I compressori sono fondamentali per la decarbonizzazione nel settore HVACR

La domanda globale di sistemi di climatizzazione è in crescita, il che sta contribuendo all’aumento delle emissioni di carbonio e mettendo a dura prova le reti elettriche in tutto il mondo e negli Stati Uniti. Infatti, secondo un rapporto dell’Agenzia internazionale per l’energia (IEA), la domanda globale di energia dall’aria Si prevede che i condizionatori triplicheranno entro il 2050, con lo stock globale di condizionatori negli edifici che crescerà fino a 5,6 miliardi entro il 2050, rispetto agli 1,6 miliardi di oggi. Secondo il rapporto, ciò equivale a 10 nuovi condizionatori venduti ogni secondo per i prossimi 30 anni.

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Ciò è preoccupante, poiché i sistemi HVAC, così come le apparecchiature di refrigerazione commerciale, consumano una quantità significativa di energia, il che porta ad un aumento delle emissioni di carbonio. Per affrontare questo problema, i produttori hanno lavorato duramente per trovare soluzioni, e una delle più promettenti è il compressore a velocità variabile.

A differenza dei tradizionali sistemi HVAC a velocità fissa, progettati per soddisfare i requisiti di carico di picco nei giorni più caldi o più freddi, i compressori a velocità variabile offrono una soluzione più efficiente dal punto di vista energetico. Utilizzando questa tecnologia, i sistemi HVAC possono regolare la propria potenza per soddisfare con precisione le esigenze specifiche dell'edificio, del clima locale e persino per bilanciare i carichi su più compressori o sistemi, ha affermato Frank Ford, direttore della gestione dei prodotti di Turbocor Compressors presso Danfoss.

"In questo modo, i sistemi di compressori a velocità variabile possono garantire un risparmio energetico fino al 40% rispetto ai sistemi di compressori a velocità fissa", ha affermato. “Questa significativa riduzione del consumo di energia non solo comporta un risparmio sui costi per i proprietari degli edifici, ma contribuisce anche agli sforzi di decarbonizzazione riducendo la necessità di ulteriori centrali elettriche”.

Poiché i sistemi convenzionali a velocità fissa sono generalmente progettati per soddisfare i giorni di picco di carico, di solito hanno una capacità maggiore di quella necessaria per il normale utilizzo quotidiano. Di conseguenza, questi sistemi si accendono e spengono frequentemente, il che può portare a fluttuazioni della temperatura e a un ridotto controllo dell'umidità, nonché a diminuzioni di efficienza dovute all'avvio e all'arresto, ha affermato Vickie Blakey, responsabile marketing dei prodotti residenziali presso Emerson.

"I compressori modulanti, d'altra parte, danno ai sistemi la capacità di regolare la capacità per adattarsi al carico, e questo si traduce in tempi di funzionamento più lunghi con maggiore efficienza per massimizzare sia il comfort che il risparmio energetico", ha affermato. "L'uso di compressori modulanti nelle applicazioni a pompa di calore contribuisce a realizzare obiettivi di decarbonizzazione per il riscaldamento e il raffreddamento contribuendo a ridurre le emissioni e il consumo di energia."

OPZIONI HVAC: I compressori a velocità variabile sono spesso utilizzati nelle pompe di calore, nelle unità sul tetto, nei refrigeratori e nei sistemi geotermici. (Per gentile concessione di LG Electronics Component Solution)

Le pompe di calore stanno inoltre sostituendo o integrando sempre più apparecchiature di riscaldamento basate su combustibili fossili come caldaie e forni, che possono ridurre ulteriormente le emissioni di carbonio di un edificio. Le pompe di calore a velocità variabile mirano specificamente a soddisfare le esigenze di riscaldamento degli ambienti offrendo capacità aggiuntiva in condizioni climatiche estremamente fredde, quando la temperatura esterna scende sotto lo zero, ha affermato Jerry Edwards, responsabile parziale dell'ingegneria delle vendite presso LG Electronics Component Solution Business Team.

"La tecnologia a velocità fissa non può adattarsi, quindi quando i componenti sono dimensionati per il raffreddamento ad alta temperatura, sono effettivamente sottodimensionati per il riscaldamento a bassa temperatura", ha affermato. "La tecnologia a velocità variabile consente di compensare entrambe le estremità dello spettro, riducendo la potenza del compressore quando non è necessaria e aumentandola quando è richiesta."

I compressori a velocità variabile possono essere utilizzati in un’ampia gamma di apparecchiature HVAC, tra cui pompe di calore, unità da tetto, refrigeratori e sistemi geotermici, ma i vantaggi della tecnologia varieranno a seconda dell’applicazione. Come ha osservato Edwards, la tecnologia a velocità variabile ha più senso nei sistemi progettati per funzionare con un’ampia gamma di carichi del compressore e capacità di uscita desiderate.