Danfoss Turbocor centrifugal compressors for air

Creando un mondo di differenza
Compressori centrifughi Turbocor per sistemi di condizionamento dell’aria
Introduzione di una nuova
era nelle prestazioni
Oggi il mondo è alla ricerca di una tecnologia HVAC che fa la differenza
in termini di efficienza, sostenibilità ed applicabilità. Per sistemi HVAC
commerciali ed industriali di media grandezza e aftermarket retrofit,
i compressori Danfoss Turbocor fanno la differenza con vantaggi che
includono:
I cuscinetti elettromagnetici permettono ai
compressori Turbocor il raggiungimento
di una efficienza straordinaria, riducendo
al contempo la manutenzione.
• La straordinaria efficienza energetica riduce
i bilanci di funzionamento e aiuta a ridurre il
contenuto di CO2 di un impianto, grazie a un
utilizzo annuo di energia inferiore del 30% al
50% rispetto ai compressori convenzionali. Negli
Stati Uniti queste elevate efficienze potrebbero
contribuire a ottenere punti LEED® USGBC.
• La taglia estremamente compatta e il peso leggero
consente agli OEM e agli imprenditori di installare,
con spese ridotte, un compressore centrifugo senza
attrito, a due stadi, con un ingombro molto inferiore
rispetto a quello di compressori convenzionali.
• Il livello del suono pari a 72 dBA (TT300) elimina
la necessità di protezione dell’udito. Questi
compressori normalmente non sono più rumorosi
di altri suoni in una tipica sala macchine e sono
molto più silenziosi rispetto a compressori a vite e a
pistone di grandezza equivalente.
• Sostenibilità straordinaria e lunga durata di vita,
perché non sono presenti superfici soggette
ad usura meccanica grazie alla tecnologia con
cuscinetti magnetici senza attrito. Anche l’assenza
di olio, l’elevata efficienza e il peso inferiore
contribuiscono a una soluzione di sistema più
sostenibile.
Compressore a vite tipico
• Facilita la conformità con i National Energy Code
(NEC) come la norma ASHRAE 90.1 e la Direttiva
Europea 2002/91/CE, e aiuta a soddisfare le
regolamentazioni locali sempre più severe, come
il California Title 24 Energy Efficiency Standards for
Residential and Nonresidential Buildings
• Riduce le emissioni di CO2 riducendo le kWh con un
miglioramento del +33% dell’IPLV (Integrated Part
Load Value) in molte applicazioni
• Globalmente riconosciuta come l’alternativa
ambientalmente responsabile agli
idroclorofluorocarburi (HCFC), il refrigerante
HFC-134a possiede un potenziale di riduzione
dell’ozono (ODP) pari a zero
• Basse spese di
manutenzione
sono un
vantaggio
diretto ottenuto
eliminando la
necessità di
cambiare l’olio
refrigerante o
riparare sistemi
con problemi
cronici di
lubrificazione
Livello di rumore in una sala macchine tipica.
Analisi dei risparmi energetici e di emissioni di CO2
Turbocor Chiller esistente Risparmi
Capacità del chiller - tonnellate (kW)
250 (880)
250 (880)
—
IPLV (kW/tonn.)
0,34
0,65
—
10,35
5,42
—
IPLV (COP)
Media delle ore di funzionamento annue (h)
5.820
5.820
—
Consumo totale annuo (kWh)2
296.820
567.450
270.630
Costi dell’elettricità (USD/kWh)
0,10
0,10
—
Media dei costi di funzionamento annui (USD)
29.682
56.745
1
27.063
48%
54.126
Risparmi cumulativi in 2 anni (USD)
81.189
Risparmi cumulativi in 3 anni (USD)
Turbocor Chiller esistente Risparmi di CO2
Media delle emissioni annue di CO2
(tonnellate metriche)3
213,1
Note:
1. La media delle ore di funzionamento annue include gli edifici adibiti ad uffici,
il raffreddamento di processi, i centri di dati, ecc.
I risparmi dal punto di vista
economico ed ambientale
aumentano.
2. Calcoli basati sul carico medio di 60%.
3. Calcoli basati sul fattore di emissione di CO2 pari a 7,18x10-4 tonnellate metriche [CO2 / kWh]
(eGRID2007 v. 1.1, tasso di emissione annui di CO2 negli Stati Uniti, dati dell’anno 2005) dal
sito web statunitense EPA.
407,4
Conversioni:
1 [metric Ton] = 2.204,6 [lbs US]
194,3
48%
Riducete il consumo di energia fino
al 50% con l’inverter a frequenza
variabile (VFD)
Uno straordinario IPLV (Integrated Part Load Value)
è il risultato di una prestazione energetica ottimale
attraverso l’intera fascia di esercizio, dal 100% al
20% circa.
Perdita di efficienza in %
Prestazioni crescenti
con tecnologia avanzata
Il compressore Turbocor usa un inverter a
frequenza variabile integrato per ridurre la velocità
del compressore e massimizzare i risparmi sui
costi energetici man mano che la temperatura di
condensazione e/o il carico di calore diminuiscono.
I compressori e chiller convenzionali consumano
più energia a causa della presenza di olio lubrificante
che impedisce il trasferimento termico. Anche un
chiller con un contenuto d’olio del 4% può perdere
il 9% di efficienza. (Figura 1)
Figura 1: Perdita di efficienza
in percentuale.
1
2
3
4
5
8
Figura 2: Contenuto d’olio
trovato nei campioni di chiller
centrifughi di tecnologia più
vecchia.
22,9
20
17,8
17,9
16,7
15
16,9
12,7
9
10
4,9
2,9
2,1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Chiller campione
(Progetto di ricerca ASHRAE 601)
Cuscinetti magnetici senza attrito eliminano
il costo di quelle inefficienze nonché i costi di
manutenzione associati al cambio dell’olio.
Sensori in ogni cuscinetto magnetico monitorano
la posizione dell’albero 100.000 volte al secondo
assicurando il posizionamento preciso.
7
25
5
Molti chiller sono sovraccaricati con olio
(Figura 2), facendo sì che l’efficienza energetica
effettiva sia molto inferiore al valore nominale
dell’apparecchiatura.
Figura 3: Il design senza attrito
è più efficiente su tutta la
gamma.
Compressore
Danfoss Turbocor
a velocità variabile
Risparmi in $
Efficienza
Una parte mobile (albero rotore del motore
e gruppo turbine) viene levitata durante la
rotazione da un sistema di cuscinetti controllato
magneticamente consistente di un cuscinetto
assiale e due cuscinetti radiali che elimina
completamente qualsiasi contatto fra metalli.
6
Contenuto d'olio in %
Contenuto d'olio in %
Funzionamento al 100% esente da
olio con cuscinetti magnetici
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Velocità fissa
0%
25%
50%
75%
100%
Modulazione di capacità
(Confronto con compressori convenzionali a velocità fissa)
Fatevi furbi con il controllo digitale
al 100%
Le strategie di controllo si traducono in risparmi
energetici. Come primo modello di compressore
veramente “intelligente”, i compressori Danfoss
Turbocor utilizzano un’elettronica di controllo
digitale di bordo che gestisce in modo proattivo
il funzionamento del compressore al fine di
ottimizzare le prestazioni, fornendo un controllo
esterno e un monitoraggio web-enabled con un
BAS o EMS per fornire i migliori risparmi di energia.
Ventole
Cuscinetto
radiale
anteriore
Anello per sensore
Motore
Cuscinetto
radiale
posteriore
Cuscinetto
assiale
Anello per sensore
L’albero rotore viene levitato usando una tecnologia con cuscinetti magnetici brevettata.
Fornitura di tecnologie affermate
Magnete
permanente
N
N
S
Magnete
permanente
S
Elettromagnete
ROTORE
ROTORE
Elettromagnete
S
N
N
Sezione trasversale del cuscinetto assiale
Cuscinetti magnetici e sensori dei
cuscinetti
• Composti di magneti permanenti e di
elettromagneti con un design unico, brevettato,
per una taglia compatta e prestazioni
affidabilmente elevate
• Consente una rotazione dell’albero del
compressore senza attriti, controllata con
precisione
• I sensori dei cuscinetti, collocati in corrispondenza
di ciascun cuscinetto magnetico, inviano
informazioni sull’orbita del rotore e sulla spinta/
informazioni assiali in tempo reale al controllore
del cuscinetto
Motore sincrono a magnete permanente
• Alimentato da un’alimentazione di tensione a
PWM (modulazione di ampiezza degli impulsi)
• Il funzionamento a frequenza variabile ad alta
velocità consente di ottenere un’elevata efficienza,
compattezza e i vantaggi dell’avviamento
graduale
Cuscinetti di atterraggio
• I cuscinetti situati radialmente ed assialmente
supportano il rotore quando il compressore non
è sotto tensione
• Fornisce un sostegno, impedendo il contatto tra il
gruppo rotore/turbina ed altre superfici metalliche
S
Sezione trasversale del cuscinetto radiale
Albero e turbine
• Un solo componente di compressore mobile
di dimensioni maggiori
• Agisce come un rotore per un motore sincrono
a magnete permanente
• Le turbine sono collegate direttamente all’albero
Inverter a frequenza variabile
• L’IGBT (transistor bipolare a gate isolato) è un
inverter che converte una tensione CC in una
tensione CA trifase alternata regolabile
• I segnali provenienti dal controllore del motore/
cuscinetto devono determinare la frequenza di
uscita, la tensione e la fase dell’inverter, regolando
così la velocità del motore
• Riconverte l’energia meccanica in energia
elettrica. In caso di interruzione dell’alimentazione,
questo schema di controllo brevettato è grado di
consentire un normale ritorno e lo spegnimento
Modulo soft start
• Riduce in modo significativo l’elevata corrente di
spunto, fornendo vantaggi ai sistemi elettrici in
linea e riducendo la sollecitazione termica sullo
statore
• La corrente di spunto all’avviamento è solo 2
amps rispetto a un valore tipico di 250-350 amps
presente nei compressori convenzionali in questa
gamma di tonnellaggio e ridefinisce davvero gli
avviamenti morbidi
Pacchetto elettronico
• Collegamento a punto singolo
all’alimentatore primario
• Il raddrizzatore converte la potenza di linea CA
in una sorgente elettrica CC ad alta tensione
• Condensatori per un’alimentazione di tensione
CC regolare
• I convertitori CC-CC per l’alimentazione e
l’isolamento di alte e basse tensioni CC
• Collegamento di rete per il controllo e il
monitoraggio esterno
• Amplificatore PWM per alimentare
cuscinetti elettromagnetici
• Cuscinetto del compressore e microprocessore
del controllore motore
Progettato per una facile applicazione e
un funzionamento affidabile
Soluzione facile e migliore per chiller
di media grandezza o sistemi DX
Progettato per applicazioni HVAC da parte di
ingegneri HVAC. Fornisce refrigerazione ad
applicazioni di condizionamento dell’aria con
temperature minime dell’evaporatore di 15 a
20ºF/-9 a -6,6ºC (in funzione del rapporto di
pressione del sistema). Ideale per chiller o sistemi
di trattamento aria ad espansione diretta in
applicazioni di raffreddamento nel settore civile
o del processo.
Facile montaggio universale
Tutti i modelli Turbocor hanno la stessa grandezza
fisica e le stesse posizioni di collegamento e
utilizzano gli stessi controlli e lo stesso modulo
di monitoraggio delle interfacce — e vengono
montati nello stesso modo standard.
Costi ridotti in termini di
prodotto e funzionamento
Il design con cuscinetto magnetico senza attrito
non richiede un sistema di gestione dell’olio.
Facile da controllare
L’elettronica digitale a
bordo è “il cervello interno”
che rende il compressore
Turbocor completamente
autonomo mentre consente
un’autodiagnosi, un
monitoraggio e un controllo
sofisticati.
Questa intelligenza è
facilmente accessibile con
varie uscite di controllo - incluso
il ModBus e il monitoraggio
e il controllo web-enabled.
Facile da manutenere
Facile da gestire
Nessuna necessità di cambiare l’olio, assenza di
usura sui componenti meccanici, solo una semplice
manutenzione preventiva.
I compressori pesano meno di 300 lbs (136 kg), una
frazione del peso di compressori convenzionali con
un ingombro inferiore del 50% circa.
Facile scelta del refrigerante
Ottimizzato per HFC -134a, il refrigerante affermato
con potenziale nullo di danno alla fascia di ozono.
L’olio non può rivestire le superfici di trasferimento
termico, pertanto l’efficienza dell’unità rimane elevata
per la durata di vita, offrendo ai clienti la massima
efficienza e le emissioni più basse nonché le prestazioni
più economiche nella sua fascia di tonnellaggio.
Pressure and Temperature Trends
Requested/Actual Power Trends
Company Vision—Danfoss Turbocor Compressors sarà il fornitore preferito
e principale al mondo di compressori centrifughi.
Intimità con il cliente—Danfoss Turbocor Compressors instaurerà
partenariati con i clienti e tratterà i clienti riconoscendo che esistono
molti concorrenti.
Eccellenza operativa—Danfoss Turbocor Compressors concorre a fornire
un prodotto di qualità che soddisfa o supera quella della tecnologia di
compressori convenzionali.
Offriamo un vantaggio esclusivo
Design e produzione avanzati
Dal 1993, il nostro team internazionale di designer
ed ingegneri ha intrapreso un programma di
sviluppo rigoroso per produrre e migliorare il
compressore Turbocor.
Oggi l’azienda si è sviluppata in un’impresa
commerciale solo dedicata al design, alla
produzione, al marketing e all’assistenza dei
compressori HVAC commerciali più efficienti e
più economici del mondo.
Assistenza di esperti
Gli esperti di Danfoss Turbocor forniscono
programmi di formazione completi relativi ai
prodotti e all’assistenza insieme a un’assistenza
relativa alle applicazioni per gli OEM e i loro
agenti nonché i clienti finali.
L’azienda è quindi specializzata nell’assicurare
la riuscita applicazione dei compressori Turbocor
per apparecchiature HVAC.
Siti strategici per la sede centrale
e la produzione
Situato a Tallahassee, in Florida, lo stabilimento
Danfoss Turbocor con una superficie di 6.800 mq,
ospita l’impianto di produzione, le strutture di
collaudo, gli uffici di progettazione, di ricerca
e sviluppo e uffici dell’azienda.
Danfoss Turbocor Compressors si dedica a
soddisfare i propri clienti fornendo un servizio
“Best in Class” in termini di qualità, valore e
puntualità nelle consegne, sempre sforzandosi
ad assicurare miglioramenti continui.
Certificato in
ISO 9001 e 14001
Danfoss Turbocor Compressors Inc.
1769 E. Paul Dirac Drive
Tallahassee, FL 32310, USA
Telefono: +1 850-504-4800
Fax: +1 850-575-2126
www.turbocor.com
Printed
On
Printed on
Recycled
Paper
Recycled Paper
Danfoss Turbocor Compressors non accetta alcuna responsabilità per possibili errori nei cataloghi, negli opuscoli e in altro materiale stampato. Danfoss Turbocor si riserva il
diritto di alterare i propri prodotti senza preavviso. Ciò vale anche per prodotti già ordinati, sempre che tali alterazioni possano essere fatte senza che sia necessario adottare
dei cambiamenti successivi nella specifica già concordata. Tutti i marchi di fabbrica in questo materiale sono proprietà delle rispettive aziende. Danfoss Turbocor, Turbocor e il
suo logo sono marchi registrati di Danfoss Turbocor Compressors Tutti i diritti riservati.
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