Caratterizzazione e Ottimizzazione Energetica di un Condizionatore Portatile per uso Domestico

The growing concern about the anthropic effects on environment and the world climate has determined, in recent decades, a push towards the search for Efficiency, intended as lower energy consumption maintaining high performance, in order to determine a lower environmental impact of the considered product / service / facility. In the following thesis, the analyses carried out on a De'Longhi portable air conditioner will be summarized with the aim of identifying the critical points and the rooms of improvement from an energy and exergetic point of view. The first chapter will describe the global situation regarding the air conditioning sector, with a specific focus on the portable air conditioners. The second chapter summarizes three analyses that have been performed: thermodynamics, exergetics and thermoeconomics, based on a calculation model implemented on an excel sheet linked to Refprop Addins. In the third chapter all the opportunities to optimize the portable air conditioner will be summarized; simulations have been carried out through the specific software “Shark”. This chapter will also describe the experimental activity carried out in a bi-climatic chamber to test three types of alternative air-side exhaust hoses. In the final chapter, a possible idea of enhancing the portable air conditioner will be briefly described through cooperation with an energy supplier in order to favor the diffusion of the Demand Response model.

La crescente preoccupazione circa l’impatto antropico sull’ambiente e sul clima mondiale ha determinato, negli ultimi decenni, una spinta verso la ricerca di Efficienza, intesa come minor consumo energetico e contemporaneo mantenimento di prestazioni elevate, in modo da determinare un minor impatto ambientale del prodotto/servizio/impianto in questione. Nel seguente lavoro di tesi, verranno riassunte le analisi svolte su di un condizionatore portatile De’Longhi con l’obiettivo di individuare i punti critici e con maggior margine di miglioramento dal punto di vista energetico ed exergetico. Nel primo capitolo verrà descritta la situazione a livello globale relativa al settore del condizionamento, con un successivo approfondimento circa la nicchia dei condizionatori portatili. Il secondo capitolo riassume le tre tipologie di analisi che sono state eseguite: termodinamica, exergetica e termoeconomica, basate su un modello di calcolo implementato tramite Excel utilizzando le Addin di Refprop. Nel terzo capitolo verranno riassunti tutti i tentativi di ottimizzazione del condizionatore portatile, effettuati attraverso il software di simulazione “Shark”; in questo capitolo sarà anche descritta un’attività sperimentale svolta in camera biclimatica per testare tre tipologie alternative di tubi di scarico lato aria al condensatore. Nel capitolo finale sarà descritta brevemente una possibile idea di valorizzazione delle prestazioni del condizionatore portatile tramite la cooperazione con un fornitore energetico in modo da favorire la diffusione del Demand Response.