Controlli impianti condizionamento

Lo scopo principale di un sistema di controllo per un impianto di climatizzazione è il mantenimento nel tempo desiderato delle condizioni termoigrometriche richieste senza alcun intervento manuale, in tal modo si conferisce comfort all'ambiente servito.

Le caratteristiche di un sistema di controllo devono essere: la precisione nel mantenimento delle condizioni desiderate dall'utente ed il contenimento della spesa energetica.

In genere, gli impianti di riscaldamento e di condizionamento dell'aria sono dimensionati con riferimento ad una potenza termica di progetto.

Naturalmente, nei periodi in cui l'impianto deve funzionare con un carico termico inferiore a quello di progetto, il sistema di regolazione deve provvedere a ridurre, con velocità e precisione opportune e quindi in tempo utile, la potenzialità dell'impianto, ciò contribuisce a mantenere un elevato livello di comfort per gli ambienti serviti.

Grandezze per la regolazione

La regolazione automatica di un impianto di climatizzazione ha il fine di mantenere sotto controllo una o più grandezza fisiche, nella maggior parte dei casi si tratta di umidità e temperatura. Ciò avviene grazie all'azione di più organo.

La valvola con servomotore viene comandato da un regolatore in funzione delle condizioni che si verificano e che vengono percepite dal regolatore grazie ad uno più sensori di campo presenti negli ambienti, quasi sempre sonde di temperatura e di umidità.

Il regolatore è un dispositivo che riceve dei segnali elettronici in ingresso, essi definiscono i dati di input di un algoritmo che li elabora e genera dei segnali di uscita. Uno dei casi reali e più semplici che possiamo immaginare è quello nel quale consideriamo un ambiente che deve essere riscaldato ad una temperatura prefissata.

Le grandezze fondamentali di riferimento sono: il valore istantaneo della temperatura misurato dalla sonda di temperatura in campo, il valore impostato della temperatura, detto anche set point esso è impostato nel regolatore, una perturbazione di natura qualsiasi che può alterare le condizioni microclimatiche come l'apertura di una finestra, di una porta, l' irraggiamento solare e simili, la grandezza regolata che può essere l'apertura o la chiusura di una valvola che regola il fluido termovettore dell'impianto.

Tipi di regolatori

Il regolatore in maniera molto semplice riceve un valore di ingresso di un grandezza e ne produce uno di uscita, cercando di mantenere il loro rapporto in un preciso range di valori. Il valore di uscita determina i vari stai nei quali si trova l'impianto controllato. In generale il comportamento di un regolatore può essere a due posizioni, a tre punti, proporzionale, proporzionale più integrale, proporzionale più integrale più derivativo.

Il comportamento di un regolatore a due punti permette le correzioni necessarie contemplando solo due casi possibili, l'assenza di correzione e la massima correzione possibile. Un regolatore che lavora a tre punti contempla tre possibili stadi che si identificano per la valvola finale in tre possibili posizioni: chiusa, intermedia ed aperta.

In un regolatore proporzionale, il segnale di uscita dal regolatore è proporzionale al valore della variabile di ingresso entro un certo range di proporzionalità, la banda proporzionale appunto, essa è definita intorno al valore prescritto a sua volta associato alle condizioni di comfort per l'utente.

I regolatori con azione integrale producono un segnale in uscita proporzionale al tempo per cui perdura lo scostamento fra variabile di ingresso e quella di uscita.

L'effetto dell'azione integrale è proporzionale al suddetto scostamento e si annulla solo quando si sarà annullato lo scostamento. I regolatori ad azione derivativa producono un segnale in uscita proporzionale alla velocità di variazione della grandezza controllata.