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Politecnico di Hong Kong

Quando il Politecnico di Hong Kong decise di ammodernare il vecchio impianto RC, il governo di Hong Kong dettò una condizione: mantenere al di sopra di 25,5°C la temperatura interna nei locali climatizzati per ridurre l'impatto ambientale. Si trattava di individuare un partner con il know-how e le capacità necessari per consentire l'esatta regolazione della temperatura e l'ottimizzazione dell'efficienza. IMI Hydronic Engineering si dimostrò il candidato ideale proponendo la soluzione perfetta.

Il Politecnico di Hong Kong dispone di un campus ampio, che ospita quasi 30.000 studenti e si avvale di uno staff di ca. 1000 persone. La prima fase di questo progetto di ristrutturazione dell'impianto RC riguardava un'area di quasi 10.000 m2.

The challenge
The university’s system had to be optimised to maintain a healthy and comfortable indoor climate with precise temperature control and a high level of efficiency. To begin, a complete system review and renovation of a representative 700 m2 test area was planned. This would demand both expertise and a close working relationship between the university and IMI Hydronic Engineering.
The Solution
The key was to establish a reliable hydronic balance. In an unbalanced system, the terminals closest to the pump operate in overflow while those further away are in underflow. This is a typical issue in HVAC systems and results in varying indoor climates in different rooms. People then attempt to compensate for this discomfort by adjusting thermostat settings, which reduces efficiency and can compromise comfort.
The first step in reaching the optimal solution was to review the existing system. IMI Hydronic Engineering began with a thorough analysis, measuring differential pressure, flow and temperature inside the chilled water system. IMI Hydronic Engineering' own software, TA Select, was then used in the design phase for hydronic calculation and component selection.
The next step towards increased comfort was the installation of selected system components, mainly balancing valves together with differential pressure controllers. Commissioning support was provided, making sure that the solution would deliver from the outset and provide optimum comfort, energy savings and the fine degree of temperature control the university required. Owing to the specialist knowledge of IMI Hydronic Engineering, the TA CBI balancing instrument was used to help speed up commissioning and made the process more precise and more cost-efficient.
To verify the performance of the upgraded system, a test was carried out in a representative part of the system to measure both cooling performance and energy consumption. 
The outcome
By comparing both the old and renovated systems it became clear that the new system was able to deliver a superior level of comfort and increased energy-efficiency. As a result of the newly commissioned solution, the water flow remains stable, minimising temperature fluctuation and enables an excellent level of control. As such, the university expects a full payback on its initial investment in just 14 months.
As a result of the successful outcome, Hong Kong Polytechnic University will continue to optimise its campus HVAC systems in the coming years. The university aims to have a fully controllable indoor climate, optimising both energy efficiency and indoor comfort. In turn, the university trusts IMI Hydronic Engineering' specialist knowledge and expertise.Hong Kong Polytechnic University has an extensive campus with almost 30,000 students and approximately 1000 staff. The first phase of this HVAC system renovation project covers an area of nearly 10,000 m2.

La Sfida

Si richiedeva l'ottimizzazione dell'impianto dell'università, per mantenere un clima interno confortevole e salutare, con una regolazione precisa della temperatura e un alto livello di efficienza. Si cominciò con un piano per esaminare e ristrutturare integralmente  l'impianto di un'area campione di 700 m2. Requisiti fondamentali erano l'esperienza e una stretta collaborazione fra l'università e IMI Hydronic Engineering.

La soluzione

L'obiettivo era creare un equilibrio idronico stabile. In un impianto non adeguatamente bilanciato, le unità terminali più vicine alla pompa sono sottoposte a una portata eccessiva mentre quelle più lontane risentono di una portata insufficiente. Questo problema tipico degli impianti RC comporta differenze climatiche fra un locale e l'altro. A questa anomalia si cerca di porre rimedio modificando le impostazioni del termostato, operazione che tuttavia riduce l'efficienza dell'impianto e può compromettere il comfort ambientale complessivo.

Il primo passo verso la soluzione ottimale fu l'esame dell'impianto esistente. IMI Hydronic Engineering condusse un'analisi approfondita, misurando pressione differenziale, portata e temperatura all'interno dell'impianto ad acqua refrigerata. Nella successiva fase di progettazione, con l'ausilio del software di IMI Hydronic Engineering TA Select, furono eseguiti i calcoli idronici e selezionati i componenti.

Il passo seguente verso un maggiore comfort fu l'installazione dei componenti selezionati, prevalentemente valvole di bilanciamento e regolatori di pressione differenziale. L'assistenza fu garantita anche durante la messa in servizio, per assicurare che la soluzione fornisse sin dall'inizio un comfort ottimale, risparmio energetico, e l'esatto livello di regolazione della temperatura richiesto dall'università. Per accelerare la messa in servizio e rendere le operazioni più accurate ed efficienti, IMI Hydronic Engineering mise a disposizione lo strumento di bilanciamento TA CBI, frutto delle sue  conoscenze specifiche nel settore.

Per verificare il funzionamento del sistema ristrutturato, venne condotta una prova su una parte rappresentativa dell'impianto, con misurazione della capacità di raffrescamento e del consumo energetico.

Il risultato

Dal confronto fra i dati dell'impianto vecchio e di quello ristrutturato emerse con chiarezza che il nuovo sistema era in grado di offrire un livello di comfort superiore e una maggiore efficienza energetica. A seguito della recente messa in funzione del nuovo impianto, ora la portata d'acqua si mantiene costante, riducendo al minimo le variazioni di temperatura e consentendo un eccellente livello di regolazione. Pertanto l'università prevede di ammortizzare interamente l'investimento iniziale in soli 14 mesi.

Dopo la ristrutturazione di questo impianto, al fine di regolare pressione e portata dei sistemi idronici si utilizzano ora gli innovativi regolatori di pressione differenziale. Nella fase sperimentale, negli edifici del Politecnico provvisti di questa tecnologia, è stato conseguito un notevole risparmio energetico grazie alla regolazione automatica del clima interno. - Prof. Daniel W. T. Chan della facoltà di Progettazione Impiantistica per l'architettura.

Visto il risultato positivo, il Politecnico di Hong Kong intende procedere con l'ottimizzazione degli altri impianti RC del campus nei prossimi anni. L'università punta a un clima interno completamente regolabile, con ottimizzazione dell'efficienza energetica e del comfort ambientale. Da parte sua, l'università ripone la massima fiducia nelle conoscenze tecniche e nell'esperienza di IMI Hydronic Engineering.

CASI COLLEGATI