La corretta gestione dei sistemi HVAC

La chiave del risparmio energetico in vari ambiti industriali consiste in una corretta gestione e controllo dei sottosistemi elettronici. A svolgere un importante ruolo sono le soluzioni HVAC che rappresentano un insieme di sistemi decisamente affamati di elettricità presenti in molti ambienti domestici e commerciali, ma anche nel settore automotive. Una efficiente gestione energetica dei sistemi HVAC potrebbe incidere fino al 60% sulla spese energetica.

Introduzione

Il mercato HVAC è maturo, ma ancora soggetto all'innovazione high-end. Le unità HVAC e i sistemi di distribuzione sono parte integrante della funzione di climatizzazione della cabina. Un'erogazione di flusso adeguata è importante per garantire il comfort degli occupanti, ma anche per il funzionamento sicuro di un veicolo che richiede capacità di disappannamento e sbrinamento adeguate. Allo stesso tempo, l'energia richiesta per l'erogazione del flusso dovrebbe essere ridotta al minimo per un migliore risparmio di carburante, mentre gli effetti negativi dei rumori acustici associati dovrebbero essere limitati. Per raggiungere questi obiettivi, i progetti dei condotti e dei driver come parte del sistema di controllo sono attentamente valutati e ottimizzati durante il processo di sviluppo del veicolo. Nella modalità di ricircolo, i sistemi HVAC di fascia alta monitorano diversi parametri dell'aria in cabina, fanno ricircolare l'aria attraverso l'unità di condizionamento e limitano al minimo l'ingresso dell'aria fresca, rispettando i parametri dell'aria impostati dal conducente e / o dalle specifiche del sistema. In teoria, tale ricircolo automatico può ridurre il consumo di carburante di un sistema HVAC del 35%. A seconda delle condizioni climatiche e dei cicli di guida, un sistema HVAC può consumare fino a tre litri di carburante ogni 100 km. Ciò indica che le auto di grandi dimensioni dotate di un sistema HVAC di fascia bassa beneficeranno maggiormente dell'aggiunta di una funzione di ricircolo automatico. Tuttavia, le auto di piccole e medie dimensioni dotate di motori avanzati con basse emissioni di CO2 beneficeranno anche di un intelligente ricircolo dell'aria poiché il contributo del consumo di carburante HVAC è relativamente alto. Le previsioni indicano che la percentuale di auto dotate di un sistema HVAC semiautomatico o completamente automatico aumenterà di anno in anno. Queste tendenze indicano che le tecnologie dei sensori CO2 e IAQ (qualità dell'aria interna) già disponibili saranno sempre più riutilizzate in auto di piccole dimensioni (figura 1).

Figura 1: schema a blocchi di un sistema HVAC

Sensori ed elettronica

I sensori rendono i sistemi HVAC più efficienti misurando il flusso e la pressione dell'aria attraverso un sistema di controllo efficace. Gli edifici richiedono una certa quantità di flusso d'aria a seconda della funzione dell'edificio/cabina e del numero medio di occupanti. Ad esempio, poiché un centro commerciale ha una grande quantità di persone che emettono CO2, i sensori di pressione assicurano che una maggiore quantità di flusso d'aria venga pompata nell'edificio, in modo che le persone possano respirare in tutta tranquillità. Misurando la pressione e il flusso d'aria delle singole stanze, i proprietari degli edifici possono ottimizzare il riscaldamento, il raffreddamento e il flusso d'aria. Aumentando l'efficienza del sistema HVAC, i sensori possono ridurre il consumo energetico e i costi degli edifici. I sensori di pressione possono anche garantire la conformità agli standard legali richiesti.

HVAC facilita la gestione del clima all'interno della cabina controllando il grado di caldo / freddo. Ci sono stati momenti in cui avere un condizionatore d'aria in un'automobile era considerato un lusso, ma oggi i climatizzatori sono diventati attrezzature standard anche nelle automobili di livello base. Lo scopo principale del controllo automatico del clima è quello gestire la temperatura di una determinata area per garantire il comfort dei passeggeri.
Il back-end del sistema comprende uno o più motori, attuatori (per il controllo della circolazione dell'aria fresca, controllo generale del flusso d'aria e controllo della temperatura) e un'unità di refrigerazione accoppiata a molti condotti attraverso i quali l'aria viene trasferita alla cabina.
Il principio alla base del funzionamento dell'unità HVAC è rappresentato dalla conduzione e convezione. Il calore viene trasferito da una regione a bassa temperatura ad una regione ad alta temperatura nel veicolo, a causa della differenza di pressione. Questo processo [...]

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