturer’s production process. Eurovent certification eliminates the age old practice of including; safety margins, upward rounding of the design loads, wet bulb temperature & flow rate and the budget for capital investment.

ECO-DESIGN The European Parliament and the council of the European Union have established the climate and energy package which is a set of binding legislation aiming to ensure the European Union meets its ambitious climate and energy targets for 2020. These targets, known as the “20-20-20” targets, set three key objectives for 2020 for the EU:

• A 20% reduction in greenhouse gas emissions from 1990 levels • Raising the share of energy consumption produced from renewable resources to 20%• A 20% improvement in energy efficiency.

To achieve these targets, the Union has published Directive 2005/32/EC that sets a framework for the eco-design requirements of energy-using products (EUP). Directive 2009/125/EC is a recast of the 2005/32/EC and extents the scope of application to energy related products (ERP). Finally, the directive 2012/27/EC establishes a common framework of measures for the promotion of energy efficiency within the European Union in order to achieve the Union’s objectives for 2020 and to ensure less dependence on energy imports from outside the European Union.

The above Directives have paved the path for a multitude of specific eco-design directives for machinery. These Directives are applicable for setting energy performance requirements for technical building systems, in particular for testing and calculating energy efficiency of the Energy Using Products as described in the Directive 2010/31/EU on the energy performance of buildings.

According to Mr. Frank Hovorka, Director of Sustainable Real-Estate at Caisse-de-Depots in Paris: “Energy efficiency is rapidly gaining importance to evaluate the value of a building. Real estate managers recognize the importance of sustainable construction and search for well definable parameters to differentiate quality products with proven energy efficiency”. Thermal performance certification is crucial in the process to have an upfront guidance in determining the current and future value of the investment.

It is obvious that the ambitious energy efficiency targets set forth by the EU will only be met if manufacturers keep the performance promises they make for their products. Thermal performance certification for cooling towers ensures that the promised performance data are actually reached and therefore certification helps to meet the EU energy targets.

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THERMAL PERFORMANCE CERTIFICATION FOR EUROPEThermal performance certification has remained a recurring item on the agenda of the Eurovent association’s Project Group “Evaporative Cooling Equipment”. The rapidly changing European legislation, the drive for sustainable Eco-design buildings and the awareness that certified cooling tower will improve the credibility of a naturally top-energy efficient evaporative cooling circuit, convinced the cooling tower manufacturers to re-start a certification programme.

Crucial for a successful new certification programme were

• Use of generally accepted certification standards for full product line certification• Equal accessibility to the programme for European as well as International manufacturers• Global acceptance to support the export oriented European market• Certification through laboratory as well as field-testing to increase the programme participation

flexibility by all manufacturers

To facilitate the establishment of this programme a Memorandum of Understanding (MoU) was signed between Eurovent Certita Certification (ECC) and the Cooling Technology Institute (CTI). This MoU describes the cooperation between both organisations in which CTI provides the structure and know-how for thermal performance certification and ECC provides the administration to ensure consistency of the certified products and promote the certification programme in Europe. CTI’s strong international reputation and recognition supported by ECC’s solid administration guarantees a top quality effective certification programme.

CERTIFICATION PROCESSThe procedures as described in the documents “Operational Manual OM-4-2014 for the Certification of Cooling Towers” and the “Rating Standard for Cooling Towers RS 9C/001-2014” are applicable.

In accordance with OM-4-2014, the certification process starts with the application for certification. The manufacturer submits to ECC all relevant documentation for each applied product range and also declares to accept the general rules as written in the General Eurovent Certification Manual. The most important document to provide is the Data of Record (DOR) that defines technically the exact construction of the cooling equipment models to be thermally certified.

The qualification procedure follows a successful application. The manufacturer qualifies a product line by executing an initial thermal performance test in accordance with Eurovent RS 9C-2014 and executed by the CTI licensed thermal certification performance test agency. This rating standard RS 9C-2014 refers directly to the CTI STD201 (OM/RS) – Thermal Performance Certification of Evaporative Heat Rejection Equipment & Performance Rating of Evaporative Heat Rejection Equipment. Cooling tower lines that already are CTI-certified transpose this CTI certification into the Eurovent certifying framework. In order to guarantee exact duplication of construction of the transposed equipment, Eurovent OM-4-2014 defines a factory audit procedure: basically all DOR entries of a randomly selected cooling tower manufactured in the European facility are

CTI certified

Apply ECC

Data analysis& Thermal

performance testing

Manufacturerplant audit

ECC certificatedelivered

Data analysisTechnical committee

Manufacturerplant audit

ECC certificatedelivered

NO YES

Passed

Passed

Passed

Approved

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audited and confirmed identically compared to the product that has been CTI-certified outside of Europe. A successful thermal performance test in accordance with CTI STD 201(RS/OM) and a successful factory audit result in a Eurovent certification.

Repetition is crucial to guarantee consistence of performance and construction. CTI STD201, and as per consequence also OM-4-2014, define an annually recurring reverification test executed by the CTI licensed thermal certification performance test agency. Positive performance test and factory audit reports result in a renewal of the Eurovent certification. However performance tests and factory audits might conclude with a less than satisfactory result. Failure treatment is therefore an integral part of OM-4-2014 and clear procedures are described on how to implement corrective measures and consequences. Failure treatment can be activated during the qualification and re-verification procedure and as a result of a customer complaint.

Failure treatment cannot be taken lightly by the manufacturer. Unsatisfactory results can bring the certification of the entire product line into question and can lead to revocation of this product line from the Eurovent Certita and CTI website and notification of the failure to the entire CTI membership and to the industry.

CERTIFICATION VERSUS INDEPENDENT FIELD TESTINGThe purpose of certification is to set forth a programme to assure users of evaporative cooling equipment that all models from a product line of a specific manufacturer are thermally performing in accordance with the published ratings. The manufacturer is assured that the thermal performance testing as the basis for the certification of the product line responds to the rules of honest competition on a level playing ground. Certification does stand for voluntary participation to thermal performance testing and factory audits applying identical rules for all participating manufacturers. In order to guarantee accurate undisputable test results, all equipment utilised for an initial qualification or re-verification test shall be owned by CTI or the CTI licensed thermal certification test agency and be approved by the CTI Thermal Certification Administrator. Calibration schedules and instrument accuracies are also stipulated.

Only a limited number of CTI licensed certification test agencies have the authority to execute thermal certification qualification and verification tests. All licensed certification test agencies are carefully selected and often can count on decades of experience. They use identical procedures for thermal certification testing and all forward the thermal test results to the CTI Certification Administrator for consistent evaluation of the results.

In Europe, due to the absence of an industrywide participation to a certification programme for many years, owners and consultant used to accept manufacturer’s performance declarations. In some cases testing in accordance with standards like “EN13741 Thermal performance acceptance testing of mechanical draught series wet cooling towers” is required. The use of inexperienced, non-licensed test agencies could however result in questionable results, and with undesirable statistical addition of tolerances coming from inaccurate readings taken with contestable equipment to adjust the result.

The independent thermal performance field test is mostly part of the commissioning process and therefore executed immediately after completion of the technical installation. Nevertheless, due to the nature of a building project, the cooling requirements at that stage seldom reaches design conditions. In most cases, achieving a stable operating condition is already a challenge on its own. A valid thermal performance field test, requiring stable fluid flow and process temperatures and a stable wet bulb temperature, is often challenging in the majority of situations. Tests and re-tests can be required, sometimes by an alternative test agent with different measuring equipment, techniques and know-how. On top of these challenges, a limited time slot for a good thermal performance test (typically during mid-summer) complicates it further.

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On top of all of that there is the extra cost to the owner of the acceptance test for commissioning. All this demonstrates clearly the benefit of a thermal performance certification programme.

Certification of evaporative cooling equipment guarantees thermal performance prior to shipment of the equipment and at no cost for the owner! The installation of underperforming equipment is prevented and consequential costs for corrective measures or continuous payment of energy consumption penalties over the life of the equipment are avoided.

According to Mr. Roi Wanders, Mechanical Engineer at Jacobs Engineering in Belgium: “The importance of thermal performance certification lies in the fact that it establishes great confidence in the product and prevents distress and unexpected design flaws once the installation is being commissioned or operated by the end-user”.

CONSEQUENCES OF UNDERPERFORMANCE A deficiency in cooling tower performance often goes unnoticed in many installations. The evaporative cooling equipment is a part of a cooling circuit, often combining multiple components. Each of the components of this cooling circuit influences the other linked components and the efficiency of the system is dependent on the strength of the weakest link.

Lack of thermal performance of the evaporative cooling equipment has a limited effect on the energy consumption of the evaporative cooling equipment itself. What is often more important is the energy consumption of the overall system which the evaporative cooling equipment serves. In a conventional HVAC cooling system for example the fan (and pump) power of the evaporative cooling equipment is small compared to the electrical power of the chiller (often by a factor of 10). Yet, the compressor power is directly related to the condensing temperature of the chiller and this condensing temperature is directly defined by the performance of the evaporative cooling equipment. The ambient temperature at which an HVAC-system can switch to free cooling also decreases. This dramatic effect of underperforming evaporative cooling equipment on the electrical power of the chiller goes far beyond the few percentage points of gain that a chiller manufacturer can offer by installing highly efficient electrical motors (as required by the EU directive 640/2009/EC). The operating cost impact is equally dramatic and results in a yearly recurring increased electricity invoice. Additionally, the tower must work harder to satisfy the expected thermal performance, resulting in the use of even more electrical power.

Depending on the application, underperformance of evaporative equipment can also lead to an increased temperature in a building. Depending on the building purpose, the consequence can be acceptable for a short period only or simply be unacceptable. Underperformance of evaporative cooling equipment for industrial application (whether or not with a chiller in the cooling circuit) can lead to significant production loss and operational danger and is usually unacceptable.

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Capacity deficiencies can lead to risk for a continuous operation and are most of the time difficult to detect prior to commissioning. Most of the time, these deficiencies go undetected and are a continuous energy penalty that must be paid by the owner. Conservative assumptions in building load calculations, reduced building occupancy, off peak ambient conditions and the use of higher than design wet bulb temperatures will often cover effects of undersized evaporative cooling equipment. Yet the negative effects to the owner/end-users will remain. Oversized systems often perform poorly as compared to properly sized cooling systems.

HOW TO SPECIFY THERMAL PERFORMANCE CERTIFICATIONThermal Performance and Efficiency:

The cooling tower shall be capable of cooling _____ l/s of water from ____ °C to _____ °C at a design entering air wet-bulb temperature of _____ °C.

The thermal performance shall be ECC certified in accordance with ECC and CTI certification standards. Equipment without ECC certification will be subject to a field or factory acceptance thermal performance test executed by a qualified independent third party testing agency in accordance with a recognized standard.

Specification Value

Certification assures the buyer that the tower is not intentionally or inadvertently undersized by the manufacturer. Certification alone is not sufficient to assure you that the tower will perform satisfactorily in a particular situation. Certification is established under relatively controlled siting conditions, as defined in manufacturer’s literature, but towers are not always installed under such circumstances. They can be affected by nearby structures, machinery, enclosures, effluent from other cooling towers, etc. Designers and owners must therefore take such site-specific effects into consideration when selecting the tower in order to assure full thermal performance. The buyer must insist, on the written specification (including description of those siting conditions) that the designer/manufacturer is responsible to guarantee this “real world” performance. Nevertheless the installation of a certified product gives the owner assurance that the product itself provides the performance he has paid for. Manufacturers publish layout guidelines, installation manuals, and operating and maintenance manuals, all of which should be followed for a successful installation.

CONCLUSION AND BENEFITS OF THERMAL PERFORMANCE CERTIFICATIONOwner/End-Users are the most important partners of thermal performance certification. They decide the key-requirements of the equipment for the consultant to specify. The end-user is the provider of the capital budget and pays the monthly energy bill of the cooling system. As stipulated in the previous paragraph, the performance of the cooling tower is essential for the performance of the entire cooling system. This is a crucial factor in the evaluation of the sustainability and long term value of the real estate and industrial facilities.

Below you can find a summary that lists the specific benefits of Eurovent-CTI thermal performance certification for cooling towers and closed circuit coolers.

• Owners and end-users: Thermal performance guarantee of the equipment at no additional cost. Installation of equipment that is rated and evaluated on equal terms enabling honest evaluation of competing offers on a level playing ground with a 100% thermal capacity return for the investment.

• Government, EU regulators: Reliable independent basis for the efficiency evaluation of the energy using product. Full scale programme accessible for all manufacturers in a global market.

• Design engineers: Reliable standards to specify and avoid deficiencies attributed to the design of the cooling system. Similar as for the owner/end-user, thermal performance certification is a key decision making factor that guarantees honest comparison of suppliers at no additional cost for the owner/end-user.

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• Contractors: No costly call back due to capacity deficiencies. Exclusion of capacity doubts for the certified components in case of cooling system under performance due to third party issues. Basic requirement to build relationships with trustworthy suppliers.

• Cooling tower manufacturers: Honest competition based upon standards established by evaporative cooling experts resulting in faster product development and sustainable innovation.

Thermal performance certification is a basic element of a successful, sustainable design and offers significant benefits to all segments of the industry.

EUROVENTEurovent is Europe’s Industry Association for Indoor Climate, Process Cooling, and Food Cold Chain Technologies. Its members from throughout Europe, the Middle East and Africa represent more than 1.000 companies, the majority small and medium-sized manufacturers. Based on objective and verifiable data, these account for a combined annual turnover of more than 30bn Euros, employing around 150.000 people within the association’s geographic area. This makes Eurovent one of the largest cross-regional industry committees of its kind. The organisation’s activities are based on highly valued democratic decision-making principles, ensuring a level-playing field for the entire industry independent from organisation sizes or membership fees.

Eurovent’s roots date back to 1958. Over the years, the Brussels-based organisation has become a well-respected and known stakeholder that builds bridges between manufacturers it represents, associations, legislators and standardisation bodies on a national, regional and international level. While Eurovent strongly supports energy-efficient and sustainable technologies, it advocates a holistic approach that also integrates health, life and work quality as well as safety aspects. Eurovent holds in-depth relations with partner associations around the globe. It is a founding member of the ICARHMA network, supporter of REHVA, and contributor to various EU and UN initiatives.

The main objective of the Eurovent Certita Certification (ECC) programme is to certify cooling equipment (and/or components) independently from Eurovent Association. ECC has its own dedicated Technical, Marketing, Sales and Legal department and is structurally independent from Eurovent Association. Eurovent Certita Certification is widely established and well known in the European Cooling industry and defends a strong position of being a credible well organized and trustworthy partner focusing on a mutual European approach establishing a level playground amongst all players on the European market. Currently,

17 performance certification programs are active and monitored by dedicated auditors and program managers.

Eurovent Certita Certification established the first cooling tower certification programme during the early 90’s. The Eurovent 9.2 manual “Thermal Performance Acceptance Testing of Mechanical Draught Standardized Water Cooling Towers” was created by all main cooling tower manufacturers in Europe at that time. However, the program suffered from lack of participation and did not succeed to gain leverage in the market. At the beginning of 2012, ECC has established its new certification programme for Evaporative Heat Rejection Equipment in collaboration with CTI. The programme is in its 3rd year with manufacturer participation covering a substantial percentage of the European market.

For additional information of the Eurovent Certita Certification programme for Cooling Towers, visit www.eurovent-certification.com website or contact Mr. Ian Butler MSc. (ECC Programme Manager for Cooling Towers).

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COOLING TECHNOLOGY INSTITUTE (CTI)The Cooling Technology Institute (CTI) is a nonprofit, self-governing technical association of manufacturers, suppliers, owners, operators and designers. Membership is open to all parties with an interest in heat rejection technology. Among CTI’s stated objectives are a dedication to the advancement of technology, design and performance of heat rejection equipment, the prevention of water and air pollution, and the conservation of water as a natural resource.

CTI was founded in 1950 and has provided a medium of information and data exchange among manufacturers and users of Evaporative cooling equipment and associated products for over sixty years. CTI meets semi-annually to conduct business, technical paper presentations and advance committee work on CTI guidelines, standards, codes, and white papers. It also develops standardized testing codes and standards and engages in and supports research. A key objective of CTI has been to establish and promulgate the use of codes, standards, and specifications aimed at obtaining uniformly good quality in heat rejection technology.

For over sixty years, the CTI also provided cooling tower performance testing services to members and non-members. Starting in January 1993, the CTI has provided these testing services through multiple testing agencies, each examined, qualified, and licensed by the CTI to conduct such tests. The documents establishing the program, and under which it currently operates, are developed by a task force under the auspices of the CTI Board of Directors.

The mission of CTI is to advocate and promote the use of environmentally responsible Evaporative Heat Transfer Systems (EHTS), cooling towers and cooling technology for the benefit of the industry by encouraging education, research, standards development and verification, government relations, and technical information exchange

CTI Objectives:• Maintain and expand a broad-base membership• Identify and address emerging and evolving issues • Encourage and support cooperative research • Assure acceptable minimum quality levels and performance • Establish standard testing and performance analysis systems and procedures • Communicate with and influence governmental entities• Encourage and support forums and methods for exchanging technical informationCTI published their first STD-201, the “Certification Standard for Commercial Water Cooling Towers” in 1962. Later this standard became the “Standard for Thermal Performance Certification of Evaporative Heat Transfer Equipment”. The latest revision created an OM & RS as mentioned previously. Initially, this standard described an extensive matrix of tests to qualify. Similar to the first Eurovent Cooling Tower Certification program, the initial CTI program also required substantial resources that many manufacturers could not justify. After a period of evaluation and revisions of STD-201, the participation to the program started in 1981. The program started to grow significantly from 1992 onward as seen in the graphs. Currently, 34 manufacturers and 8 private brands are listed with one or more CTI certified product lines.

For additional information on the CTI, visit www.cti.org or contact Mrs. Virginia A. Manser, CTI Administrator at vmanser@cti.org

AUTHORS

Rob Vandenboer, Subgroup Marketing Strategy Chairman, Cooling Tower Compliance Committee

Ian Butler, MSc – Project Manager, Eurovent Certita Certification

CT/ECC/2015/v01