Test funzionali ed ottimizzazione delle performance di due prototipi di condizionatore d’aria compatti Solar DEC

Abstract

Nell’ambito di questo lavoro di ricerca è stata svolta una estesa campagna di monitoraggio per il sistema Solar DEC freescoo residential installato nell’estate del 2014 presso il Dipartimento DEIM dell’Università di Palermo. In una prima fase dello studio sono state svolte delle prove preliminari volte ad identificare problematiche al funzionamento di alcuni dei componenti interni. In particolare è stata posta attenzione al miglioramento del funzionamento dello scambiatore evaporativo e dei componenti coinvolti nel processo di deumidificazione dell’aria. E’stato aggiornato il sistema di monitoraggio e migliorata la logica di controllo dei letti adsorbenti. Relativamente alle prestazioni energetiche possono essere tratte le seguenti conclusioni:  Complessivamente il sistema presenta un’elevata efficienza energetica. Il coefficiente EER della macchina è risultato di 12,8 come valore medio sul periodo considerato. Se si considera invece la autoproduzione da PV, il valore sale a 50,7. L’elettricità consumata dagli utilizzatori interni alla macchina è stata infatti prelevata dalla rete solo per il 25% del totale, mentre il restante 75% è stato generato dal sistema PV. Ad esempio, il consumo di energia elettrica causato da un utilizzo esteso per tutta la stagione estiva (90 giorni, 12 ore al giorno), stimato a partire dai valori di efficienza misurati, ammonterebbe a circa 40 kWh corrispondenti al consumo di circa due giorni di funzionamento continuativo di un comune climatizzatore domestico alla massima potenza. Dalle considerazioni fatte si evince che l’efficienza elettrica dell’unità esaminata è nettamente superiore a quella di un sistema di climatizzazione tradizionale;  In termini di potenza di raffreddamento, sono stati registrati invece valori minori rispetto a quelli nominali. La causa principale risiede nel fatto che la capacità di deumidificazione dei letti adsorbenti e la potenza di raffreddamento dello scambiatore evaporativo non hanno mai raggiunto i valori nominali. Il massimo della potenza di raffreddamento raggiunto è stato di 1,8 contro 2,7kW. Il sistema presenta dunque margini di miglioramento sia sul fronte della capacità di raffreddamento sensibile che su quello della deumidificazione dell’aria;  Si è notato un miglioramento delle prestazioni a seguito delle modifiche apportate rispetto ai valori mediamente raggiunti durante le prove fatte nel 2014;  I dati di monitoraggio relativi alla stagione invernale mostrano che il sistema può fornire un importante contributo al riscaldamento e alla ventilazione dell’ambiente a cui è connesso a costi energetici praticamente nulli. Inoltre, nell’ambito di questo studio, è stata svolta una analisi di ciclo di vita dell’unità in esame al fine di determinarne le prestazioni energetiche ed ambientali complessive, confrontandole con quelle di un sistema convenzionale di riferimento. I principali risultati di quest’analisi possono essere così riassunti:  La fase di costruzione presenta impatti considerevolmente maggiori rispetto a quella di utilizzo (tra 87-89% del totale)  Il consumo globale di energia primaria dell’unità freescoo, dovuto sia alla fase di costruzione che a quella di utilizzo corrisponde a circa metà dell’energia primaria consumata dall’unità di condizionamento dell’aria convenzionale nella sola fase di utilizzo.  Il consumo globale di acqua dovuto all’utilizzo dell’unità freescoo è nettamente maggiore di quello dell’unità convenzionale di riferimento se si considera il consumo d’acqua dovuto alla produzione di elettricità utilizzata da entrambi i sistemi. Infine è stato svolta un’analisi preliminare sul potenziale di diffusione e sui risparmi economici ottenibili rispetto all’utilizzo di un sistema di climatizzazione convenzionale. Tale analisi ha mostra che la diffusione del sistema dipende essenzialmente dal prezz