Prove di vita accelerata per scaldacqua elettrici a pompa di calore per la produzione di acqua calda sanitaria

Accelerated life tests consist of a variety of test methods for shortening the life of products or hastening the degradation of their performance. In this thesis first are presented the different kind of tests and the most common accelerated life tests used in practice and then are given some basics of statistics so that test data can be analyzed in order to find the product life trend. At last it’s examined a test performed in Oak Ridge National Laboratory, TN, USA, on ten heat pump water heater (HPWH) prototype and it’s presented an approach to data process in order to find the distribution that best fits failure data of the HPWH tested. The results of the study show that the exponential distribution, that is one of the most popular distribution used in accelerated test data analysis, badly describe HPWH lifetime; whereas lognormal and Weibull distributions in addition to fit better the data, they have a trend that suit better to the product characteristics. To determine which of the two distributions better describes lifetime of HPWHs tested it’s turned out impossible because of the shortness of failure data produced by the test.

Le prove di vita accelerata riguardano una grande varietà di metodologie di test volte a verificare in breve tempo la durata di un prodotto o la degradazione delle sue performance. In questa tesi vengono dapprima presentate le diverse tipologie di test e le prove di vita accelerata più comuni. Vengono poi fornite le basi statistiche per poter analizzare i dati ottenuti dai test, al fine di stabilire l’andamento della durata della vita del prodotto. Infine viene esaminato un test condotto nell’Oak Ridge National Laboratory, TN, USA, su dieci prototipi di scaldacqua elettrici a pompa di calore per la produzione di acqua calda sanitaria (HPWH, heat pump water heater), e viene presentato un approccio per l’elaborazione dei dati che ha lo scopo di individuare la distribuzione che meglio approssima i dati di guasto delle HPWH testate. Dallo studio effettuato emerge che la distribuzione esponenziale, una della distribuzioni maggiormente utilizzate nell’analisi dei dati di guasto dei test accelerati, male si addice alla descrizione della vita delle HPWH; mentre la distribuzione lognormale e quella di Weibull oltre ad interpolare più accuratamente i dati, possiedono un andamento che rispecchia maggiormente le caratteristiche del prodotto. Stabilire quale tra queste due distribuzioni sia la più adatta per rappresentare la durata della vita delle HPWH testate si è rilevato impossibile a causa della scarsità di dati di guasto che il test ha prodotto.