Alfa Laval - Prestazioni AHRI

La certificazione AHRI degli scambiatori di calore a piastre diventa internazionale!

Quando i fornitori di scambiatori di calore applicano grandi tolleranze dimensionali, si crea incertezza sulle prestazioni dello scambiatore di calore. Tuttavia, vi è una soluzione che può rimuovere questa incertezza - certificazione delle prestazioni AHRI - l'unica certificazione prestazioni di terze parti globale per scambiatori a piastre.

Nel 2001, sul mercato del Nord America è stato lanciato il programma di certificazione per gli scambiatori di calore liquido-liquido insieme allo standard AHRI 400 per i collaudi tecnici. Dal 2012 il programma di certificazione può essere usato in tutto il mondo. Questo ha un enorme impatto su come gli scambiatori di calore a piastre vengono specificati e acquistati

Il programma di certificazione per gli scambiatori di calore liquido-liquido AHRI 400 (AHRI LLHE) è al momento l'unica certificazione di terzi disponibile a livello mondiale per gli scambiatori di calore a piastre.

 

Un problema non rivelato

Prima che lo standard e il programma di certificazione per gli scambiatori di calore liquido-liquido AHRI 400 fossero introdotti negli Stati Uniti e Canada, era emerso un problema nascosto relativo alle prestazioni degli scambiatori di calore a piastre. Dato che la concorrenza era da tempo accanita, alcuni produttori tenevano bassi i costi riducendo le dimensioni dei componenti. In questo modo, compromettendone volontariamente le prestazioni, hanno potuto offrire spesso prezzi molto allettanti.

In una prospettiva di lungo termine, però, i prezzi bassi si sono rivelati una mera illusione. Gli scambiatori di calore dimensionati in questo modo hanno spesso offerto prestazioni molto scarse nel lungo periodo, generando costi di esercizio alti. Durante l'utilizzo prolungato in periodi di picco (ad esempio, durante il grande caldo estivo di New York City) un gran numero di scambiatori di calore lavorava molto al di sotto del livello adeguato della capacità di scambio termico, forzando quindi pompe e refrigeratori a compensare con un lavoro più intenso. Il risultato ovvio: uno spreco enorme di energia elettrica. Non solo nei periodi di picco, ma in ogni momento.

Dato che gli scambiatori di calore stavano comunque “facendo il loro lavoro” (sebbene con un consumo energetico elevato), questa discrepanza di capacità di scambio termico non è mai stata notata e nemmeno presa in considerazione. Un problema ben mascherato, senza dubbio.

Una rivoluzione silenziosa

Lo standard AHRI LLHE è ora una normativa applicata a livello mondiale; è, a nostro parere, una rivoluzione silenziosa che avrà effetti multipli sulla nostra industria. Per i nostri clienti, le conseguenze (anche nel breve termine) sono evidenti. Con un sistema uniforme di certificazione, saranno in grado di confrontare gli scambiatori di calore secondo una modalità alla pari, completamente verificabile. Oltre ai minori costi energetici, si potranno abbassare considerevolmente i costi anche per l'eliminazione dei test prestazionali in sede, che non saranno più necessari.

È evidente che l'efficienza energetica rappresenta un fattore chiave, sia da un punto di vista finanziario ma anche etico. In virtù dell'esplosiva urbanizzazione mondiale e della tendenza a sviluppare sistemi di teleraffreddamento sempre più potenti ed estesi, il raffreddamento a efficienza energetica diventa una sfida per tutte le parti coinvolte, sia nella produzione che nella filiera decisionale. La certificazione AHRI semplifica il raggiungimento dei livelli previsti in materia di uso energetico e controllo climatico grazie all'adeguato dimensionamento della capacità degli scambiatori di calore. Questo è particolarmente importante, ad esempio, per le sottostazioni di teleraffreddamento, i sistemi di stoccaggio del ghiaccio e il raffreddamento libero, dove è importante mantenere al minimo le differenze di temperatura.

Una piccola variazione di temperatura corrisponde a una grande variazione dell'area di scambio termico

Spostamenti termici piuttosto piccoli nel fluido di raffreddamento/riscaldamento hanno un grande impatto sull'area di scambio termico necessaria per mantenere lo scambiatore di calore in funzione al livello previsto di prestazioni nei sistemi HVAC. La necessità di mantenere margini di capacità sufficienti negli scambiatori di calore - e il loro impatto sull'efficienza energetica del sistema totale - è stato spesso sottostimato. Con l'implementazione graduale della certificazione AHRI nell'industria HVAC mondiale, la riduzione potenziale complessiva dell'energia elettrica è impressionante.

Le norme americane per l'edilizia verde LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) impongono la certificazione AHRI 400 degli scambiatori di calore a piastre sia nelle applicazioni di riscaldamento che di raffreddamento. Il concetto di “edilizia verde” si sta diffondendo rapidamente in tutto il mondo e molti paesi stanno già operando con standard simili alle norme LEED. Uno scambiatore di calore a piastre con certificazione delle prestazioni è una soluzione verde.

Efficienza energetica da una nuova prospettiva

Nel lungo termine, l'adozione graduale del programma AHRI LLHE  a livello mondiale renderà sempre più centrale il concetto di efficienza energetica e spingerà i produttori a convalidare le specifiche prestazionali dichiarate dei loro prodotti. Le prestazioni termiche possono essere correttamente confrontate - così come il rapporto prezzo/prestazioni degli scambiatori di calore di diversi produttori. Gli scambiatori di calore della serie Alfa Laval AlfaQ™ sono stati i primi essere certificati AHRI 400 e da oltre dieci anni sono conformi a questo standard.

Pare inoltre logico prevedere che verrà incoraggiata la sostituzione di apparecchiature obsolete, semplicemente perché conviene. In genere, la sostituzione degli scambiatori di calore certificati nei sistemi di raffreddamento HVAC ridurrà il consumo elettrico delle pompe e dei refrigeratori di circa il 4% in condizioni di pieno carico. Questo comporta un vantaggioso ritorno economico nel breve periodo e un interessante risultato dell'investimento complessivo.

Infine, la dichiarazione aperta e verificabile delle prestazioni del prodotto è una questione di etica aziendale. Comunque, l'implementazione dello standard AHRI 400 e del programma di certificazione LLHE  dipenderà dai consulenti HVAC che ne promuoveranno l'uso e dagli utenti finali/operatori di impianti che lo specificheranno nei capitolati d'oneri. Investire negli scambiatori di calore a piastre certificati conviene.

AHRI in breve

Il programma di certificazione dei prodotti AHRI (The air-conditioning, heating, and refrigeration Institute) è un programma volontario di certificazione delle prestazioni del prodotto, amministrato e governato dall'istituto AHRI, che garantisce che i vari tipi di riscaldamento, ventilazione, condizionamento dell'aria, refrigerazione, acqua e prodotti per il riscaldamento siano coerenti con le specifiche dichiarate dai produttori.

I prodotti che sono certificati attraverso il programma AHRI di certificazione delle prestazioni, sono continuamente testati, sotto la direzione di AHRI, da un laboratorio terzo indipendente, contratto da AHRI, per determinare la capacità del prodotto di conformarsi ad una o più norme di standard o specifiche.