Pietro Trevisan - Bitzer - MODERNE TIPOLOGIE DI COMPRESSORE A VITE COMPATTO

XV EUROPEAN CONFERENCE MILANO 7th-8th JUNE 2013 CSG

Latest Technology in Refrigeration and Air ConditioningUnder the Auspices of the PRESIDENCY OF THE COUNCIL OF MINISTERS

Moderne tipologie di compressore a

vite compatto

Rolf Blumhardt // BITZER Kühlmaschinenbau GmbH

Pietro Trevisan // BITZER Italia srl

Moderne tipologie di compressori a vite compatti



INTRODUZIONE (1)

Compressori a vite compatti vengono largamente utilizzati in

chiller e pompe di calore di media e grossa taglia.

Il motivo dell’ampia diffusione può essere individuato nella

semplicità d’uso e nell’elevata affidabilità e vita utile di queste

macchine.

Gli standard di valutazione dell’efficienza e del consumo

energetico del sistema vengono progressivamente evoluti e

con essi anche la tecnologia dei compressori




INTRODUZIONE (2)

Da una valutazione dell’efficienza a pieno carico l’attenzione

si sta spostando progressivamente all’analisi del

comportamento stagionale.

La norma prEN14825 tiene conto del profilo di temperatura

annuale, del numero di ore di servizio e del carico termico.

Moderni compressori devono abbinare elevata efficienza a

pieno con ampia flessibilità di utilizzo al variare del carico e

delle condizioni operative mantenendo l’efficienza di

compressione a valori ottimali.




MODERNI VITE SEMIERMETICI COMPATTI

All’interno della stessa macchina vengono integrati:

Motore elettrico Separatore dell’olio

Sezione di compressione

Valvola a cassetto

Sistema di lubrificazione

e gestione dell’olio




SCELTA DEL REFRIGERANTE:Valutazione del COP teoricoRendimento isoentropico 100%

Sottoraffreddamento liquido 0 K

Surriscaldamento aspirazione 10 K




LIMITI DI IMPIEGO: significativo ampliamento dei limiti per

soddisfare le applicazioni in unità reversibili

.




RIDUZIONE DELLE PERDITE DI CARICO INTERNE: Miglioramento della fluidodinamica

Canali passaggio gas (aspirazione e scarico)

Diversa geometria della valvola a cassetto

Nuova valvola di non ritorno sullo scarico

Nuovi rubinetti di aspirazione e scarico




NUOVA GESTIONE DELL’OLIO (1)

La circolazione dell’olio nel compressore ha una duplice

influenza sul consumo energetico:

-Perdite per attrito nei cuscinetti

-Riespansione del gas solubilizzato nell’olio, quando il

lubrificante ritorna in aspirazione dopo aver attraversato il

circuito di lubrificazione

Tutte le portate d’olio all’interno del compressore sono state

riviste in modo da minimizzare le due fonti di perdita indicate




OTTIMIZZAZIONE DEL SEPARATORE OLIO

Max 0,5% olio in massa nel gas di scarico




VITE COMPATTI CON INVERTER INTEGRATO

Refrigerante R134a

Massima velocità di rotazione 8000 rpm

Potenza frigorifera 270 / 350 / 430 kW @ +5/+50°C (R134a)

Efficienza a carico parziale molto elevata (ESEER / IPLV / SCP)

Regolazione continua della capacità per mezzo di FI

Regolazione automatica del Vi (due gradini) a seconda del

punto operativo

Possibilità di regolazione della potenza dal 15% al 100%

(modello CSVH26-200Y)

Controllo evoluto per capacità e protezione

Ridotta corrente di avviamento

Limitato peso ed ingombro

Particolarmente adatto in macchine dove è richiesta alta

flessibilità di funzionamento

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

-0.1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1

Sta

rtin

gC

urr

en

t(A

)

Time (sec)




Esempio di calcolo di EER ed ESEER per chiller

condensati ad aria in condizioni standard EUROVENT

Compressore a numero di giri variabile con inverter di

frequenza integrato CSVH26-200Y

Refrigerante R134a

Confronto di due sistemi con diversa selezione degli

scambiatori




Chiller con scambiatori di calore con dimensionamento standard

to (°C) tc (°C) SH (K) SC (K) Pe (kW) Qo (kW) EER

2,5 50 10 0 134,6 376 2,79

3 41 10 0 70,3 283 4,03

3 34 10 0 35,6 189,4 5,32

3,5 25,5 10 0 13,93 96,7 6,94

ESEER: 5,19

Delta T condenser: 15-11-9-5,5 @ 0K subcooling in condenser

Chiller con scambiatori di calore con dimensionamento ottimizzato

to (°C) tc (°C) SH (K) SC (K) Pe (kW) Qo (kW) EER

3 47 10 2 128,8 408 3,17

3,5 40 10 2 71,7 308 4,30

3,5 33 10 2 35,8 204 5,70

3,5 26 10 2 14,76 103,6 7,02

ESEER: 5,46

Delta T condenser: 12-10-8-6 @ 2K subcooling in condenser

ATTENZIONE: il calcolo di EER e ESEER non tiete conto della potenza di ventilazione




5.00

5.05

5.10

5.15

5.20

5.25

5.30

5.35

5.40

5.45

5.50

ESEER

Confronto di ESEER

condensatore standard

condensatore ottimizzato




0.00

2.50

5.00

7.50

10.00

12.50

15.00

2.50

3.50

4.50

5.50

6.50

7.50

25 50 75 100

EE

R g

ain

of

eff

icie

nt

co

nd

en

se

r[%

]

EE

R

Qo load [%]

Confronto di EER di 2 chiller caratterizzati da un diverso dimensionamento degli scambiatori

condensatore ottimizzato

condensatore standard

variazione % di EER (acala a destra)




Sommario:

- Introduzione di versioni differenziate per le diverse applicazioni

- Allargamento dei limiti di impiego

- Ottimizzazioni nella gestione dell’olio

- Standardizzazione del processo produttivo

- Miglioramento del separatore dell’olio e scelta del lubrificante

in funzione dell’applicazione

- Miglioramento della fluidodinamica interna

- Nuova tecnologia a velocità variabile (fino a 8000 rpm)

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