La ventilazione meccanica controllata [VMC]

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1 La ventilazione meccanica controllata [VMC] Sistemi di riscaldamento e di raffrescamento - Principio di funzionamento: immissione forzata di aria in specifici ambienti. - Peculiarità: garantisce il controllo della portata e della temperatura dell aria. - Problematiche: - Isolamento acustico dell involucro - Radon [scambiatori interrati] - Tipologie di VMC: - Sistema a portata costante - Sistema a portata variabile 1

2 COMPONENTI 2

3 Sistemi a semplice flusso Si basano sul controllo delle portate d aria costanti TECNICHE DI VENTILAZIONE MECCANICA NELL EDILIZIA RESIDENZIALE Sistemi a doppio flusso Costituiti da un doppio impianto di ventilazione: uno che controlla l immissione dell aria nell ambiente e l altro che ne controlla l estrazione. 3

4 I sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) sono tecnologie che permettono la ventilazione continuativa delle residenze controllando le portate d aria di rinnovo secondo le esigenze determinate in fase di progetto. Essi si basano sostanzialmente sul concetto di ridurre quanto più possibile lo sviluppo delle reti aerauliche o di realizzarle con sistemi di economica installazione, quali i canali rigidi o flessibili di piccolo diametro. Soddisfano le seguenti esigenze: garantiscono portate d' aria di immissione/estrazione, in quantità prestabilite garantiscono possibilità di variare tali portate dell aria in funzione delle condizioni ambiente (aumento o diminuzione dell umidità ambiente, presenza o meno delle persone, ecc.) garantiscono possibilità di filtrazione dell aria (nei sistemi a doppio flusso) garantiscono possibilità di recupero del calore sull aria espulsa (nei sistemi a doppio flusso) Tipologie comunemente utilizzate: - sistemi di ventilazione meccanica a semplice flusso per estrazione a portata fissa - sistemi di ventilazione meccanica a semplice flusso per estrazione a portata variabile igroregolabile - sistemi di ventilazione meccanica a doppio flusso con recupero di calore statico o termodinamico 4

5 VMC a semplice flusso Il sistema indicato in figura è di tipo a semplice flusso per estrazione; l aria nuova entra nell alloggio mediante appositi dispositivi denominati ingressi aria, transita nelle zone interne sfruttando l area libera di passaggio ricavata nel sottoporta ed è richiamata, per effetto di una depressione, verso i locali tecnici ove sono presenti bocchette di estrazione che convogliano l aria nei canali/condotti di estrazione. Nel caso di un sistema meccanico all apice del canale di estrazione è situato un ventilatore che realizza una depressione in maniera continuativa. Al fine di garantire un lavaggio dell aria: la scelta delle aperture di aerazione dipende da fattori legati all ambiente; le canalizzazioni variano in base alla tipologia dell edificio; Nel caso di unità residenziali collettive sono previste canalizzazioni verticali nei locali tecnici e in corrispondenza di ogni alloggio una o più bocchette di aspirazione con variazione di sezione per stabilizzare la portata. 5

6 Impianto autoregolabile: installazione in abitazione unifamiliare Il sistema è costituito da un piccolo elettroventilatore di estrazione dell aria collegato mediante condotti rigidi e/o flessibili a griglie di estrazione collocate nei locali di servizio (cucina e bagni). L afflusso di aria esterna avviene attraverso bocchette, disposte sulle pareti esterne o sui serramenti delle stanze principali (soggiorno e camere), munite di dispostivi di autoregolazione della portata (membrane in PVC deformabili che modificano per depressione la sezione di passaggio). Il principio di funzionamento di una bocchetta autoregolabile è tale per cui la portata risulta essere costante. 6

7 Impianto igroregolabile: installazione in abitazione unifamiliare Il sistema consiste nella regolazione automatica delle portate di estrazione o di ingresso dell aria esterna in funzione dell umidità presente all interno dell ambiente, U.R. media 50% Il sistema è caratterizzato da un impianto di ventilazione che controlla l immissione e l estrazione dell aria e da bocchette igroregolabili che si aprono e si chiudono in base all umidità esistente. 7

8 Sistema igroregolabile: principio di funzionamento Il principio di funzionamento è praticamente identico a quello precedentemente descritto. Cambia solo la tipologia delle bocchette che sono munite di dispositivo sensibile all umidità relativa dell ambiente: se l umidità tende a scendere il dispositivo limita la portata d aria, mantenendone comunque un valore minimo; in questo modo si economizza la spesa energetica per la ventilazione, pur salvaguardando la qualità dell aria, poiché l umidità relativa ambientale può essere considerata come un indicatore indiretto della presenza delle persone: l ingresso delle persone negli ambienti comporta in maniera sufficientemente rapida il ripristino della portata nominale della bocchetta. L estrazione dell aria avviene anch essa attraverso bocchette igroregolabili. 8

9 La ventilazione meccanica controllata [VMC] A semplice flusso per estrazione [variabile]: - Immissione ed estrazione dell aria in grado di permettere una variabilità della portata. - Sistema igroregolabile (più diffuso): la ventilazione è dosata sulla base del tasso di umidità relativa interna. Occupazione notturna Occupazione diurna 9

10 La ventilazione meccanica controllata [VMC] 1 A semplice flusso per estrazione [costante]: - Immissione d aria in ambiente per depressione, rispetto all esterno, creata da un ventilatore. - L immissione è ottenuta mediante dispositivi molto contenuti, installati in corrispondenza degli infissi - Richiede la sola rete di estrazione. 10

11 La ventilazione meccanica controllata [VMC] 1 - A semplice flusso per estrazione [costante] 11

12 VMC a doppio flusso L immissione e l estrazione dell aria avviene mediante due diversi condotti collegati a due differenti ventilatori; in questo modo non è più necessario installare le bocchette di aspirazione esterne. Il ventilatore che regola l immissione ha una portata leggermente superiore rispetto all esterno, evitando eventuali infiltrazioni d aria dai serramenti. L impianto di immissione si caratterizza di una rete di canalizzazioni di distribuzioni, che collegano le bocchette di immissione in ogni locale: l aria immessa è riscaldata attraverso scambiatori di calore (aria/acqua) installati all interno di ciascun appartamento. Questi impianti consentono di tenere sotto controllo l umidità dell aria negli ambienti. 12

13 La ventilazione meccanica controllata [VMC] 2 A doppio flusso per estrazione [costante]: - Immissione ed estrazione d aria, mediante distinti ventilatori, usualmente attraverso dispositivi di recupero del calore dall aria espulsa - Richiede una rete di mandata e una di ripresa. 13

14 La ventilazione meccanica controllata [VMC] 2 A doppio flusso per estrazione [costante]: 14

15 La ventilazione meccanica controllata [VMC] 4 Puntiforme per estrazione [variabile] - Impiego di singoli ventilatori per l estrazione da ogni vano tecnico. Utile qualora non sia possibile la realizzazione di una rete di canali - L immissione avviene come nei casi precedenti - Pro: 1- Basso consumo 2 Min. rumorosità 3 - Min. ingombro 4 - Min. impatto estetico 15

16 Recuperatori di calore Il recupero di calore può avvenire secondo due modalità: Il RECUPERO STATICO: si ottiene mediante un recuperatore che svolge la funzione di trasferire il calore dell aria di espulsione all aria di immissione, senza che avvenga la contaminazione dei due flussi. Il recuperatore è, solitamente, provvisto di filtri, che svolgono la duplice funzione: di migliorare la qualità dell aria in im missione e di bloccare l accesso del particolato più grossolano. Il RECUPERO TERMODINAMICO: avviene mediante l impiego di una pompa di calore a inversione di ciclo e il recupero di calore avviene attraverso un processo termodinamico. 16

17 La ventilazione meccanica controllata [VMC] 5 A doppio flusso con recuperatore statico [variabile]: - Al ventilatore è associato un recuperatore di calore che trasferisce calore dall aria in espulsione a quella in immissione senza contaminazione tra i due flussi -Installazione tipo per condominio: 1- ventilatori centralizzati 2 - dispositivi di recupero di calore singoli (configurazione valida anche per recuperatori termodinamici) 17

18 La ventilazione meccanica controllata [VMC] 6 A doppio flusso con recuperatore termodinamico [variabile]: 18

19 La ventilazione meccanica controllata [VMC] Recuperatore termodinamico: prodotto in commercio Caratteristiche Pro: - Elevate prestazioni energetiche grazie al recupero dell umidità contenuta nell aria ambiente interno (funzionamento invernale) - Controllo dell umidità -Assenza di tubazioni di scarico condensa Caratteristiche Contro: - Alto costo iniziale - Necessita di canalizzazione di mandata e ripresa - Ingombro significativo [1050x470x550 mm - 55kg] 19

20 La ventilazione meccanica controllata [VMC] 7 A doppio flusso con ventilazione geotermica [variabile]: 20

21 Aspetti energetici Semplici studi energetici fanno corrispondere ai sistemi di ventilazione per apertura delle finestre ricambi attorno a 1,2 vol/h contro valori standard dei sistemi meccanici di 0,5 vol/h. I sistemi di ventilazione naturali sono anch essi energivori corrispondono a tassi di ventilazione di circa 0,8 vol/h. I sistemi di aerazione per infiltrazione attraverso i serramenti assolvono alla ventilazione solo per tassi riconducibili a valori di 0,05 vol/h, per condizioni di media ventosità e permeabilità verticale dell edificio media. Nei casi di impiego di sistemi meccanici occorre considerare che si utilizzano in norma ventilatori a basso consumo energetico (solitamente il consumo incide circa dai 25 W ai 40 W per alloggio), a curva piatta ed eventualmente dotati di inverter. I sistemi a portata fissa sono solitamente tarati per permettere una ventilazione continua di 0,5 vol/h. I sistemi di tipo igroregolabile, invece, presentano una media di tassi di ventilazione attorno a 0,4 vol/h ed il loro utilizzo comporta di norma un risparmio energetico di circa 15% rispetto all utilizzo di un sistema meccanico a portata fissa. L impiego di un sistema con recupero di calore statico, solitamente dimensionato per un ricambio pari a 0,5 vol/h è paragonabile, in termini di consumi, ad un sistema a semplice flusso che effettui un ricambio di 0,25 vol/h. In termini di costi iniziali, l installazione di un sistema di VMC incide circa da 0,25% all 1,2% sul costo di un alloggio a seconda della tipologia di sistema utilizzata. 21

22 Scambio termico per trasmissione nel caso di riscaldamento; scambio termico per ventilazione nel caso di riscaldamento; 22

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