Clima estremo e qualità dell’aria indoor: scopri la tecnologia Multi-cycle di The Climate Wizard di Seeley
Nel giugno 2024 si è registrato il mese più caldo di sempre, con temperature estreme che hanno aumentato la domanda di raffrescamento e i consumi energetici, già in crescita del 4% annuo dal 2000. A ciò si è aggiunta, dopo la pandemia mondiale del 2020, l’esigenza di migliorare la qualità dell’aria indoor, incrementando ulteriormente i consumi. In questo scenario, i sistemi di raffrescamento evaporativo indiretto Multi-cycle di Seeley International rappresentano una soluzione efficiente, offrendo comfort senza aumentare l’umidità e riducendo significativamente i consumi rispetto ai sistemi tradizionali.
Seeley International è il più grande produttore australiano di sistemi di climatizzazione e un leader globale nello sviluppo di soluzioni HVAC ad alta efficienza energetica. Fondata nel 1972 da Frank Seeley, l'azienda ha sede a Lonsdale, nel Sud Australia, e vanta marchi riconosciuti a livello mondiale come Breezair, Braemar, Climate Wizard e Coolair.
The Climate Wizard: la tecnologia Multi-cycle per un raffrescamento senza umidità
Climate Wizard è un raffrescatore evaporativo indiretto dotato di uno scambiatore di calore brevettato ultra efficiente, denominato Multi-cycle, che funziona secondo il principio del controflusso, con canali alternati secchi e umidi progettati per trasferire solo calore, senza umidità. Grazie alla sua particolare conformazione e alla gestione ottimizzata dei flussi d’aria all’interno del sistema, è in grado di fornire aria di mandata a una temperatura inferiore alla temperatura di bulbo umido dell’aria esterna, senza aggiungere umidità assoluta.
Per ottenere temperature ancora più basse, l’unità può essere dotata di modulo aggiuntivo con uno stadio di raffreddamento diretto. Ciò consente di ridurre ulteriormente la temperatura dell’aria trattata, introducendo però una minima quantità di umidità. Tuttavia, grazie al controllo separato dello stadio diretto, gestibile tramite sensori di umidità installati all’interno dell’edificio, è possibile mantenere l’umidità relativa interna sempre al di sopra dei livelli minimi raccomandati (30–40%), contribuendo così al comfort e alla qualità dell’aria indoor.
Grazie all’utilizzo di acqua come unico refrigerante (R-718) e all’assenza di compressori, Climate Wizard garantisce un significativo risparmio energetico, con EER (Energy Efficiency Ratio) che possono raggiungere valori fino a 19. L’aria di mandata è composta al 100% da aria esterna, raffrescata a temperature inferiori alla temperatura di bulbo umido dell’aria esterna. Questo assicura una ventilazione elevata all’interno dell’edificio, contribuendo in modo efficace a ridurre i livelli di CO₂, inquinanti e patogeni presenti negli ambienti indoor.
Un ulteriore vantaggio delle tecnologie evaporative indirette, come Climate Wizard, è rappresentato dal comportamento del loro EER al variare della temperatura esterna. A differenza dei sistemi a espansione diretta, la cui efficienza (EER) diminuisce all’aumentare delle temperature esterne, gli evaporativi mostrano un aumento del EER e della capacità frigorifera, mantenendo costante il consumo elettrico.
Grazie all’integrazione con sensori di temperatura e umidità, installabili all’interno e all’esterno degli edifici, il sistema di controllo proprietario di Seeley International è in grado di coordinare più unità, ottimizzandone il funzionamento in tempo reale.
Ogni unità è inoltre dotata di un avanzato sistema di gestione dell’acqua, con sonde per la salinità che permettono di ottimizzare il consumo idrico, mantenendo le prestazioni e riducendo la frequenza della manutenzione.
Climate Wizard è una soluzione estremamente efficiente per ambienti industriali e commerciali, dove l’aria condizionata tradizionale non è una opzione a causa degli elevati costi di installazione e gestione.
Performance concrete: i risultati di Climate Wizard in condizioni ambientali reali
Per comprendere a fondo le potenzialità di un sistema di raffrescamento indiretto Multi-cycle, analizziamo le performance di un’unità Climate Wizard CW-H15S+, operante con doppio stadio (indiretto + diretto), in condizioni ambientali reali riferite alla città di Firenze, secondo i dati climatici ASHRAE 0,4% Cooling:
| Elevazione | Temperatura di bulbo secco – TDB | Temperatura di bulbo umido – TWB | RH% | Umidità Assoluta [gH₂O/kg dry air] | |
|---|---|---|---|---|---|
| FIRENZE | 44 m | 35.8 °C | 21.8 °C | 29 % | 10.6 |
A queste condizioni una unità Climate Wizard CW-H15S+ (unità indiretta con secondo stadio diretto) riesce a garantire i seguenti risultati, considerando che la Temperatura di Bulbo Secco (TDB) è la temperatura di mandata della macchina:
| TDB (temperatura di mandata) | TWB | Umidità Assoluta [gH₂O/kg dry air] | Portata | Capacità di raffrescamento (Pre-Cooling)* | Capacità di raffrescamento (Standalone)** | Potenza assorbita | EER*** | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Stadio diretto OFF | 20.4 °C | 16.9 °C | 10.6 | 5 760 m³/h @ 80 Pa | 20.6 kW | 10.2 kW | 2.2 kW | 9.4 |
| Stadio diretto ON | 19 °C | 17.7 °C | 12.2 | 5 760 m³/h @ 80 Pa | 32 kW | 17.6 kW | 2.2 kW | 14.5 |
* Capacità di raffrescamento in modalità Pre-Cooling: calcolata in base alla differenza di temperatura (ΔT) tra l’aria esterna in ingresso e la temperatura di mandata fornita dall’unità.
** Capacità di raffrescamento in modalità Standalone: determinata considerando la differenza di temperatura (ΔT) tra la temperatura di mandata dell’unità e una temperatura media dell’aria di ritorno/espulsa dall’ambiente pari a 28 °C (valore ipotizzato come 25 °C + 3 °C di incremento).
*** EER (Energy Efficiency Ratio): per consentire un confronto diretto con le tecnologie tradizionali di climatizzazione, è stato calcolato utilizzando la capacità di raffrescamento in modalità Pre-Cooling.
Pre-Cooling e Supplementary Cooling: due possibili integrazioni con sistemi HVAC
La capacità di Climate Wizard di raffrescare l’aria esterna a temperature inferiori al bulbo umido, senza aumentare l’umidità assoluta, consente due modalità di integrazione con sistemi HVAC:
1. Pre-Cooling: In questa modalità, l’aria esterna (aria di rinnovo) viene pre-raffreddata dalle unità Climate Wizard fino a valori inferiori alla temperatura di bulbo umido, mantenendo costante l’umidità assoluta. Quest’aria può poi essere ulteriormente trattata da un’unità secondaria, che richiederà meno energia per completare il salto termico, grazie all’elevata efficienza del primo stadio.
2. Supplementary Cooling: Qui l’unità Climate Wizard fornisce direttamente l’aria di rinnovo già raffrescata agli ambienti da climatizzare, assicurando ventilazione con un basso impatto energetico. Ulteriori trattamenti dell’aria interna possono essere gestiti da tecnologie convenzionali in sola modalità ricircolo, ottimizzando l’efficienza complessiva del sistema.
Product range e dati tecnici
| CW-3 | CW-H15 Plus | CW-H15S Plus | CW-80 hi-cap | CW-80S hi-cap | |
|---|---|---|---|---|---|
| Portata | 5,360 m³/h @ 50 Pa | 5,760 m³/h @ 110 Pa | 5,760 m³/h @ 80 Pa | 30,600 m³/h @ 270 Pa | 29,500 m³/h @ 240 Pa |
| Capacità di raffrescamento (Pre-Cooling) |
33 kW | 30 kW | 40 kW | 181 kW | 214 kW |
| EER | 19 | 14 | 19 | 13 | 15 |
| Potenza assorbita | 1.7 kW | 2.1 kW | 2.1 kW | 14.2 kW | 14.2 kW |
| Dimensioni | 1160 mm (L) × 1160 mm (W) × 1020 mm (H) | 2290 mm (L) × 1825 mm (W) × 1285 mm (H) | 2290 mm (L) × 1825 mm (W) × 1285 mm (H) | 3980 mm (L) × 2550 mm (W) × 3515 mm (H) | 3980 mm (L) × 2550 mm (W) × 3515 mm (H) |
| Peso | 210 kg | 345 kg | 2,700 kg | 2,850 kg | |
| Stadio diretto aggiuntivo | Sì | No | Sì | No | Sì |
Temperature dell’aria di mandata, capacità di raffreddamento e EER testati secondo gli standard australiani AS 2913-2000 e ASHRAE 143, con condizioni di progetto di: 38 °C bulbo secco, 21 °C bulbo umido e 27,4 °C temperatura in uscita ambiente.
In un contesto climatico sempre più estremo e con una crescente esigenza di garantire aria pulita negli ambienti chiusi, il raffrescamento evaporativo indiretto Multi-cycle Climate Wizard rappresenta una risposta concreta, sostenibile e ad alte prestazioni. Questa tecnologia permette di:
- Ridurre significativamente i consumi energetici, grazie a EER nettamente superiori rispetto ai sistemi tradizionali;
- Raffrescare aria esterna senza ricircolo, migliorando la qualità dell’aria indoor;
- Integrarsi con altri sistemi HVAC in modalità Pre-Cooling o Supplementary Cooling, ottimizzando l’efficienza complessiva;
- Controllare in modo preciso temperatura e umidità, grazie a sistemi avanzati e intelligenti.
Le unità Climate Wizard offrono quindi efficienza energetica, flessibilità progettuale e affidabilità operativa, contribuendo a realizzare edifici più resilienti, salubri e sostenibili.
