Sviluppo e validazione di un modello per la simulazione dinamica di un sistema ad espansione diretta per l’ottimizzazione delle logiche di controllo delle valvole espansione elettroniche

L’obiettivo che si pone il presente lavoro di tesi è quello di valutare lo sviluppo e la validazione di un modello per la simulazione dinamica di un sistema ad espansione diretta. La macchina presa in considerazione è una polivalente a fluido refrigerante R32 con modalità di funzionamento chiller, pompa di calore e recupero totale (caldo e freddo in contemporanea). L’unità studiata è formata da due circuiti frigoriferi indipendenti, ognuno di questi circuiti monta tre compressori scroll in configurazione trio, uno scambiatore ad aria esterno, valvola di laminazione, uno scambiatore lato freddo e uno scambiatore lato caldo in configurazione bi-circuito. Il lavoro di tesi è sviluppato all’interno dall’azienda Clivet S.p.a. di Feltre (BL). Nel primo capitolo si introdurrà il circuito frigo in generale, in particolare verranno descritti l’evaporatore e la valvola di laminazione. Nel secondo capitolo verranno presi in considerazione i principali controlli, regolazioni che si possono attuare ad una valvola di espansione elettronica. Si entrerà più nel dettaglio sui controllori industriali PID (Proporzionale-Integrale-derivativo) e i metodi di taratura e gestione. Nel terzo capitolo si argomenteranno le principali problematiche, come transitori, partenza di macchina da freddo, minima parzializzazione e le relative contromisure che si attuano. Nel quarto capitolo si descrive l‘unità polivalente presa in considerazione e le prove effettuate solamente in modalità cooling. Nel quinto capitolo viene effettuata la modellazione del circuito descritto nel capitolo precedente tramite software di modellazione dinamica Amesim. Nel sesto capitolo si va a validare il modello, precedentemente sviluppato, confrontando con le prove eseguite in sala prove in azienda, verificandone le prestazioni di potenza resa, temperatura uscita acqua e i valori del surriscaldamento, grazie ai cambiamenti ottenuti grazie all’uso della valvola di espansione elettronica Lo strumento sviluppato ha come obiettivo la realizzazione di un tool per le ottimizzazioni delle logiche di controllo delle valvole di espansione elettroniche.