canalizzabile, espansione diretta, bocchette bagnate

[luca70]

Buonasera a tutti voi.
Vi chiedo un aiuto per cercare soluzione ad un problema che non riesco a risolvere con le mie conoscenze, che reputo scarse...
Si tratta di un bar - caffetteria - pasticceria con annessa e comunicante zona laboratorio produttivo delle paste e creme, a vista. Forno e lavastoviglie aspirati...
impianto misto: ventilconvettori e gruppo idronico + canalizzabile ad espansione diretta a totale ricircolazione nella zona bar - caffetteria, unità cassette 4 vie espansione diretta nella zona produttiva.

Con ventilconvettori accesi e cassette a 4 vie in deumidificazione (in teoria da utilizzare in inverno per garantire all'inizio giornata una temperatura di 18°C nel laboratorio per poter lavorare ) all'avviamento della canalizzabile le bocchette di mandata in alluminio si bagnano copiosamente.
Alcuni dati rilevati oggi:
temperatura ambiente 24°C, UR. 52%, temperatura uscita aria dalle bocchette 13°C circa. Risultato: bocchette mandata bagnate.
Il diagramma psicrometrico non è clemente: il punto di rugiada è 14°C.
Il cliente, anche giustamente, inca...to, sbraita perchè: " come faccio ad avviare l'impianto senza che piova, se i 24°C sono già più bassi della temperatura estiva ragionevolmente ottenibile?"
Da un primo sguardo, gli 11-12°K tra ripresa e mandata indicano che la macchina ad espansione diretta dovrebbe lavorare bene e la portata d'aria "è in curva".

Per ovviare al problema dovrei aumentare la temperatura di mandata, diminuendo il delta Ti, ma non ho altre marce nella canalizzabile, e diversamente con un'espansione diretta come si fa? oppure "aumentare" la temperatura di contatto della bocchetta modificando materiale o forma?

Qualcuno ha avuto esperienze in merito? c'è qualche coraggioso che possa aiutarmi?
Grazie.
Luca

[Esa]

Se sono bagnate le alette del gruppo ad espansione diretta, prova a verificare la carica di refrigerante. Potrebbe essere molto scarsa. In questo caso, occorre trovare la (probabile) perdita e verificare la carica.

[mat]

Esa, le bocchette gocciolano perché sono più fredde del punto di rugiada dell'aria ambiente, la macchina funziona fin troppo bene.
Purtroppo è il problema delle macchine ad espansione diretta: sono troppo drastiche e modulabili poco o per nulla, infatti quando possibile io preferisco sempre consigliare un sistema idronico; qui l'idronico c'è, come mai avete aggiunto una espansione diretta nella sala bar?

Però che la tua unità non abbia neanche tre velocità mi sembra strano... o intendi che sei già alla massima?

[Esa]

E' vero: gocciolano perché condensano. Ma condensano perché la loro temperatura è troppo bassa. Credo che un impianto ad espansione scarso di gas, evapori a T molto più bassa di quella di progetto, per cui le alette si raffreddano troppo.

[Ronin]

ma la temperatura dell'aria in uscita dalla macchina quant'è? (@esa: sono le bocchette che gocciolano, non le alette della batteria: anche perchè lì ci sarebbe la bacinella di raccolta condensa).
se la canalizzabile butta aria troppo fredda, l'unica è aumentare la temperatura dell'aria (se non si possono ridurre i giri, occorrerebbe post-riscaldare...
purtroppo se hai una macchina troppo grande per cui alla marcia minima è già sovrabbondante, c'è poco da fare, occorre una macchina modulante, una macchina più piccola, o una batteria di post idronico con cui tenere la T sopra il punto di rugiada)

[Esa]

Per esperienza. quando una batteria ad espansione diretta è scarsa di gas (molto scarsa), l'aria esce troppo fredda (evapora anche sotto zero), ghiaccia la batteria e lo scarico della condensa. Le alette vengono raffreddate e l'aria ambiente, a contatto con queste, condensa. quando non viene trascinata anche la condensa stessa che si forma sulla batteria ghiacciata.
Ma potrebbero anche esserci i filtri intasati e scarsa portata d'aria. Anche in questo caso la batteria ghiaccia.
Poi è chiaro, possono esserci anche mille altre situazioni.

[luca70]

Grazie delle risposte.
1. La macchina è già a velocità massima;
2. la temperatura di mandata dell'aria è pari a quella delle bocchette;
3. sono le bocchette - diffusori in ambiente che gocciolano;
4. la macchina modula, ma in ogni caso le bocchette rimangono già alla temperatura che fa gocciolare;
5. per aumentare la temperatura di evaporazione sentirò il costruttore dell'apparecchio se posso provare a sovraccaricarlo.

Ma veramente sono l'unico che ha questo problema od a qualcuno di voi è successo?
Se sì, allora mi sento davvero a terra...
Luca

[Ronin]

quando parli di "velocità" tu intendi del ventilatore. io con "modulante" intendevo capace di ridurre la potenza frigorifera (che è la cosa che va fatta), non la portata d'aria.

[SimoneBaldini]

Se il problema è solo la bocchetta potresti cercare un diffusore ad induzione, questo praticamente miscela l'aria ambiente con quella in uscita dal diffusore e teoricamente ti dovrebbe cambiare un pochino il punto di rugiada dell'aria nei dintorni del diffusore. Altrimenti devi aumentare la portata d'aria per diminuire la temperatura di mandata dell'aria. Hai misurato la portata d'aria della macchina con un anemometro? Perchè se è minore del valore di targa, e io penso che lo sia, è logico che avrai di questi problemi.

[mat]

se la canalizzabile butta aria troppo fredda, l'unica è aumentare la temperatura dell'aria (se non si possono ridurre i giri, occorrerebbe post-riscaldare...
purtroppo se hai una macchina troppo grande per cui alla marcia minima è già sovrabbondante, c'è poco da fare, occorre una macchina modulante, una macchina più piccola, o una batteria di post idronico con cui tenere la T sopra il punto di rugiada)

Per aumentare la temperatura aria a parità di resa della batteria, bisogna aumentare la portata d'aria, non diminuirla.
La macchina di taglia più piccola potrebbe andar bene se per soddisfare il carico medio presente nel locale viaggiasse alla massima velocità (ma forse è quello che fa già la macchina esistente, da quanto dice Luca), la modulante espansione diretta che modula con temperatura di uscita variabile non so se esiste, e in ogni caso non penso che la logica di funzionamento sarebbe quella desiderata.
La batteria di post farebbe perdere la capacità di raffreddamento alla macchina (è quasi certamente una macchina dimensionata sul carico sensibile, come tutti i ventilo), a meno di non aumentare contemporaneamente la velocità, per cui non ha senso, tanto varrebbe aumentare solo la velocità; e poi a paragone meglio cambiare la macchina e metterne una solo idronica.

[Ronin]

Per aumentare la temperatura aria a parità di resa della batteria, bisogna aumentare la portata d'aria, non diminuirla.

oppure bisogna diminuire la potenza frigorifera

La macchina di taglia più piccola

come sopra, io parlo di compressore, tu di ventilatore

La batteria di post farebbe perdere la capacità di raffreddamento alla macchina (è quasi certamente una macchina dimensionata sul carico sensibile, come tutti i ventilo)

è una macchina a espansione diretta. comunque sia dimensionata, se l'aria esce sotto il punto di rugiada, sta sottoraffreddando. allora, se la macchina deve deumidificare, ci vuole il post. se invece non deve deumidificare, ma solo raffrescare, ha troppa potenza frigorifera per la portata d'aria che passa (problema che si risolve riducendo la prima o aumentando la seconda: ma se il ventilatore è già al massimo...).

[Abser]

generalmente queste macchine non hanno elevata prevalenza per il circuito aria per cui a mio avviso devi verificare se la portata d'aria dell'unità interna è quella di progetto; se così non è devi intervenire sulle eventuali cause (canali piccoli, filtri intasati, ecc.)

[Esa]

Ma che la batteria raffreddi a temperatura troppo bassa per mancanza di refrigerante o intasamento dei filtri non incontra proprio consensi ?

[Ronin]

Ma che la batteria raffreddi a temperatura troppo bassa per mancanza di refrigerante o intasamento dei filtri non incontra proprio consensi ?

ce lo dirà il ns amico (in effetti non ha specificato se l'impianto ha avuto il problema fin dall'installazione oppure se ha iniziato ad averlo ad un certo punto)

[mat]

oppure bisogna diminuire la potenza frigorifera

Sì, ma nella frase che ho citato tu parlavi di ridurre il numero di giri, e di marcia minima; se non precisi che ti riferivi a giri e "marce" del compressore, noi si pensa logicamente alla portata d'aria, che è poi quello di cui stavamo parlando noi. Sul modulante mi era chiaro che ti riferissi alla potenza della batteria visto anche il tuo successivo chiarimento.

come sopra, io parlo di compressore, tu di ventilatore

No, qui parlo di entrambi, giacché stiamo parlando di ventilo e non di un uta, e nei ventilo resa delle batterie (= potenza compressore) e velocità disponibili viaggiano a braccetto.

è una macchina a espansione diretta. comunque sia dimensionata, se l'aria esce sotto il punto di rugiada, sta sottoraffreddando. allora, se la macchina deve deumidificare, ci vuole il post. se invece non deve deumidificare, ma solo raffrescare, ha troppa potenza frigorifera per la portata d'aria che passa (problema che si risolve riducendo la prima o aumentando la seconda: ma se il ventilatore è già al massimo...).

Forse stiamo dicendo la stessa cosa: in un ventilo classicamente la deumidificazione è un "effetto collaterale" dovuto al fatto che il trattamento da effettuare sull'aria per mantenere le condizioni di temperatura volute è tale da farla condensare sulla batteria. Che questa deumidificazione mi serva o non mi serva, sta di fatto che c'è e per giunta mi costa potenza; aggiungere un post ha solo l'effetto di aumentare la temperatura d'aria immessa in ambiente, ma in questo modo il carico sensibile "contrastato" dalla macchina nel suo complesso, è diminuito (perché la portata è rimasta costante). Se la macchina come solitamente avviene è dimensionata sul carico sensibile, a quel punto non raggiungerò più le condizioni di temperatura desiderate.
Certo, potrebbe anche essere che questa canalizzata è sovradimensionata anche nei confronti del carico sensibile massimo da abbattere, ma questo non lo sappiamo e non è necessariamente la causa del problema, quindi io non proporrei il post (per il motivo che ho spiegato ora e per quelli che ho detto prima).

[NoNickName]

Metti un separatore di gocce a valle della batteria evaporante con vasca e scarico condensa. Sulle bocca non può condensare, se la deumidifica avviene in batteria... per me il problema è trascinamento... Hai le alette della batteria sporche o unte e quindi la goccia d'acqua viene strappata anzichè scivolare.
Abbassa la portata d'aria: avrai una temperatura di mandata più bassa, ma anche una velocità più bassa.

[mat]

Ma che la batteria raffreddi a temperatura troppo bassa per mancanza di refrigerante o intasamento dei filtri non incontra proprio consensi ?

Luca ha detto che ha fatto misurazioni e la macchina pare lavorare nelle sue condizioni nominali, quindi io "lettore" non mi aspetto che ci siano i filtri intasati. Così come non mi aspetto che le perdite di carico nei canali siano tali da ridurre eccessivamente la portata della macchina.
In entrambi i casi, i correttivi porterebbero a... aumento della portata d'aria

Sul fatto della carica refrigerante, non so che dire: ammettiamo che sia vero quanto dici circa le temperature di evaporazione con circuito scarico, ma com'è possibile che la temperatura in uscita sia minore che con circuito carico? Non bisogna essere degli esperti di fisica per sapere che quando il climatizzatore della macchina è scarico, non raffredda una mazza, altro che raffreddare di più (altrimenti cosa lo ricarichiamo a fare? lasciamolo scarico che rende di più )

[mat]

Sulle bocca non può condensare, se la deumidifica avviene in batteria... per me il problema è trascinamento...

Ancora: non condensa l'aria che esce dalla bocchetta, ma l'aria ambiente a contatto con la bocchetta fredda... che è quello che secondo me pure Esa non ha ancora afferrato...

[NoNickName]

Sulle bocca non può condensare, se la deumidifica avviene in batteria... per me il problema è trascinamento...

Ancora: non condensa l'aria che esce dalla bocchetta, ma l'aria ambiente a contatto con la bocchetta fredda... che è quello che secondo me pure Esa non ha ancora afferrato...

Difficile se non impossibile. Lì l'aria esce, difficile che avvenga un contatto con l'aria ambiente.

[Ronin]

potrebbe anche essere che questa canalizzata è sovradimensionata anche nei confronti del carico sensibile massimo da abbattere

io sono partito da qua:

Alcuni dati rilevati oggi:
temperatura ambiente 24°C, UR. 52%

a me sembra che in quel locale ci sia decisamente troppo freddo.

[NoNickName]

Chi lo dice che fa freddo? Il freddo e il caldo sono relativi.
Io ho realizzato sale climatizzate a 18°C 40% e anche una cantina artificiale 10°C 90%.
Si vede che la pasticceria richiede aria con quelle caratteristiche...

[Ronin]

Chi lo dice che fa freddo?

infatti ho scritto "a me sembra". a me sembra che siano prestazioni che in un bar non sono richieste (ed anzi negative, per il povero cliente che dopo mangiato il maritozzo esce al caldo e si becca 10°C di dT in una botta), e che quindi la macchina stia sottoraffreddando.
poi magari mi sbaglio, d'altro canto siamo seduti davanti a un monitor e quindi non possiamo far altro che andare a sensazioni ed esperienza personale.

[mat]

Ma Ronin, spero bene che in quel locale ci sia un sensore di temperatura che controlli la macchina no?
Quindi che sia sovradimensionata o meno, di certo se ci sono 24 °C è perché così vogliono gli occupanti.

[Ronin]

Ma Ronin, spero bene che in quel locale ci sia un sensore di temperatura che controlli la macchina no?
Quindi che sia sovradimensionata o meno, di certo se ci sono 24 °C è perché così vogliono gli occupanti.

sì, ma non è che quello che vogliono gli occupanti può sempre essere garantito dalla macchina (soprattutto se è una termoventilante on/off a tutto ricircolo...).
supponiamo che gli occupanti chiedano una temperatura ambiente di 18°C come nella sala di NNN.
la canalizzata aspira quindi aria a 18°C, toglie 11°C in quanto il compressore va fisso a piena potenza, e manda aria a 7°C: le bocchette si bagnano e vorrei anche vedere che non si bagnassero.
perciò come può semplicemente essere che i filtri sono intasati, può altrettanto semplicemente essere che si stia chiedendo alla macchina quello che la macchina non può dare, perchè appunto non è una macchina idronica con deumidificazione e postriscaldo.

da quello che luca70 scrive sembrerebbe che all'avviamento della canalizzabile ci siano già 24°C con 52% UR in ambiente (magari perchè la zona laboratorio e bar comunicano, e quindi il freddo dei 18°C del laboratorio si disperde in parte nel locale bar, mi viene da supporre): in tali condizioni l'unità canalizzata non dovrebbe proprio partire, se la regolazione funzionasse, perchè le condizioni sono già di pieno comfort. se invece va ugualmente perchè così vogliono gli occupanti (essendo come dici tu, progettata senz'altro per abbattere un certo fabbisogno sensibile, che nel locale però non c'è, se ci sono già quelle condizioni lì), aspirando un'aria in quelle condizioni, ed avendo il compressore on/off, non c'è da stupirsi che la sottoraffreddi.

[luca70]

Buonasera a tutti. Mi spiace poter leggere solo saltuariamente le risposte.
Da una da una parte sono molto contento di aver iniziato un thread così vivace, ma dall'altra mi rendo conto che nessuno di voi per sua fortuna, ha avuto lo stesso problema.
Oggi mi sono confrontato con qualche "operatore" ( un paio di canalisti ), che mi dicono entrambi di aver avuto qualche problema del genere, ed entrambi mi hanno dato, in fondo, la stessa risposta.

1. La macchina è già a velocità massima; è una canalizzabile a tre velocità che ho fatto impostare alla massima prevalenza ( regolabile in fase di avviamento )
4. la macchina modula, ma in ogni caso le bocchette rimangono già alla temperatura che fa gocciolare; l'unità è con compressore controllato da inverter con regolazione in funzione della temperatura ambiente
5. per aumentare la temperatura di evaporazione sentirò il costruttore dell'apparecchio se posso provare a sovraccaricarlo.l'impianto è appena stato avviato, quindi no filtri sporchi, non credo macchina scarica

Dalla verifica ( che avrei dovuto fare prima ) della potenza nominale ( 10 kW, massima 12 kW frig. ) e dalla portata d'aria nominale (32 mc/min), il delta Ti globale è circa 14°K. Questo dato mi porta a riconsiderare bene l'opportunità nell'utilizzo dell'espansione diretta: bassa portata, basso rumore, alta potenza, alto delta Ti, da cui ne deriva comunque il tremendo rischio di scendere sotto il punto di rugiada.
Poi non è mai possibile avere indicazioni della potenza sensibile (al limite trovo indicazioni del tipo: condensa asportata 6 lt/h, che francamente mi sembrano tantini e quindi poco credibile ).

Discorrendo con i canalisti è poi saltato fuori che spesso i dati riportati in curva portata aria dal costruttore sono poco reali. Mi è stato consigliato anche di controllare la vaschetta di raccolta condensa: se troppo piena c'è il rischio che nella parte bassa della batteria l'aria trasporti goccioline.
L'impianto è appena stato avviato, quindi è indubbio che i filtri non sono sporchi. Le bocchette: la conformazione con molta superficie esposta a contatto con l'aria ambiente "accellera" il rischio condensazione superficiale. Mi è anche stato detto che il problema è stato risolto con la verniciatura della lamiera con aerogel (isolamento con nanotecnologie)... che sia vero?

Nei prossimi giorni mi arriveranno degli strumenti per eseguire le misure.
Grazie alle vostre idee penso di aver capito cosa cercare: scarsa portata d'aria.
Luca

[Esa]

Mi sembra difficile che le alette delle bocchette di una macchina ad espansione diretta (decente) arrivino ad una temperatura tale da far condensare l'aria che circonda (che non è mai quella dell'ambiente, ma una miscela).
Ho avuto più volte questo problema: 4 su 5 era dipeso dall'ostruzione della vaschetta (quasi sempre per intasamento dello scarico - gelo o sporcizia, come ho cercato di dire; altre volte dalla scarsa portata dovuta ai filtri intasati) e solo una volta per altri fattori (ma era in un clima torrido e umido).
Per cui sarebbe interessante sapere: hai fatto controllare che lo scarico condensa funzioni?
Poi i tanti pareri (progettisti, canalisti, utenti, ecc.) potrebbero anche ridursi e cercare la spegazione in un campo più ristretto.

[simcat]

Poi non è mai possibile avere indicazioni della potenza sensibile (al limite trovo indicazioni del tipo: condensa asportata 6 lt/h, che francamente mi sembrano tantini e quindi poco credibile ).
Luca

Stai scherzando vero? Sul catalogo continuano a mettere solo la potenza totale, ma se glielo chiedi ti devono dare tutti i dati. Vanno stressati!!!

Comunque per capire la potenza sensibile, in maniera spannometrica, moltiplica x 0,85 - 0,9.

[luca70]

Buongiorno a tutti.
Nei giorni scorsi ho fatto alcune misure ( con la maggiore conscienziosità possibile ) presso l'impianto.

Per quanto riguarda il settaggio della prevalenza statica del ventilatore dell'unità ventilante canalizzabile era impostato al massimo ( verificato anche con micromanometro )
Poi ho eseguito le prove per ognuno dei 4 diffusori dopo aver sistemato le tubazioni flessibili per aver curve più ampie possibile compatibilmente con gli spazi disponibili.

Per quanto riguarda i diffusori a due feritoie, per la lunghezza 1000 mm ho predisposto 3 punti di misura per ogni feritoia ( il diametro della ventolina dell'anemometro è 4 cm circa ) ad una distanza di circa 5 cm dalla superficie del diffusore, in asse della feritoia. Il diffusore per una lunghezza di circa 40 cm a partire dall'innesto del tubo di mandata nel diffusore non eroga nessuna quantità di aria.
Nei restanti 60 cm ho quindi eseguito 4 misure di velocità. Il calcolo della portata l'ho eseguito calcolando la superficie netta delle
feritoie ( altezza 25mm ) per la lunghezza del diffusore in cui effettivamente esce l'aria ( circa 60 cm ), moltiplicata per la media aritmetica delle velocità rilevate come prima indicate. La sezione " di uscita " per diffusore è quindi di 0,03 m².

La portata dei diffusori è così risultata 500 mc/h - 430 mc/h - 560 mc/h - 480mc/h, la somma è circa 2000 mc/h, pari a quella nominale della macchina.
Ho provato a far staccare le tubazioni di aspirazione dal plenum della canalizzabile ed aspirare in ambiente aperto: dalle misure la portata è
aumentata di circa 100÷200 mc/h.

Poi ho fatto la prova della funzionalità del generatore in funzione di test: in freddo, con temperatura ambiente 22,7°C UR 68% la temperatura di mandata aria alla potenza nominale era tra 11 e 12°C.

I diffusori, in funzionamento, condensavano sulla superficie investita dall'aria in mandata, mentre non lo facevano (visibile nettamente) dove l'aria non lambiva la lamiera (più aria= più condensa). Inoltre condensavano più nella parte in basso, non per gravità ma in quanto in quella parte il plenum presenta il rialzo inclinato e quindi l'aria probabilmente ha una particolare turbolenza.

Per prova abbiamo isolato l'interno delle feritoie con del nastro "armaflex" nelle parti a contatto con l'aria: la condensazione è di molto diminuita ma non è stata eliminata del tutto ( è rimasta percebile al tatto finchè siamo rimasti lì).

Per quanto posso analizzare direi che:
la perdita di carico dell'impianto è quasi completamente dovuta al complesso plenum + tubazioni +diffusori di mandata;
i diffusori realizzati con profili in lamiera d'alluminio certamente non hanno una portata uniforme su tutta la lunghezza;
avendo una "ampia superficie" a contatto dell'aria ambiente che non è lambita dal passaggio dell'aria creano delle temperature superficiali che sono inferiori alla temperatura di rugiada.

Per me la soluzione perseguibile in questo caso è unicamente di cambiare la tipologia di diffusore - materiale del diffusore - geometria del diffusore e rendere uniforme la portata sulla lunghezza del diffusore.
Se riuscissimo a concentrare l'uscita dell'aria in un'unica fessura da 3 cm su tutta la lunghezza avremmo la stessa portata.

Una mia idea ( se passa lo scoglio dell'accettazione del cliente): si potrebbe realizzare l'omogeneizzazione con deflettori interni ed un tamponamento della bocca del plenum con materiale isolante (tipo poliuretano da canale ) con feritoia unica da 3 ÷ 4 x 100 cm con guarnizione antispiffero,
profili di inquadramento in PVC di tipo P3 e finitura esterna estetica anche in materiali diversi (legno?).
Che ne pensate?
Grazie a tutti.
Luca