Progettazione, realizzazione e collaudo di un prototipo di unità polivalente

Tertiary sector buildings (in particular malls, hotels and spa) often need, in any time of the year, simultaneous cooling and heating for space cooling, air conditioning or domestic hot water production. Multipurpose units address the needs of such buildings and can compete with traditional chiller and boiler solutions on a technical basis and, in particular applications, also on an economical one. This work describes the design, implementation and testing of a multipurpose unit prototype made in Systemair s.r.l. (MB). The design of the prototype started from an already existing reversible unit and the final product was obtained through the adding of components and modifications of the circuit. Each modification has been followed by a test phase to verify the functioning and/or spot problems to be solved in the next step. Furthermore, the technical problems deriving from the filling and emptying of the heat exchangers were analyzed and solved to avoid the compressor to work in critical conditions during the start transitory. Finally, the prototype has been rated following the current standards.

Negli edifici destinati al settore terziario (in particolare centri commerciali, alberghi, centri benessere) viene generalmente richiesta, in ogni periodo dell’anno, la contemporanea produzione di energia termica e frigorifera per il riscaldamento e il raffreddamento di acqua destinata alla climatizzazione degli ambienti ed al trattamento dell’aria di rinnovo o per la produzione di acqua calda sanitaria. L'unità polivalente risulta essere una soluzione omnicomprensiva per i fabbisogni degli edifici che può competere sul piano tecnico e, in casi particolari, anche sul piano economico con le soluzioni più tradizionali quali chiller e caldaia. Il presente lavoro di tesi descrive la progettazione, realizzazione e collaudo di un prototipo di unità polivalente avvenuto presso Systemair s.r.l. (MB). Il prototipo è stato realizzato a partire da una unità invertibile già esistente: tramite aggiunta di componenti e modifiche del circuito si è giunti alla configurazione finale. Ad ogni modifica è seguita una fase di test per evidenziare eventuali problemi e una fase di osservazione di dati per poi proporre soluzioni. Ci si è soffermati inoltre sulle problematiche tecniche derivanti dalla relativa complessità del circuito. In particolare sono state implementate soluzioni per garantire il corretto riempimento e svuotamento degli scambiatori di calore nei transitori di accensione senza spingere il compressore al funzionamento in condizioni critiche. Infine il prototipo è stato testato in calorimetro per misurarne le prestazioni seguendo la normativa vigente.