Perché Mammotion LUBA è bianco? Sole, temperatura e protezione del robot durante la ricarica

Risposta breve: il colore bianco di Mammotion LUBA è certamente una scelta estetica forte e riconoscibile, ma dal punto di vista fisico presenta anche un vantaggio interessante: una superficie chiara tende ad assorbire meno energia solare rispetto a una superficie scura.

Nelle prove comparative effettuate da Robot Verde abbiamo rilevato, nelle condizioni più severe di esposizione, differenze della temperatura superficiale fino a circa 20 °C tra superfici con diverso comportamento sotto irraggiamento solare.

Abbiamo inoltre effettuato misurazioni sull’area di ricarica dei robot, rilevando differenze fino a circa 15 °C tra una zona direttamente esposta al sole e una zona protetta da una copertura ventilata IdeaMower.

Sono dati interni Robot Verde, raccolti durante prove reali e documentati fotograficamente.

LUBA è bianco perché è bello. Ma non solo.

Nel panorama dei robot tagliaerba, Mammotion LUBA si riconosce immediatamente.

La carrozzeria bianca, le forme nette, le proporzioni e alcuni dettagli quasi automobilistici gli danno un aspetto molto diverso dai robot rasaerba tradizionali.

È moderno, elegante, tecnologico.

Ma osservando questi robot lavorare per molte ore durante le giornate estive ci siamo posti una domanda:

quanto incide il colore della superficie sulla temperatura del robot?

Da questa domanda sono nate alcune nostre prove comparative.

Il problema non è soltanto la temperatura dell'aria

Quando leggiamo sul meteo una temperatura di 32, 35 o 38 °C, quella è la temperatura dell'aria.

Una superficie direttamente esposta al sole può però raggiungere temperature sensibilmente superiori.

Per un robot tagliaerba questo è particolarmente importante perché la macchina può trascorrere molte ore:

• sotto irraggiamento solare diretto;

• sopra un terreno già caldo;

• con i motori di trazione in funzione;

• con i motori di taglio sotto carico;

• con elettronica e sistemi di controllo attivi;

• con la batteria in scarica;

• e successivamente con la batteria in fase di ricarica.

Il robot deve quindi gestire contemporaneamente:

calore proveniente dall'ambiente + radiazione solare + calore prodotto internamente.

Ed è proprio per questo che il comportamento termico della carrozzeria diventa interessante.

Perché una superficie bianca si scalda meno al sole?

Una parte della radiazione solare che raggiunge un oggetto viene riflessa e una parte viene assorbita.

Le superfici chiare tendono, in generale, a riflettere una quota maggiore della radiazione incidente rispetto a superfici molto scure.

Una minore quantità di energia assorbita può quindi tradursi in una minore temperatura superficiale, a parità di condizioni.

Questo fenomeno è facilmente osservabile anche nella vita quotidiana.

Lasciando sotto il sole due superfici simili, una molto chiara e una molto scura, dopo un certo periodo la differenza al tatto può essere notevole.

Noi abbiamo voluto misurarla.

Le prove Robot Verde: fino a circa 20 °C di differenza superficiale

Durante le nostre prove abbiamo effettuato misurazioni comparative su superfici esposte contemporaneamente all'irraggiamento solare.

Nelle condizioni più severe abbiamo riscontrato differenze della temperatura superficiale che hanno raggiunto circa 20 °C.

Non significa naturalmente che un LUBA sarà sempre esattamente 20 °C più freddo rispetto a qualsiasi robot di colore diverso.

Il risultato cambia in funzione di:

• temperatura ambiente;

• intensità della radiazione solare;

• durata dell'esposizione;

• vento;

• umidità;

• materiale della superficie;

• finitura;

• inclinazione;

• posizione del robot.

Il dato però dimostra molto chiaramente un principio:

il colore e il comportamento ottico della superficie possono incidere in maniera significativa sul calore assorbito sotto il sole.

Quali sono i vantaggi del colore bianco su un robot tagliaerba?

Su una macchina progettata per lavorare all'aperto, una superficie chiara può contribuire a:

• ridurre l'assorbimento della radiazione solare;

• contenere la temperatura superficiale;

• limitare l'accumulo di calore sulla carrozzeria;

• ridurre il trasferimento termico verso le parti interne;

• migliorare le condizioni termiche complessive della macchina durante le ore più calde;

• ridurre il carico termico esterno che si somma al calore prodotto dai componenti interni.

Questo non significa che il colore sostituisca la progettazione termica del robot.

Batteria, elettronica, motori e sistemi di controllo devono naturalmente essere progettati per lavorare all'interno delle condizioni previste dal costruttore.

Il colore della superficie è però uno degli elementi che può contribuire alla gestione  complessiva del calore 

Perché la temperatura interna è ancora più importante

All'interno di un robot tagliaerba moderno troviamo componenti molto diversi da quelli dei vecchi rasaerba automatici.

Troviamo:

• batterie ad alta capacità;

• schede elettroniche;

• sistemi di controllo;

• motori di trazione;

• motori di taglio;

• sensori;

• sistemi di localizzazione e navigazione;

• moduli di comunicazione.

Molti di questi componenti producono calore mentre funzionano.

Se contemporaneamente la carrozzeria viene riscaldata dall'irraggiamento solare, il sistema deve disperdere sia il calore generato internamente sia quello proveniente dall'esterno.

Per questo motivo, quando parliamo di temperatura, non ci interessa soltanto capire quanto è calda la superficie.

Ci interessa soprattutto comprendere il carico termico complessivo al quale è sottoposta la macchina.

Il momento più delicato: la ricarica sotto il sole

Esiste poi una situazione spesso sottovalutata.

La ricarica.

Quando il robot torna alla propria base, smette di tagliare, ma non significa che tutto diventi termicamente neutro.

Durante la ricarica sono ancora attivi:

• batteria;

• sistema di gestione della batteria;

• elettronica;

• alimentazione;

• circuito di ricarica.

Se il robot si trova contemporaneamente sotto il sole diretto, abbiamo quindi una sovrapposizione di più fattori:

temperatura ambiente + irraggiamento solare + calore generato durante la ricarica.

Ed è proprio per questo motivo che consideriamo la posizione della stazione di ricarica un elemento importante dell'installazione.

Le nostre prove con una copertura: fino a circa 15 °C di differenza

Robot Verde e IdeaMower hanno effettuato ulteriori misurazioni confrontando zone direttamente esposte al sole con zone protette attraverso una copertura.

Durante alcune delle nostre rilevazioni abbiamo osservato differenze di temperatura fino a circa 15 °C fra l'ambiente direttamente esposto e l'area protetta.

Anche in questo caso il risultato dipende dalle condizioni della prova:

• temperatura esterna;

• ora del giorno;

• intensità del sole;

• ventilazione;

• esposizione della stazione;

• materiali;

• configurazione della copertura.

Il concetto però è molto semplice:

impedire al sole di colpire direttamente robot e stazione di ricarica può ridurre in maniera importante il carico termico dell'area di sosta.

Una copertura non deve diventare una scatola

C'è però un errore da evitare.

Proteggere il robot dal sole non significa chiuderlo completamente.

Una struttura troppo chiusa può trattenere il calore.

Per questo, nelle coperture IdeaMower come Möbius e Mower Shield, uno degli aspetti che consideriamo importanti è il passaggio naturale dell'aria.

La logica è molto semplice:

protezione dall'alto, circolazione dell'aria intorno alla macchina.

La copertura riduce l'irraggiamento solare diretto, mentre la struttura aperta permette all'aria di muoversi.

Le differenze di temperatura fra zone differenti possono inoltre generare piccoli movimenti convettivi dell'aria, favorendo il ricambio naturale sotto la copertura.

Non vogliamo creare un contenitore.

Vogliamo creare ombra senza impedire la ventilazione.

Bianco durante il lavoro, ombra durante la ricarica

Da tutte queste osservazioni emerge una combinazione molto interessante.

Durante il lavoro

Una superficie chiara può contribuire a ridurre l'assorbimento della radiazione solare.

Durante la ricarica

Una copertura ventilata può ridurre l'esposizione diretta al sole del robot e della stazione.

Sono due fenomeni differenti ma complementari.

Entrambi cercano di diminuire una parte del carico termico al quale il robot viene sottoposto.

Serve davvero un garage per un robot tagliaerba?

Non sempre è obbligatorio, ma in molte installazioni può essere tecnicamente utile.

Una buona copertura può contribuire a proteggere:

• robot;

• stazione di ricarica;

• connessioni;

• alimentatore;

• componenti esposti;

• area di parcheggio.

In particolare, nelle installazioni completamente esposte al sole, la riduzione dell'irraggiamento diretto può diventare uno dei principali vantaggi della copertura.

Il garage non deve quindi essere considerato esclusivamente un accessorio estetico.

Può diventare parte dell'installazione.

Dove dovrebbe essere installata la stazione di ricarica?

La posizione della stazione non dovrebbe essere scelta esclusivamente in base alla presenza di una presa elettrica.

Una buona posizione deve tenere conto di:

• esposizione al sole;

• facilità di ingresso e uscita;

• percorsi del robot;

• pendenza;

• drenaggio;

• disponibilità elettrica;

• protezione dell'alimentatore;

• ventilazione;

• distanza dalle principali aree di lavoro.

Sulle grandi superfici questo diventa ancora più importante.

Una stazione posizionata male può costringere il robot a effettuare continuamente lunghi trasferimenti solo per tornare a ricaricare.

Una stazione perfetta dal punto di vista logistico può però trovarsi in una zona completamente esposta al sole.

La soluzione migliore nasce dal compromesso tra:

navigazione, energia, ricarica, temperatura e protezione.

FAQ: domande frequenti su LUBA, sole e temperatura

Perché Mammotion LUBA è bianco?

Il bianco ha certamente una funzione estetica e rende LUBA immediatamente riconoscibile. Dal punto di vista fisico, inoltre, una superficie chiara tende ad assorbire meno radiazione solare rispetto a una superficie scura.

Il colore bianco mantiene il robot più fresco?

In condizioni di forte irraggiamento può contribuire a ridurre la temperatura superficiale. Nelle prove comparative Robot Verde abbiamo rilevato differenze fino a circa 20 °C fra superfici con diverso comportamento sotto il sole.

Una superficie più fresca significa automaticamente una batteria più fredda?

No. La temperatura della batteria dipende da numerosi fattori, fra cui struttura interna, isolamento, ventilazione, utilizzo e condizioni ambientali. Una minore temperatura della carrozzeria può però contribuire a ridurre il calore proveniente dall'esterno.

È meglio mettere la stazione di ricarica all'ombra?

Quando tecnicamente possibile, ridurre l'irraggiamento diretto sull'area di ricarica può essere vantaggioso. Nelle nostre prove abbiamo rilevato differenze fino a circa 15 °C fra una zona esposta e una zona protetta da una copertura.

Il garage deve essere completamente chiuso?

No. Secondo la nostra filosofia progettuale è preferibile proteggere il robot dal sole lasciando però sufficiente spazio per la ventilazione naturale.

Perché la ricarica sotto il sole è importante?

Perché durante la ricarica il robot non è termicamente inattivo: batteria ed elettronica continuano a funzionare mentre l'irraggiamento solare può riscaldare ulteriormente la macchina.

Il nostro punto di vista: il robot non finisce con il robot

Quando analizziamo un'installazione Robot Verde non guardiamo soltanto la superficie da tagliare.

Valutiamo anche:

• dove lavorerà il robot;

• quante ore dovrà lavorare;

• dove verrà installata la stazione;

• quanto sarà esposta al sole;

• quali trasferimenti dovrà effettuare;

• dove si trova l'alimentazione;

• come proteggere robot e base durante la ricarica.

È questo il principio che stiamo portando avanti insieme a IdeaMower.

Non soltanto vendere un robot.

Ma progettare l'ambiente nel quale quel robot dovrà lavorare per anni.

Le nostre misurazioni

I valori citati in questo articolo derivano da prove comparative interne Robot Verde / IdeaMower, effettuate in condizioni reali di esposizione.

Abbiamo documentato le prove con immagini e misurazioni dirette.

I valori massimi osservati sono stati:

fino a circa 20 °C di differenza della temperatura superficiale

e

fino a circa 15 °C di differenza tra area esposta e area protetta da copertura.

Questi valori non rappresentano una prestazione garantita in qualsiasi condizione. Temperatura ambiente, vento, materiale, irraggiamento, esposizione e configurazione dell'installazione possono modificare il risultato.

Vuoi capire dove installare correttamente il tuo LUBA?

Robot Verde può aiutarti a valutare:

• modello di robot più adatto;

• posizione della stazione di ricarica;

• percorsi;

• esposizione al sole;

• alimentazione;

• protezione della zona di ricarica;

• eventuale copertura IdeaMower.

Un robot performante parte da una buona macchina, ma anche da una buona installazione.