VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA (VMC)

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1 CASA NO GAS VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA (VMC) LA VENTILAZIONE Direttiva 2002/91/CE Rendimento energetico nell edilizia 1

2 LA VENTILAZIONE Si utilizza l aria esterna per rinnovare l aria all interno degli ambienti confinati; è ovvio che nell aria esterna sono comunque presenti sostanze inquinanti, ovvero i contaminanti esterni ( ossidi di azoto, zolfo, carbonio,ecc ) Contaminanti interni fra le sorgenti interne di contaminanti ci sono: Persone Animali domestici Piante Fumo di tabacco Apparecchi per la combustione Apparecchiature (macchine fotocopiatrici) Materiali e arredi edilizi Prodotti chimici per la pulizia Impianto di condizionamento e ventilazione Impianto di condizionamento: la scarsa manutenzione, incuria, e sporcizia, possono essere causa di proliferare di contaminanti che avranno poi una diffusione capillare proprio attraverso l impianto stesso Persone: in base all attività ità che svolgono emettono dei bioeffluenti; nella maggioranza dei casi, dove la sorgente primaria di contaminazione è rappresentata dalle persone, può essere conveniente assumere come indicatore l anidride carbonica (e quindi usare la sua concentrazione come parametro progettuale) La CO 2 non raggiunge mai livelli critici, ma viene usata come contaminante guida 1 persona con attività di 1,2 met 6 x 10-3 l/s 2

3 OBIETTIVO: garantire un soddisfacente livello di qualità dell aria all interno di un ambiente; a questo obiettivo se ne può affiancare uno secondario che è quello di mantenere una desiderata temperatura dell aria nell ambiente VENTILAZIONE VS INFILTRAZIONE VENTILAZIONE: intenzionale immissione di aria all interno di un ambiente confinato INFILTRAZIONE: non intenzionale introduzione di aria nell ambiente confinato (ad esempio a causa della permeabilità di un serramento) VENTILAZIONE VS INFILTRAZIONE Fino a qualche anno fa, le caratteristiche dei serramenti e dell involucro erano tali che gli spifferi e le infiltrazioni di aria esterna, seppur determinando un maggior dispendio energetico, rendevano possibile il ricambio dell aria negli ambienti, anche senza una frequente apertura delle finestre. Oggi le prescrizioni legislative (vedi DPR 59/2009) richiedono elevati livelli di isolamento termico ed elevate prestazioni dei serramenti, che devono essere anche a perfetta tenuta all aria Se non si aprono le finestre non si può ricambiare l aria 3

4 Vantaggi della VMC La VMC è utile non solo negli edifici con i serramenti non apribili ma anche nelle normali abitazioni Serramenti a perfetta tenuta Sono diminuite notevolmente le infiltrazioni e gli spifferi Ottimo per il risparmio energetico, ma scarso ricambio d aria Vantaggi della VMC La VMC riduce la potenza richiesta per il riscaldamento Super isolamento Le dispersioni per ventilazione costituiscono una parte importante della potenza richiesta 4

5 Vantaggi della VMC La VMC riduce la potenza richiesta per il riscaldamento In un edificio moderno con cappotto isolante e serramenti ad elevate prestazioni, le dispersioni per ventilazione costituiscono una parte importante della potenza richiesta Per utilizzare sistemi ad alta efficienza, come una pompa di calore, per il riscaldamento, è conveniente diminuire ulteriormente le dispersioni i i installando un sistema di VMC Vantaggi della VMC Influenza sulle dispersioni termiche (riscaldamento) Per un edificio termicamente isolato secondo DLgs 311/2006, le dispersioni per ventilazione naturale possono essere il 25 30% delle dispersioni termiche complessive dell edificio. Influenza sulla certificazione energetica dell edificio Per un edificio residenziale di nuova costruzione può migliorare di una classe energetica la classificazione dell unità residenziale. 5

6 Vantaggi della VMC Per il comfort Ricambio costante e controllato dell aria viziata con aria di rinnovo Espulsione automatica dell aria interna ricca di inquinanti e di umidità Libertà di tenere le finestre chiuse qualora le condizioni ambientali esterne non ne permettano l apertura: Climi rigidi Zone rumorose Zone inquinate Zone pericolose IMPORTANTE In un edificio nuovo, per realizzare l integrazione architettonica dell impianto di VMC, è necessario progettare l edificio e gli ambienti per il passaggio delle canalizzazioni per l installazione delle bocchette di mandata e di ripresa per l installazione del recuperatore di calore Le tubazioni possono passare: Nei massetti Nelle pareti Nei tramezzi Nei controsoffitti Nelle contropareti 6

7 MICROCLIMA INTERNO CONFORTEVOLE E SANO: La VMC elimina odori, vapori e altri inquinanti degli ambienti indoor AMBIENTE INDOOR COME LUOGO INQUINATO Inquinanti dell aria presenti: Concentrazione di CO 2 VOC (composti organici volatili) Gas prodotti dalla combustione Particolato aerodisperso Batteri, muffe ed altri organismi Amianto e fibre minerali Radon Fumo di sigaretta Vapore acqueo in eccesso Allergeni RICAMBIO ARIA A REGIME COSTANTE: Salute delle persone e delle abitazioni MICROCLIMA INTERNO CONFORTEVOLE E SANO: La VMC elimina i odori, vapori e altri inquinanti i degli ambienti indoor Percentuale di concentrazione media di alcuni inquinanti 7

8 Vantaggi della VMC L installazione di filtri in un impianto di VMC permette di ridurre al minimo la concentrazione di: polline polveri inquinanti Riduzione delle malattie respiratorie Vantaggi della VMC L aria fredda viene riscaldata fino a temperatura prossima a quella ambiente L umidità relativa diminuisce fino a valori molto contenuti anche in zone climaticamente molto umide Si evita la formazione di muffe sui materiali da costruzione Contribuisce al mantenimento nel tempo del valore dell immobile 8

9 Vantaggi della VMC È possibile ricambiare l aria anche nei punti più difficili Si evita la formazione di muffe dovute a umidità interna che non viene altrimenti smaltita Abitazioni usate durante la settimana solo per mangiare e dormire Con la VMC il ricambio d aria è controllato continuamente Gli ambienti si arieggiano anche quando non siamo in casa 9

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11 Come viene dimensionato l impianto di ventilazione APPROCCIO PRESCRITTIVO: stabilisce i valori minimi di portata d aria di ricambio in ambiente; tale approccio fissa il valore della portata d aria da immettere in ambiente. E l approccio più usato nella pratica progettuale APPROCCIO PRESTAZIONALE: stabilisce i valori massimi della concentrazione per gli inquinanti ammessi in ambiente; il valore non è esplicitamente indicato, viene calcolato sulla base dell equazione di bilancio di contaminante APPROCCIO PRESCRITTIVO: i valori si riferiscono alla ventilazione per miscelazione e sono espressi riferiti alla persona (m 3 /h per persona) o all unità di pavimento (m 3 /h m 2 di pavimento); ovviamente le portate terranno conto anche della destinazione d uso dei locali Si tratta di valori indicati nelle disposizioni legislative o norme tecniche utilizzate nella progettazione impiantistica PORTATE D ARIA DI VENTILAZIONE NORMA UNI Impianti aeraulici a fini di benessere: generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta d offerta, l offerta, l ordine, la fornitura : fissa, tra le altre cose, le portate di aria esterna di rinnovo e di estrazione da adottare per le diverse tipologie edilizie. Prescrive inoltre i requisiti della filtrazione e fissa i valori di velocità dell aria in ambiente. Riporta le portate di aria esterna di immissione e le portate di estrazione per le diverse tipologie edilizie. Riporta gli indici di affollamento, ovvero il numero di persone presenti per m 2 di superficie calpestabile. 11

12 LA VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA Il fabbisogno di aria di rinnovo per un determinato locale può essere determinato in modo differente a seconda che si conosca o meno il numero massimo esatto di persone presenti in un determinato ambiente. Nel caso si conosca il numero delle persone si ha: Q = q E q AE = portata di aria esterna [m 3 /s persona] n p = numero massimo di persone presenti in ambiente Se il numero di persone non è noto, si utilizza la superficie dell ambiente e l indice di affollamento: Q = q i S i = indice di affollamento [persone/m 2 ] S = superficie di un ambiente E AE AE n p 12

13 [persone/m 2 ] 13

14 EFFICACIA DI VENTILAZIONE Per garantire un corretto trasferimento dell aria di rinnovo alle zone dell ambiente ove vi è presenza delle persone è fondamentale garantire una distribuzione dell aria corretta. Bisogna quindi considerare il percorso effettuato dall aria all interno dell ambiente occupato. La qualità dell aria non è la stessa in tutti i punti di un locale, ma quello che interessa è la qualità dell aria nelle zone occupate dalle persone. La disuniformità della qualità dell aria può essere espressa con il concetto di efficacia di ventilazione e v, definita come rapporto tra la concentrazione di inquinantii i dell aria che lascia l ambiente e la concentrazione presente nella zona occupata dalle persone CES ε v = C C ES = concentrazioni di inquinanti nell aria di espulsione C i = concentrazione di inquinanti nella zona occupata i EFFICACIA DI VENTILAZIONE CES ε v = Ci Perfetta miscelazione dell aria di rinnovo e degli inquinanti e v =1 Qualità dell aria nell ambiente occupato migliore di quella dell aria espulsa e v >1 Qualità dell aria espulsa superiore a quella dell ambiente occupato e v <1 Attraverso l efficacia della ventilazione si può calcolare il reale fabbisogno d aria di rinnovo in ambiente: QE QER = ε v Q E = portata d aria di rinnovo calcolata in base alla UNI La portata d aria reale da immettere in ambiente è quindi maggiore del fabbisogno teorico derivante dal calcolo se l efficacia della ventilazione è minore di 1, minore se l efficacia della ventilazione è maggiore di 1 14

15 PORTATE DI ESTRAZIONE In un edificio le aperture non sono mai completamente sigillate, e in assenza di opportuni correttivi, ci sono sempre delle infiltrazioni di aria esterna, che non essendo trattata può provocare delle situazioni di discomfort termico per le persone che occupano l ambiente lambiente. Per evitare l infiltrazione incontrollata di aria esterna è necessario mantenere gli ambienti in sovrappressione rispetto all esterno. È necessario che la portata di aria di ripresa Q R sia inferiore alla portata d aria di immissione Q im di una quantità tale da compensare le eventuali infiltrazioni di aria. Q Q Q R = im SP In tal caso, l aria tende ad uscire dalle aperture, e non ad entrare. La portata d aria Q SP per mantenere in sovrapressione l ambiente dipende dal tipo di infissi, dall orientamento della prete e dalla presenza di vento prevalente STRATEGIE DI DISTRIBUZIONE DELL ARIA IN AMBIENTE Un altro aspetto importante nella progettazione oltre alla determinazione della portata di ventilazione è la distribuzione dell aria nell ambiente A FLUSSO LAMINARE O UNIDIREZIONALE: detto anche flusso a pistone; si tratta di una strategia che lava completamente l aria della stanza attraverso un getto dall alto e una ripresa dal pavimento A MISCELAZIONE: l aria è immessa al di fuori della zona occupata con un getto ad elevata velocità che genera un forte mescolamento A DISLOCAMENTO: l aria fresca e pulita è immessa nella zona occupata a livello del pavimento; l aria lariacalda e inquinata sale nella parte alta e viene espulsa. Il moto dell aria è dovuto alle forze di galleggiamento A ESTRAZIONE LOCALIZZATA: adottata in ambienti industriali o comunque dove sono presenti fonti di inquinanti ben localizzate 15

16 STRATEGIE DI DISTRIBUZIONE DELL ARIA IN AMBIENTE La ventilazione a miscelazione può essere effettuata con ripresa dall alto o dal basso t A t A La distribuzione a dislocamento permette di immettere in ambiente meno aria esterna di quanto richiesta, proprio perché la stessa viene immessa a livello della zona occupata. Inoltre si ha un efficienza di ventilazione relativamente maggiore con una minore differenza di temperatura (in termini assoluti) tra aria immessa ed aria ambiente Di conseguenza si può ottenere un interessante risparmio energetico. VENTILAZIONE A MISCELAZIONE VS VENTILAZIONE A DISLOCAMENTO 16

17 VENTILAZIONE A DISLOCAMENTO piano a parete semicircolare ad angolo circolare a pavimento a pavimento Per realizzare lo schema di ventilazione i a dislocamento, considerato il più efficace per la rimozione del fumo di sigaretta e dei particolati dagli ambienti chiusi, è necessario distribuire l aria dal basso, cioè dal pavimento o dai bordi inferiori delle pareti. Le bocchette devono essere distribuite uniformemente rispetto alla planimetria, o perlomeno rispetto al perimetro delle pareti. Distribuzione a dislocamento Questa tipologia di impianto si basa sulla naturale tendenza dell aria più fresca introdotta dal terminale, a stratificare diffondendosi nella parte bassa del locale medesimo. Quindi l aria più calda già presente viene spostata verso l altolt dl dal flusso entrante t e dll dalle correnti convettive create dll dalle sorgenti termiche localizzate (persone, computer, lampade, ecc.); nella parte superiore viene poi aspirata dai terminali di ripresa dell impianto. 17

18 Distribuzione a dislocamento Diffusori da sottopoltrona La ventilazione a dislocamento è particolarmente adatta: per ambienti quali ristoranti, sale riunioni, aule scolastiche, teatri, ecc quando i contaminanti i sono piùcaldi dll dell aria ambiente aria di ventilazione è immessa a temperatura inferiore alla temp ambiente in ambienti con altezze elevate quando in locali di piccole dimensioni devo immettere portate elevate RISPARMIO ENERGETICO Tra le tecniche di risparmio energetico negli impianti ad aria, ricordiamo: Lo sfruttamento del free-cooling Il recupero di calore tra aria ambiente espulsa e aria esterna di rinnovo Con free-cooling si intende un raffreddamento gratuito che può essere ottenuto quando si deve raffreddare un edificio in condizioni esterne favorevoli. Le tipologie di free-cooling attualmente più diffuse sono: Free-cooling diretto: sfruttando direttamente l aria lariaesterna Free-cooling indiretto: l aria esterna viene utilizzata per raffreddare l acqua di un impianto di condizionamento Free-cooling indiretto da sorgente geotermica: utilizza l energia di una sorgente geotermica per raffreddare gli ambienti 18

19 FREE-COOLING In generale un edificio isolato termicamente necessita di avviare l impianto di condizionamento prima rispetto ad un edificio non isolato. Se l edificio ledificioè molto isolato, l isolamento lisolamentoriduce la cessione all esterno dei carichi endogeni nei periodi in cui la temperatura esterna è minore di quella interna. In queste situazioni, è spesso possibile utilizzare dei sistemi di raffreddamento gratuito, o free-cooling quando l aria esterna è più fredda di quella ambiente. È necessario progettare gli impianti in modo tale che siano in grado di sfruttare il free-cooling, altrimenti l aumento di energia richiesta dal condizionamento rischia di annullare gli effetti positivi dell isolamento in riscaldamento. Il free-cooling: In molti impianti civili ed industriali capita di dover raffreddare l ambiente non solamente in estate, ma anche nella mezza stagione o in inverno, quando la temperatura dell aria esterna è inferiore di quella mantenuta all interno dell edificio. Una causa di questa situazione può essere determinata da carichi endogeni, dovuti all affollamento delle persone, all illuminazione, ecc. superiori alle dispersioni di calore attraverso le pareti e le superfici vetrate e che devono essere smaltiti dall impianto di condizionamento. Per risparmiare un inutile spreco di energia, si può sfruttare direttamente la bassa temperatura dell aria esterna, inferiore a quella interna, immettendola direttamente nell ambiente. Si ottiene così un raffreddamento gratuito o free-cooling. 19

20 Il free-cooling: Il free-cooling può essere di tipo diretto o indiretto. Il free-cooling diretto si ha quando l aria esterna viene inviata direttamente in ambiente Il free-cooling indiretto si ha quando si sfrutta la bassa temperatura della ria esterna per raffreddare l acqua di un circuito idraulico, da inviare ai terminali. Il free-cooling diretto è sempre preferibile, quando possibile utilizzarlo, perché permette risparmi energetici più elevati. Il free-cooling diretto può essere combinato ad un processo di raffreddamento adiabatico che si può realizzare raffreddando l aria di espulsione (mediante una umidificazione) e facendole scambiare calore con l aria esterna più calda (mediante un recuperatore di calore). FREE COOLING DIRETTO: Tra le tecniche di free cooling diretto, quella più semplice consiste nel prelievo dell aria dall esterno, quando questo è energeticamente conveniente rispetto a trattare l aria di miscela. È necessario prestare attenzione al fatto che, per prelevare l aria esterna ed immetterla nel locale da raffreddare, vengono utilizzati ventilatori elettrici, il cui consumo deve essere considerato nella valutazione della convenienza economica ad utilizzare il free cooling. Potrebbe anche verificarsi il caso in cui la temperatura dell aria esterna è troppo bassa, quindi sarebbe necessario miscelare l aria esterna con quella ambiente, se ciò è possibile da unpunto di vista it dll della qualità dell aria richiesta. Se non è possibile effettuare una miscela d aria, si deve effettuare un controllo della temperatura d immissione mediante batteria di postriscaldamento. 20

21 RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Il recupero di calore sull aria espulsa rappresenta la soluzione più diffusa, adottabile ogni qualvolta l edificio sia dotato di un sistema di ventilazione meccanica controllata. Il recuperatore di calore è definito come uno scambiatore di calore (o una combinazione di scambiatori di calore) che permette un trasferimento di calore, e in alcuni casi di umidità, tra il flusso d aria di espulsione ed il flusso d aria di rinnovo, sotto l azione di una differenza tra i livelli di temperatura e di pressione parziale di vapore. A seconda delle apparecchiature e dei sistemi impiegati, essi consentono sia il recupero del solo calore sensibile, sia del calore totale (sensibile e latente) contenuti nell aria espulsa, intendendo per calore la potenza termica trasferita o la quantità di energia recuperata su base annua. Si parla comunemente di recuperatori sensibili e di recuperatori totali (detti anche entalpici) 21

22 RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: La convenienza economica del recupero energetico è legata all entità del carico di ventilazione e al numero di ore di funzionamento dell impianto, così come al costo dell energia energia spesa e recuperata. All aumentare delle dimensioni delle apparecchiature diminuisce il loro costo specifico. Il tempo di recupero dell investimento diminuisce all aumentare delle ore di utilizzo Il recupero di calore risulta più conveniente in presenza di inverni rigidi e prolungati e di estati torride In molti Paesi con climi rigidi sono adottati anche in ambito residenziale recuperatori di calore con scambio tra aria esterna da immettere all interno e aria viziata da estrarre. 22

23 RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Nel DLgs 311/06, è previsto che siano adottati sistemi di ventilazione meccanica controllata nel caso non sia efficace lo sfruttamento della ventilazione naturale. Inoltre, è prescritta l adozione di un recuperatore di calore ogni qualvolta la portata totale di ricambio G e il numero di ore di funzionamento del sistema di ventilazione siano superiori ai valori limite riportati in tabella, in funzione della zona climatica in cui l impianto doveva già operare. (questa tabella era già riportata nell allegato C al DPR 412/93) RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: La normativa impone, qualora si rientri nell obbligo di installare un recuperatore di calore, che questo presenti un efficienza di trasferimento di calore sensibile almeno pari al 50% L efficienza di un recuperatore di calore è il rapporto tra la potenza termica sensibile (e/o latente) effettivamente trasferita e il valore massimo teoricamente recuperabile Fattori che influenzano l efficacia del recupero termico attuabile: Sporcamento Corrosione Trafilamento Manutenzione Condensazione e formazione di brina Perdite di carico Regolazione 23

24 RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Sporcamento: Il deposito di polveri, sporcizia e condensa sulle superfici di scambio determina, oltre alla riduzione dello scambio termico tra i due flussi, anche l aumento della velocità dell aria e della perdita di carico e quindi della potenza assorbita dal ventilatore. È necessario: Garantire una manutenzione ordinaria programmata A volte un manometro differenziale segnala la necessità di pulizia Prevedere opportune sezioni di filtrazione, sia sul flusso d aria esterna sia su quello di ripresa. I filtri sull aria di espulsione devono eliminare soprattutto grassi e fumo di tabacco, quelli sull aria di immissione devono intercettare polveri e particolato LA VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Corrosione: La probabilità del presentarsi di fenomeni di corrosione è elevata quando il recupero di calore è effettuato in atmosfere aggressive, come in alcune applicazioni i i industriali. i Effetti: Danneggiamento delle parti metalliche Diminuzione dell efficienza del recupero Possibilità di trafilamenti d aria tra la corrente di aria esausta e quella di aria pulita esterna Soluzioni: In fase di progettazione, scegliere materiali resistenti all azione corrosiva 24

25 RECUPERO DI CALORE SULL ARIA Condensazione e formazione di brina: Nella stagione invernale il recupero di calore può essere tale da raffreddare la corrente di aria espulsa al di sotto del suo punto di rugiada, comportando la condensazione di parte del vapor d acqua in essa contenuto. Si forma brina: Quando le condizioni di esercizio sono tali da portare l aria espulsa a temperature inferiori al punto di congelamento dell acqua condensata L entità del fenomeno è funzione di: durata e della severità delle condizioni di gelo portata massica temperatura e umidità dei flussi d aria esterna ed espulsa nella sezione di ingresso temperatura all interno del recuperatore efficienza del recuperatore geometria del recuperatore RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Condensazione e formazione di brina: Effetto: Restringimento della sezione di passaggio dell aria Aumento delle perdite di carico Riduzione della portata Al limite: intasamento totale del recuperatore Per prevenire il fenomeno: Pre-riscaldare l aria esterna Operare una variazione dell efficienza del recuperatore in condizioni di esercizio, per esempio attraverso un sistema di by-pass Effettuare operazioni di sbrinamento, ad esempio con un comando proveniente da un pressostato differenziale che rilevi l aumento della perdita di carico indotta dalla presenza di brina 25

26 RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Configurazione per lo sbrinamento: Un termostato antigelo congiunto al sistema di by-pass permette lo sbrinamento. Aprendo la serranda B e chiudendo la A si by-passa il recuperatore con l aria fredda ed il flusso caldo proveniente dall aria di ripresa ambiente consente lo scongelamento del recuperatore RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Perdita di carico: Differenza di pressione totale tra l ingresso e l uscita del recuperatore di calore per ciascuno dei due flussi. È importante in quanto l energia richiesta dai ventilatori è direttamente legata al suo valore. Pertanto, ha un influenza determinante sulla convenienza economica di realizzare un processo di recupero di calore Dipende da: tipologia di recuperatore portate dei flussi d aria condizioni termoigrometriche raccordo con le canalizzazioni nelle sezioni di ingresso e uscita Precauzioni: scegliere la velocità di attraversamento come compromesso tra efficienza e minore perdita di carico controllare la possibilità di formazione di brina 26

27 RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Regolazione: Attraverso i sistemi di controllo del recuperatore è possibile modulare l entità di energia trasferita tra i due flussi ed anche controllare la possibile formazione di brina. Nelle mezze stagioni potrebbe essere conveniente bilanciare un carico termico positivo con la sola immissione di aria esterna con un valore di temperatura (o di entalpia) più basso rispetto a quello all interno dell ambiente. In tali condizioni il sistema di recupero deve essere escluso, poiché comporterebbe soltanto un dispendio energetico. Sistema di by-pass per il recuperatore RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Considerazioni economiche: La scelta e l analisi di un sistema di recupero di calore devono essere accompagnate da valutazioni di natura tecnico-economica al fine di valutare caso per caso i tempi di ammortamento dell investimento effettuato. Devono essere considerati: Il costo di impianto Il costo di installazione I costi operativi Il risparmio energetico conseguito durante la vita utile del recuperatore 27

28 RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Considerazioni economiche: Aspetti da considerare: Costo del recuperatore. Cresce col valore dell efficienza efficienza Costo di installazione Maggiore richiesta di energia elettrica per le perdite di carico dovute al recuperatore Recupero energetico ottenibile (funzione del numero di ore di funzionamento) Condizioni climatiche della località in cui l impianto è installato. Valutare l energia recuperata su base stagionale Frequenza degli interventi di manutenzione conseguenti alle condizioni operative (presenza di inquinanti, sostanze corrosive, particolato), influenza sia il costo del recuperatore che i costi di esercizio RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Considerazioni economiche: Aspetti da considerare: Costo dell energia. All aumentare del costo dell energia termica, la convenienza economica del recupero di calore aumenta. Se il costo dell energia elettrica è molto più elevato rispetto a quello del gas, i recuperatori di calore caratterizzati da una minore perdita di carico sono maggiormente convenienti Contemporaneità tra fabbisogno e disponibilità dell energia termica durante il periodo di funzionamento del dispositivo recuperatore 28

29 RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Recuperatori statici a piastre: Sono semplici ed economici, e pertanto sono i più diffusi Non presentano parti in movimento (maggiore affidabilità e sicurezza) Attraverso le piastre i due flussi si scambiano calore sensibile grazie alla differenza di temperatura tra i due flussi. Le piastre sono in alluminio o sue leghe, per le caratteristiche di leggerezza, semplicità di lavorazione, durata, resistenza meccanica Per l uso in ambienti con presenza di sostanze corrosive, l alluminio è rivestito con vernice acrilica. RECUPERO DI CALORE SULL ARIA: Recuperatori statici a piastre: Per applicazioni industriali, sono utilizzate leghe di acciaio inox Se è prevedibile una formazione di condensa è bene che l aria espulsa attraversi il recuperatore dall alto verso il basso, così la condensa defluisce nella parte inferiore del canale o della centrale di trattamento aria, dove è consigliabile prevedere uno scarico dotato di sifone In controcorrente A flussi incrociati 29

30 Preriscaldamento e preraffrescamento geotermico: L aria entra dalla torre di aspirazione e passa attraverso lo scambiatore interrato ad una profondità di 1,5 2 m. In inverno questo permette di mantenere costante l efficienza del recuperatore perché non è necessaria la funzione di anti congelamento. L aria è prelevata a circa 1,2 m dal suolo per evitare odori, umidità e radon Preriscaldamento e preraffrescamento geotermico: Il sistema è consigliato nelle località in cui il clima invernale è molto rigido e la temperatura esterna resta al di sotto degli 0 C per molti giorni. In estate, l aria passata sottoterra avrà una temperatura inferiore rispetto all aria esterna. Inoltre, si ha una parziale deumidificazione dell aria esterna. La tubazione interrata deve avere una pendenza costante verso il basso pari al 2 o 3 % per favorire lo scarico della condensa. 300 mc/h 3 tubazioni DN 110 da m ciascuna a 60 cm l una dall altra 500 mc/h 3 tubazioni DN 160 o 6 tubazioni DN 110 da m ciascuna a 60 cm l una dall altra 30

31 Utilizzate soprattutto in locali privi di controsoffitti Costo contenuto Facilità di installazione i BOCCHETTE A PARETE: quando si immette aria fredda, aumenta la caduta e si riduce la gittata; in tale caso è meglio suddividere la portata su più bocchette Limiti nell uniformità della diffusione dell aria in tutto l ambiente BOCCHETTE: Griglia Bocchetta Condotto flessibile 31

32 BOCCHETTE A PAVIMENTO: BOCCHETTE DI RIPRESA GRIGLIE 32

33 DIFFUSORI CIRCOLARI O QUADRATI A SOFFITTO: Possono avere forma circolare, quadrata o rettangolare; presentano gittate minori rispetto alle bocchette e rapporti di induzione più elevati producendo una rapida uniformità di temperatura tra aria immessa e aria ambiente. Diffusori quadrati: Consentono di effettuare la distribuzione dell aria in quattro diverse direzioni DIFFUSORI LINEATI A SOFFITTO: sono costituiti da una striscia metallica piana, con una o più feritoie continue, circondate da una intelaiatura e, in genere, fissate a uno scatolato contenente dei setti per ripartire il flusso; le applicazioni possono essere a parete, a soffitto o a pavimento 33

34 Riscaldamento con batterie di scambio termico: Il riscaldamento può essere ottenuto mediante una batteria di scambio termico, Ad acqua: scambiatore di calore formato da tubi percorsi da fluido caldo Elettrica Alla batteria sono collegate delle alette attraverso le quali passa l aria riscaldandosi. Con un riscaldamento di questo tipo, diminuisce l umidità relativa dell aria. Ad acqua Elettrica 11 e 18 giugno 2010 Ventilazione Meccanica Controllata La regolazione della portata d aria: La portata d aria in ciascun canale deve essere regolata sulla base della necessità dell ambiente e della rispettiva bocchetta, sia per quanto riguarda la mandata che per l aspirazione. È necessario dimensionare correttamente il condotto È possibile poi inserire un regolatore di portata, costituito da cannucce in polietilene e da dischetti di diametri diversi 34