Clint CHA/K/FC 101, Manual

8

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Le unità refrigeranti della serie Free-Cooling sono progettate per raf-

freddare una miscela di acqua glicolata.

Sono composte, oltre che dai componenti principali di un normale chil-

ler quali: i compressori, i condensatori, l’evaporatore, le valvole termo-

statiche, anche da una batteria free-cooling ad acqua. Un sistema di 

regolazione costituito da una valvola a tre vie modulante e da un insie-

me di sonde attiva il funzionamento della batteria ad acqua e quindi la 

funzione “free-cooling”.

In un normale chiller la miscela di acqua e glicole di ritorno dall’impianto 

utilizzatore viene raffreddata dal fluido refrigerante attraverso l’evapora-

tore a fascio tubiero; nelle unità refrigeranti Free-Cooling funzionanti in 

free-cooling, la miscela viene deviata in una batteria ad acqua (CAF) ed 

attraversata da un flusso di aria esterna così da permettere un raffred-

damento gratuito dell’acqua di utilizzo.

Il  sistema  di  regolazione  è  costituito  da  un  microprocessore,  da  una 

sonda di temperatura acqua ingresso macchina, da una sonda di tem-

peratura aria esterna, da una sonda di lavoro e da una sonda antigelo. 

FUNZIONAMENTO ESTIVO

Quando  la  temperatura  dell’aria  esterna  è  superiore  alla  temperatura 

della  soluzione  di  acqua  e  glicole  di  ritorno  dall’  impianto,  l’unità  re-

frigerante  si  comporta  come  un  chiller 

tradizionale e la produzione di acqua re-

frigerata è garantita dal lavoro dei com-

pressori; la valvola a tre vie indirizza tutta 

la soluzione da refrigerare nell’evapora-

tore  e  la  batteria  di  free-cooling  resta 

inattiva.  L’assorbimento  totale  è  quello 

di un normale chiller di tipo aria-acqua.

FUNZIONAMENTO

INVERNALE

Quando  la  temperatura  dell’aria  ester-

na scende  mediamente sotto i  0÷-4°C, 

l’unità  refrigerante  funziona  esclusiva-

mente  in  modalità  free-cooling.  La  val-

vola  a  tre  vie,  comandata  dalle  sonde 

di  temperatura  (ST3)  e  (ST4),  alimenta 

la  batteria  free-cooling  consentendo  il 

raffreddamento  dell’acqua  di  utilizzo  a 

mezzo del flusso di aria esterna che in-

veste  dapprima  la  batteria  free-cooling 

e  quindi  la  batteria  condensante.  Me-

diante la sonda di lavoro posta a monte 

dell’evaporatore, il microprocessore spegne i compressori. I ventilatori 

restano  in  funzione  per  garantire  il  flusso  d’aria  esterna  attraverso  la 

batteria free-cooling. All’ulteriore diminuzione della temperatura di aria 

esterna il microprocessore risponde rallentando la velocità di rotazio-

ne dei ventilatori. Per temperature ancora piu’ rigide, la costanza del-

la temperatura dell’acqua in uscita viene garantita da una particolare 

funzione del microprocessore che attiva, mediante la valvola a tre vie, 

la  miscelazione  dell’acqua  di  free-cooling  con  l’acqua  di  ritorno  dal-

l’impianto.

FUNZIONAMENTO NELLE STAGIONI INTERMEDIE

Si ottiene combinando i sistemi di raffreddamento in free-cooling: totale 

e meccanico. Il funzionamento della macchina in modalità free-cooling 

è attivato quando la temperatura dell’aria esterna è di almeno un grado 

inferiore alla temperatura della soluzione di acqua e glicole di ritorno 

dall’ impianto. Normalmente quindi attorno ai 15÷10 °C.

La soluzione viene raffreddata nella batteria free-cooling.L’ulteriore raf-

freddamento viene eseguito con il metodo tradizionale mentre la sonda 

di temperatura acqua ingresso regola il lavoro dei compressori parzia-

lizzandone la potenza resa. 

VANTAGGI

-  Minori spese di gestione durante le stagioni intermedie.

-  Produzione gratuita di acqua refrigerata nella stagione invernale.

-  Maggiore durata dei compressori grazie ad una riduzione delle ore 

di funzionamento

-  Minori spese di manutenzione.

OPERATING PRINCIPLE

The Free-Cooling series of refrigerating units are designed to cool a gly-

col/water solution.

Besides the main components used on ordinary chillers, such as: com-

pressors, condensers, evaporator, expansion valves, these units also 

include a free-cooling water coil. A control system consisting of a 3-way 

modulating valve and a set of probes, start the water coil working and 

then the “free-cooling” function.

In a standard chiller the water and glycol solution returning from the us-

er system is chilled by the refrigerant through the shell and tube evap-

orator. In the free-cooling Free-Cooling chillers the solution is deviated 

in a water coil and an outdoor flow of air passes through it, chilling the 

water at no cost.

The control system consists of a microprocessor, a machine inlet wa-

ter temperature probe, an outdoor air temperature probe, a work probe 

and an antifreeze probe.

SUMMER FUNCTIONING

When the temperature of the outdoor air is higher than the tempera-

ture of the water and glycol solution returning from the system, the chill-

er acts like a standard chiller and chilled 

water is guaranteed by the compressors; 

the 3-way valve sends all the solution to 

chill to the evaporator and the free-cool-

ing coil is idle. Total absorption is that of 

a standard air-water chiller.

WINTER FUNCTIONING

When the temperature of the outdoor air 

drops below 0 to -4°C, the chiller works only 

in the free-cooling mode. The 3-way valve, 

controlled by the temperature probes (ST3) 

and (ST4), feeds the free-cooling coil thus 

cooling the water used by means of a flow 

of outdoor air that first comes into contact 

with the free-cooling coil and then the con-

denser coil. By means of the work probe, 

upstream from the evaporator, the micro-

processor turns the compressors off. The 

fans  keep  on  working  to  guarantee  the 

flow of outdoor air through the free-cooling coil. As the temperature of 

the water coming back from the plant drops still further, the microproc-

essor responds reducing the rotation speed of the fans rotation speed. 

For more severe temperatures, the constancy of water temperature in 

outlet is guaranteed by a particular function of the microprocessor that 

activates, by means of the 3-way valve, the mixing of free-cooling water 

with the water returning from the system.

FUNCTIONING IN THE INTERMEDIATE SEASONS

This is achieved by combining the free-cooling systems: total free-cool-

ing and mechanical. Operation of the chiller in the free-cooling mode is 

activated when the outdoor air temperature is at least o two degree low-

er than the temperature of the water and glycol solution that returns from 

the system. It is therefore normally around 15÷10 °C.

The solution is cooled in the coil Free-Cooling. Additional cooling is done 

with the traditional method while the water temperature inlet probe reg-

ulates compressor work, stepping down the power.

ADVANTAGES

-  Reduced running costs during the intermediate seasons.

-  Free production of chilled water in winter.

-  Longer compressor life thanks to fewer operating hours.

-  Reduced maintenance costs.

DENOMINAZIONE 

DESIGNATION

DENOMINAZIONE 

DESIGNATION

CA

Condensatore

Condenser

SB

Microprocessore

Microprocessor

CAF

Condensatore con Free-Cooling Free-Cooling 

condenser

ST1

Sonda di lavoro

Sensor for unit operation

EW

Evaporatore

Evaporator

ST2

Sonda antigelo

Antifreeze sensor

MC

Compressore

Compressor

ST3

Sonda ingresso acqua

Water inlet probe

MV

Ventilatori assiali

Axial fans

ST4

Sonda aria esterna

Outside air probe

RCF

Valvola a 3 vie

3-way valve

VT

Valvola termostatica

Expansion valve

ST2

ST1

VT

MC

MV

CA

CAF

ST3

CIRCUITO FRIGO

REFRIGERATION CIRCUIT

CIRCUITO IDRAULICO

WATER CIRCUIT

RCF

EW

OUT

SB

ST4

IN

EXT. AIR