I-CHILL DESIGN è un software avanzato per la progettazione e la selezione di prodotti nei settori HVAC, data center, refrigerazione e processi industriali (come chiller, pompe di calore, unità multifunzione). È uno strumento di tipo evolutivo, sviluppato per rivoluzionare il tradizionale flusso di progettazione.
Progettazione orientata agli obiettivi
A differenza dei software concorrenti, che funzionano soprattutto come strumenti di verifica e richiedono all'utente di preselezionare tutti i componenti, I-CHILL adotta una metodologia inversa e predittiva.
Partendo dalle prestazioni e dagli ingombri desiderati (potenza frigorifera, efficienza, impronta a terra), il sistema utilizza algoritmi di ottimizzazione e un database integrato di componenti per generare automaticamente, in pochi secondi, una gamma di configurazioni tecnicamente valide e ottimizzate.
I-CHILL DESIGN è dedicato all'ingegneria HVAC e alla R&S e applica un approccio di progettazione algoritmico e orientato agli obiettivi.
Architettura e flusso dei dati
Il sistema si basa su un database relazionale centralizzato che funge da unica fonte di verità per tutti i reparti aziendali.
L'architettura si articola in tre livelli principali:
- Livello di calcolo (Engine): il nucleo del software, che contiene gli algoritmi di bilancio termico e di ottimizzazione.
- Database dei componenti: un ampio database gerarchico con modelli matematici e dati prestazionali di compressori, scambiatori di calore (evaporatori, condensatori), ventilatori, valvole di espansione e altri componenti.
- Interfaccia utente (UI): una dashboard intuitiva guida l'utente nella definizione delle specifiche e visualizza le soluzioni generate.
Motore di calcolo (ENGINE)
L'ENGINE è il cuore di I-CHILL DESIGN, noto per rigore, velocità e precisione.
Metodologia per gli scambiatori di calore
Gli scambiatori di calore sono modellati con un approccio infinitesimale multizona (metodo NTU-ε e bilanci locali). Il percorso del refrigerante è suddiviso in numerosi intervalli finiti. Per ciascuno di essi il software risolve un sistema di equazioni che comprende:
- Equazioni di bilancio e conservazione dell'energia
- Equazioni di bilancio di massa
- Equazioni di scambio termico (calcolo rigoroso dei coefficienti convettivi per le zone di liquido sottoraffreddato, bifase e vapore surriscaldato)
- Equazioni delle perdite di carico
Le proprietà termodinamiche e di trasporto del refrigerante sono calcolate in tempo reale per ogni condizione locale mediante librerie di riferimento integrate (CoolProp).
Gestione dei ventilatori
Il modello include la curva prestazionale P-Q del ventilatore. Il software determina il punto di funzionamento ottimale, regolando la portata d'aria (o la frequenza per i ventilatori con inverter) per bilanciare scambio termico e potenza assorbita, massimizzando l'efficienza stagionale.
Modelli dei compressori
Il database comprende mappe prestazionali multidimensionali complete per i compressori (ermetici, semiermetici, rotativi, scroll, a vite, Turbocor). Per i compressori con inverter e Turbocor, l'algoritmo ottimizza e seleziona la frequenza di funzionamento migliore per raggiungere il punto termodinamico richiesto, riducendo al minimo l'energia specifica e massimizzando l'efficienza.
Calcolo della valvola di espansione
La portata massica di refrigerante e la potenza nominale richiesta alla valvola sono calcolate con correlazioni come ṁ = Cv Δp·ρ, garantendo il surriscaldamento di progetto sia alle condizioni nominali sia a quelle fuori progetto.
Integrazione con i reparti aziendali (modulo Platform)
Utenti vendite (I-CHILL SELECTION)
- Elenco accessori: propone automaticamente gli accessori standard compatibili (quadri di comando, kit idraulici, ecc.) con le relative opzioni di prezzo.
- Descrizioni generate dall'IA: l'IA analizza la configurazione e genera descrizioni tecnico-commerciali dettagliate, modificabili e personalizzabili.
- Creazione di cataloghi: esportazione di configurazione, rendering e specifiche in formato catalogo o scheda tecnica. Un'app opzionale consente un'ampia personalizzazione della descrizione del prodotto e della grafica.
Utenti dell'ufficio tecnico (I-CHILL Engineering Hub)
- Allegare alle schede delle unità i disegni dimensionali definitivi (2D/3D) e gli schemi elettrici.
- Definire il campo di funzionamento della macchina (limiti di interazione delle temperature dei fluidi di lavoro).
Utenti marketing (approvazione)
La direzione marketing/vendite può esaminare e approvare formalmente le unità per il rilascio alla rete di vendita.
I-CHILL SELECTION
Completamente integrato con DESIGN. Gli utenti vendite possono interrogare le unità approvate, filtrando per prestazioni, dimensioni e caratteristiche, per trovare rapidamente l'unità adatta a una specifica applicazione senza dover riprogettare.
Specifiche funzionali del modulo Design
Dati di ingresso del progetto (semplificati e orientati agli obiettivi):
- Condizioni di carico: portate e temperature di ingresso/uscita dei fluidi di processo (lato acqua/glicole) e del fluido di condensazione (lato aria/acqua).
- Obiettivi prestazionali: potenza frigorifera richiesta (kW), obiettivi di efficienza (ad es. COP, IPLV).
- Vincoli di progetto: velocità frontale sulla batteria, tipo di refrigerante, campo della temperatura ambiente di funzionamento.
- Tipo di macchina: configurazione generale (aria-acqua, acqua-acqua, ecc.), tipo di compressore, di scambiatore di calore e di ventilatore da utilizzare.
Modalità di modifica
Qualsiasi configurazione generata automaticamente può essere modificata manualmente dal progettista:
- Sostituire un componente con un altro compatibile presente nel database.
- Modificare i parametri operativi (velocità dei ventilatori, setpoint di sottoraffreddamento/surriscaldamento, ecc.).
- Aggiornare le condizioni al contorno e ricalcolare le prestazioni.
Output – report e visualizzazione
Per ogni configurazione il software genera un report dettagliato che comprende:
- Report termodinamico: dati di funzionamento tecnici completi: prestazioni in raffreddamento/riscaldamento, portate, perdite di carico, temperature e pressioni di evaporazione e condensazione, portata d'aria dei ventilatori. I dati sono conformi alle norme EUROVENT, ERP, AHRI.
- Dati dei componenti: modello/marca del compressore (con frequenza, se applicabile), dati dello scambiatore di calore (superficie, numero di circuiti), dettagli dei ventilatori (portata, pressione statica, potenza assorbita), specifiche della valvola di espansione.
- Indicatori prestazionali: potenza frigorifera, potenza assorbita, EER, COP, SEER, SCOP, SEPR, IPLV, NPLV, controllabilità, portate, perdite, dati elettrici, ecc.
- Stima dimensionale: ingombro e peso approssimativi.
- Calcoli energetici avanzati: calcolo automatico degli indici di efficienza (AHRI, ISO), tra cui SEER, SCOP, SEPR, IPLV, NPLV, in base a curve di carico definite dall'utente. Lo strumento di analisi energetica valuta inoltre l'efficienza del prodotto in funzione dell'installazione.
Requisiti di sistema e certificazioni
I-CHILL DESIGN funziona su server MS Azure o Amazon, con accesso controllato da profili utente definiti dall'amministratore. Autenticazione e autorizzazione utilizzano ruoli differenziati (progettista, ingegnere, vendite, amministratore, ecc.).
I risultati di I-CHILL DESIGN sono conformi alle certificazioni più diffuse:
- EUROVENT
- ERP
- AHRI
