i n d o o r c l i m at e D O C U M E N TA Z I O N E T E C N I C A Uponor Comfort Panel Riscaldamento e raffrescamento a soffitto

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1 i n d o o r c l i m at e D O C U M E N TA Z I O N E T E C N I C A Uponor Comfort Panel Riscaldamento e raffrescamento a soffitto

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3 Introduzione In seguito all utilizzo estensivo dell energia e ai suoi importanti costi, in diversi stati europei si discute sull'utilità degli impianti di condizionamento degli edifici, considerando che l energia utilizzata per il raffrescamento ha un impatto considerevole sul bilancio energetico totale. Indiscutibilmente gli impianti di condizionamento permettono di regolare la temperatura interna e di conseguenza migliorano il comfort e la produttività. Ma sono numerosi gli esempi di insofferenze causate da un'eccessiva velocità dell aria e da un elevato livello di rumorosità negli edifici provvisti di impianto di condizionamento. Uno degli equivoci più comuni legati ai sistemi a tutt aria è considerarli soluzioni che generano comfort: questi sistemi non riscaldano o raffreddano la struttura ma l aria; di conseguenza il nostro corpo, perdendo più calore di quanto riesce a generarne, percepisce una sensazione di freddo. In alternativa ai sistemi a tutt aria per il riscaldamento e il raffrescamento possono essere utilizzati impianti radianti idronici che offrono notevoli vantaggi. Con il gli impianti radianti, l energia tra individuo e ambiente viene scambiata principalmente per irraggiamento e senza movimento dell'aria. La temperatura dell'acqua nei pannelli radianti è compresa tra i 16 e i 19 C in modalità raffrescamento e tra i 30 e i 40 C in modalità riscaldamento. L'assenza di radiatori, fan coil o di qualsiasi altro elemento ingombrante, permette di realizzare ambienti con la massima libertà di soluzioni d'arredo, sfruttando tutto lo spazio in maniera razionale. I sistemi radianti inoltre minimizzano le dispersioni termiche che, oltre al risparmio energetico, incidono vantaggiosamente sui costi di gestione. La bassa temperatura dell'acqua che alimenta gli impianti radianti li rende particolarmente adatti ad essere abbinati a caldaie a condensazione, pompe di calore, pannelli solari termici ed altre fonti alternative: oltre al beneficio per l ambiente, la prospettiva di risparmio accresce del 15-20%. Uponor considera la responsabilità verso l ambiente un impegno importantissimo che si concretizza nella scelta di sistemi che favoriscono il risparmio energetico, rispettano l equilibrio ambientale e il benessere di chi li utilizza. 3

4 Sistema Uponor Comfort Panel Informazioni generali L impianto di raffrescamento e riscaldamento Uponor Comfort Panel è integrato nella struttura di sostegno dei soffitti sospesi e include moduli attivi Uponor Comfort Panel ed elementi passivi. I pannelli attivi sono forniti con tubazioni Uponor PE-X con barriera antidiffusione dell'ossigeno, Ø10x1,5 mm preinstallate. Gli elementi ciechi non hanno tubazioni e servono per completare la pannellatura del soffitto e per migliorarne l'isolamento acustico. La superficie in acciaio dei pannelli a vista è verniciata in fabbrica in bianco opaco (RAL 9016). I moduli Uponor Comfort Panel sono disponibili in due diverse dimensioni: 1190x590x20 mm e 590x590x20 mm. Pannello in MDF Strato termico attivo in grafite espansa Cassetta in acciaio 0,5 mm Strato fonoassorbente in fibra di vetro Il sistema Uponor Comfort Panel include le tubazioni Uponor PE-X prodotte conformemente alle norme DIN 16892/93 con barriera antidiffusione dell ossigeno (secondo DIN 4726). PE-X (polietilene reticolato) Strato adesivo Barriera antidiffusione dell'ossigeno 4

5 Uponor Comfort Panel può essere installato su una normale struttura sospesa a soffitto, previa verifica della capacità di sostenere il peso totale. Il sistema è integrabile con la vasta gamma di tubazioni Uponor Pex e Uponor MLC utilizzabili per la rete di distribuzione e con i sistemi di regolazione, gli accessori per il collegamento e il controllo Uponor. Vantaggi Risparmio energetico e di costi di mantenimento Riduzione dei costi di utilizzo rispetto ai sistemi ad aria. Moderate temperature dell acqua in estate ed in inverno permettono di utilizzare fonti di energia rinnovabile alternative. Non è necessaria alcuna manutenzione. Comfort Distribuzione omogenea della temperatura in inverno e estate. Alta resa in modalità raffrescamento e riscaldamento, testata in conformità alle normative europee EN e EN Reazione veloce favorita dalla costruzione leggera. Bassa convezione, basso movimento dell aria. Assolutamente silenzioso (assenza di rumore da ventilazione). Assorbimento acustico. Perfetta integrazione con la costruzione dell edifico Installazione semplice, veloce ed affidabile che non richiede l utilizzo di utensili speciali. Facile integrazione con altri sistemi (ventilazione meccanica, illuminazione, impianti antincendio). Sistema compatibile con le griglie a soffitto esistenti. Eccellente sia per nuovi edifici che per ristrutturazioni. Tecnologia e prestazioni avanzate Distribuzione omogenea della temperatura sia in inverno che in estate. Reazione al fuoco C-s2,d0 (testata conformemente alla norma EN :2007). Assorbimento acustico (testato conformemente alla norma EN ISO 11654). Materiale innovativo: grafite naturale espansa (bassa densità, non invecchia, buona conduttività termica). Tubazioni Uponor PE-X prodotte conformemente alle norme DIN 16892/93 con barriera antidiffusione dell ossigeno (secondo DIN 4726). Libertà a livello di design di interni Assenza di elementi esterni. Perfetta integrazione con ogni tipo di design per interni. Elegante design Utilizzabili in locali con destinazioni d'uso diverse. 5

6 Dati tecnici Caratteristiche Tecniche e Dimensionali Uponor Comfort Panel Impiego Componenti Soffitto casetta in metallo, grafite, mdf, tubazione PE-X Peso kg/m 2 8,6 Peso, pannello con acqua kg/pannello (590x1190) 6,1 Metri di tubo /m 2 m/m 2 13 Tubo/pannello (1190x590) m 9,6 Tubo/pannello (590x590) m 5,4 Acqua/pannello (590x1190) kg 0,4 Acqua/pannello (590x590) kg 0,2 Pressione max. Bar 6 Campo di funzionamento C Lastra Spessore totale mm 0 Conduttività termica (grafite) W/mK 10 Reazione al fuoco en c-s2,d0 Dimensioni mm x mm 590x x590 Tubazione Materiale PE-Xc Diametro esterno mm 10x1,5 Diametro interno mm 7 Passo mm 80/100 Voci di capitolato Uponor Comfort Panel a soffitto per riscaldamento e raffrescamento di ambienti. Struttura metallica preforata con strato in fibra di vetro per attenuazione acustica. Le tubazioni in PE-X 10x1,5 mm con barriera antidiffusione dell'ossigeno sono annegate in uno strato in grafite (conduttore termico). Dimensioni 1190x590 mm e 590x590 mm (per controsoffitti standard). Connessione ad innesto rapido tra tubazione 10x1,5 e attacchi 1/2" o 3/4" M per altre connessioni. Componenti principali del sistema Uponor Comfort Panel Uponor Comfort Panel modulo attivo 590x x1190 mm Uponor Comfort Panel modulo passivo 600x x1195 mm Uponor Raccordi a innesto rapido Uponor PE-X 6

7 Progettazione In fase di progettazione e posa del sistema Uponor Comfort Panel è necessario prestare la massima attenzione alle problematiche legate alla struttura architettonica e al posizionamento dei punti luce e di eventuali sprinkler e rilevatori antifumo. La linea principale per l'acqua di riscaldamento e raffrescamento, le condutture per l'impianto di condizionamento, il cablaggio, le condutture per gli estintori, ecc. possono essere installati nello spazio al di sopra del controsoffitto. La configurazione della struttura a soffitto e la distanza tra i profili e i raccordi a T incrociati di sostegno devono conformarsi alle istruzioni del fornitore. L'impianto funziona a temperature (in inverno mediamente tra i 30 e i 40 C e in estate tra i 16 e i 19 C) che ne rendono particolarmente vantaggioso l abbinamento a fonti energetiche alternative, quali il geotermico, il solare sia termico che per il raffrescamento, pompe di calore e caldaie a condensazione. Schemi di resa riscaldamento e raffrescamento Uponor Comfort Panel P (W/m ) (ºc) capacità raffrescamento (en1440) capacità riscaldamento (en14037) P = Rendimento specifico del pannello ΔΘ = Differenza tra temperatura ambiente e temperatura media del fluido Resa riscaldamento (ΔT=15K) 100 W/m 2 testata secondo lo standard EN (certificato n.df 09 H E - HLK Stuttgard). Resa raffrescamento (ΔT=8K) 74 W/m 2 testata secondo lo standard EN (certificato n.vf 08 K E - HLK Stuttgard). Resa estiva del sistema Dallo schema di resa, conoscendo il ΔΘ è possibile calcolare la resa specifica al mq del sistema. L'area attiva che dovrà essere utilizzata per i moduli si ottiene dividendo il carico di raffrescamento totale per questo valore. 7

8 Emissioni termiche Si adotta il criterio della asimmetria radiante" (pren 15377), che che deve essere inferiore a 5 K in caldo e a 14 K in freddo per fornire una sensazione di comfort (meno del 5% degli occupanti l ambiente insoddisfatti). Si prenda ad esempio un ambiente di 2,4 x 4,8 mt, alto 2,7 mt. Per il calcolo della asimmetria radiante per una persona seduta al centro dell ambiente si assume un fattore di 0,42 per il soffitto, in accordo con la ISO EN Temperatura superficiale limite Flusso termico aerico massimo (W/m 2 ) riscaldamento raffrescamento riscaldamento raffrescamento Soffitto Ipotizzando quindi di avere tutto il soffitto riscaldato alla medesima temperatura, con l ambiente a 20 C e tenendo l asimmetria inferiore a 5 K si ha: 0,42 x U s + (1-0,42) x 20 C) -20 C<5K Questo significa che la massima temperatura media del soffitto U s potrà essere di 32 C. Per il raffrescamento con temperatura ambiente di 26 C si ha: 0,42 x U s + (1-0,42) x 26 C) -26 C<-14K La limitazione teorica della temperatura in estate sul soffitto è di 7 C anche se in realtà vale il punto di condensa. Punto di rugiada e temperatura dell acqua Per calcolare la temperatura minima che potrebbe essere utilizzata in estate, è necessario determinare il punto di rugiada dell'aria. Questo può essere calcolato con l'aiuto di un diagramma psicometrico. Per calcolarlo sono necessarie la temperatura interna (T C) e l'umidità relativa (UR %). Umidità assoluta (g/m 3 ) % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 0% % c tempertura Esempio Con UR = 50% e T=26, è possibile rilevare dal diagramma che il punto di rugiada è 15 C. La temperatura di mandata all impianto deve quindi essere superiore, ad esempio 15,5 C. Se poi si seleziona un delta termico per l impianto, ad esempio di 2 C, considerando la temperatura di alimentazione del sistema a 15,5 C e di conseguenza la temperatura di ritorno pari a 17,5 C, si ottiene una temperatura media dell acqua di (15,5+17,5)/2=16,5 C. 8

9 Calcolo perdita di carico Definito il numero di pannelli necessario e la portata del circuito, è possibile calcolare la perdita di carico di ogni circuito. Lunghezza della tubazione per pannelli da 590x1190 mm: 9,6 m. Lunghezza della tubazione per pannelli da 590x590 mm: 5,4 m. Diagramma perdite di carico tubazione Uponor Pex Ø10x1.5mm Proprietà fonoassorbenti I test effettuati in una camera di riverberazione conformemente agli standard DIN EN ISO e DIN EN ISO 354 hanno mostrato il comportamento al rumore di un soffitto con copertura al 100% con moduli attivi Uponor Comfort Panel e diverse combinazioni di moduli attivi e passivi (80/20, 60/40, 40/60). Lo schema mostra il rapporto tra la resa del raffrescamento delle diverse combinazioni e il coefficiente di assorbimento acustico (α w ) del sistema. α 9

10 Uponor Uponor C Uponor C Uponor Linee di distribuzione Il calcolo delle linee di distribuzione delle condutture dipende dal sistema di distribuzione selezionato. Distribuzione a collettore Il numero massimo di pannelli connessi in un unico circuito dipende dal carico di progetto del sistema. Le linee di distribuzione dal collettore ai pannelli vengono in linea di massima relizzate con tubazioni da 20mm. Distribuzione a due tubi L acqua raffreddata e riscaldata circola nelle stesse condutture. Il sistema può essere combinato con boiler e gruppo frigorifero o anche con pompa di calore. I pannelli vengono collegati tra loro in serie. Ogni serie di pannelli viene quindi collegata in parallelo alle tubazioni di distribuzione, preferibilmente secondo lo schema del ritorno compensato e tenendo in considerazione le perdite di carico risultanti. Distribuzione a quattro tubi Le tubazioni di alimentazione per l'acqua calda e fredda sono separate e si deve utilizzare un generatore di raffrescamento e riscaldamento separato. Questo sistema non è compatibile con sistemi di generazione a pompa di calore. 1 0

11 Sistemi di controllo Regolazione della temperatura di mandata In modalità raffrescamento è necessario controllare la temperatura dell acqua di alimentazione per evitare l accumulo di condensa nelle condutture ed anche per garantire che la temperatura dell'acqua che entra nei circuiti sia ottimale per raggiungere le condizioni di comfort richieste. La modalità riscaldamento richiede una regolazione per conciliare comfort e risparmio di energia. Lo schema di regolazione è quello base: un gruppo frigo in aggiunta al generatore di calore o, in alternativa, l impiego di una pompa di calore. La temperatura di mandata ottimale viene calcolata dal regolatore Uponor in base alla curva imposta e alla relativa temperatura esterna eventualmente ottimizzata da un sensore interno. Con il sistema di regolazione Uponor, la commutazione dalla funzione di riscaldamento a quella di raffrescamento e viceversa può essere effettuata automaticamente. Per la regolazione della temperatura ambiente interviene Uponor Sistema di controllo, radio o a filo, che permette la commutazione automatica dal riscaldamento al raffrescamento. Quando è necessario controllare il punto di rugiada, è importante posizionare il sensore a contatto (opzionale) nella sezione della conduttura in cui si concentrerà maggiormente l'umidità Pompa di calore 2. Regolatore 4. Pompa di circolazione 5. Sonda esterna 6. Uponor Telecomando con sonda di umidità integrata 7. Sonda mandata 3 Il sensore di umidità ambiente sarà posizionato nella zona in cui si trova il maggior numero di persone e calcolerà automaticamente il punto di rugiada dell'acqua e lo confronterà con la temperatura di mandata. Quando questi due valori sono simili, si attiverà la valvola di miscelazione per modificare la temperatura dell'acqua di alimentazione per evitare la formazione di condensa. 1 1

12 Controllo della temperatura ambiente Sistema di Controllo Uponor Radio Come perfetta attuazione del nostro approccio, il nuovo Controllo Uponor Radio è equipaggiato con una nuova esclusiva tecnologia che distribuendo in maniera efficiente l'energia e riducendo le emissioni di CO 2, garantisce un alto livello di comfort. Il sistema è basato su KNX, leader tra gli standard aperti per l'automazione domestica ed edilizia, che permette la comunincazione senza fili tra i termostati, dall'elegante design e gli attuatori del collettore La nuova tecnolgia, chiamata Dynamic Energy Management, garantisce il funzionamento ideale ai sistemi di riscaldamento e raffrescamento radiante. Grazie alla sua capacità di auto-apprendimento fornisce dinamicamente all'ambiente la corretta quantità di energia necessaria a mantenere la temperatura al livello di comfort, senza inutili sprechi. Un'ampia gamma di opzioni inoltre consente l'adattamento alle esigenze individuali, limitando gli interventi manuali 1 3 Sistema di Controllo Uponor a filo Il sistema di controllo Uponor a filo è disponibile con una serie di termostati dal design elegante e dalle molteplici funzioni. 1 Termostato 2 Interfaccia di controllo 3 Unità di controllo In base all impianto di distribuzione selezionato, si adotta una delle due modalità di controllo della temperatura interna. Impianto di distribuzione Il controllo della temperatura di ciascuna zona si ottiene utilizzando valvole a due o tre vie controllate da termostati. Impianto di distribuzione a 4 tubi Il controllo della temperatura di ciascuna zona si ottiene utilizzando valvole a due vie controllate da termostati. 1 2

13 Installazione Uponor Comfort Panel è adattabile a tutte le strutture per controsoffitti esistenti sul mercato. Si raccomanda di seguire le specifiche del fornitore, in particolare per quanto riguarda il carico massimo sostenibile dalla struttura prescelta. Nota: il peso del pannello comprensivo del contenuto d'acqua è di circa 8,6 kg/m 2. Prima di qualsiasi operazione di installazione di Uponor Comfort Panel, devono essere portate a termine tutte le condutture di ventilazione e le altre distribuzioni impiantistiche, ad esempio quelle elettriche o antincendio. La prima fase per la realizzazione dell impianto a soffitto prevede la realizzazione della struttura metallica di sostegno. Controllare che siano seguite correttamente le istruzioni di posa e che gli eventuali fori necessari (per le luci, ad esempio) negli elementi siano praticati prima di installarli a soffitto. In questo modo si evitano danni accidentali alla tubazione. Gli elementi dei pannelli Uponor Comfort non possono essere modificati in alcun modo. Per non danneggiare la finitura degli elementi, maneggiarli indossando sempre i guanti bianchi in dotazione nell imballo. Completata l installazione ed effettuati i collegamenti idraulici si procede ad un test di pressione sulla rete idrica di riscaldamento e raffrescamento per verificare l eventuale presenza di perdite nelle giunzioni. 1 3

14 Θ 1 4

15 Componenti Uponor Comfort Panel Pannello attivo a soffitto per riscaldamento e raffrescamento di ambienti. Struttura metallica preforata con strato in fibra di vetro per attenuazione acustica (anticalpestio). le tubazioni in Pe-X 10x1,5 mm con barriera antidiffusione dell'ossigeno sono annegate in uno strato di grafite (conduttore termico). dimensioni 590x1190 mm e 590x590 mm (per controsoffitti standard). certificazione di resa termica en 1440 e en classificazione reazione al fuoco secondo la en Uponor Intermedio raccordo rapido intermedio per tubazione Pe-X 10, in materiale plastico. codice descrizione Uponor raccordo rapido intermedio codice descrizione Uponor Pannello comfort 590X1190 mm Uponor Pannello comfort 590X590 mm Uponor Manicotto raccordo rapido manicotto 15/10, in materiale plastico. codice descrizione Uponor raccordo rapido manicotto 15/10 Uponor Comfort Panel Uponor comfort Panel pannello non attivo con abbattimento acustico, secondo din en iso e din en iso 354. colore ral codice descrizione Uponor Pannello comfort cieco 595X1195 mm Uponor Pannello comfort cieco 600X600 mm Uponor Manicotto inserto per tubo 10x1,5 mm in materiale plastico. Uponor Falsa cornice Falsa cornice per allineare pannelli 590x1190mm con griglia 600x600mm. codice descrizione Uponor inserto per tubo 10x1,5 mm codice descrizione Uponor Falsa cornice comfort 600 mm Uponor Diritto a innesto rapido raccordo a innesto rapido 15 mm, in ottone nichelato, per il collegamento della piastra alla distribuzione. codice descrizione Uponor diritto 1/" m Uponor diritto 3/4" m - 15 Uponor PE-Xc10x1,5 tubazione in polietilene reticolato Uponor Pe-Xc prodotto secondo il metodo elettronico, conforme alle norme din1689/93 ed alle en 15875; con barriera antiossigeno secondo le norme din 476. raggio di curvatura minimo: 5 x d max. pressione d'esercizio: 6 bar. max. temp.: 95 c. codice descrizione Uponor Pe-Xc 10X1,5 mm 100 m 1 1 5

16 Uponor si riserva il diritto di variare le specifiche e i parametri operativi di tutti i suoi sistemi di impianti a pannelli radianti e sanitari in qualsiasi momento, come parte della propria politica di continuo sviluppo del prodotto. Le informazioni di questa pubblicazione sono corrette al momento della sua stampa dal lunedì al venerdì dalle ore 8,30 alle 20,00 07 UP TA Uponor Europe South, West Building Solutions Italy Uponor S.r.l. Via Leonardo da Vinci, Badia Polesine (RO) Tel Fax Mail: info@uponor.it Viale J. F. Kennedy, Vimercate (MI) Tel Fax