VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA:

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1 VMC VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA: EFFICIENZA ENERGETICA NEGLI AMBIENTI CONFINATI ing. Roberto Perego Vortice Elettrosociali SpA

2 VORTICE ELETTROSOCIALI SPA Milano, 1954: Anno della fondazione. 1955: Nasce il 1 aspiratore in resina termoplastica.

3 GRUPPO VORTICE Sede: Tribiano (MI) Filiali: UK, Francia Uffici di rappresentanza: Russia, Cina, Caribe LORAN: Sede Isola della Scala (VR) Distributori in oltre 80 Paesi nel mondo

4 VORTICE: l aria è vita Aspirazione Ventilazione Climatizzazione Riscaldamento Depurazione Trattamento Aria VMC

5 BENESSERE AMBIENTALE PARAMETRI DEL BENESSERE: Temperatura (20-25C); Umidità relativa (50%); Velocità dell aria (<0,2m/s) Qualità dell aria Rumore

6 QUALITA DELL ARIA INTERNA (IAQ) Problema di grande attualità: Nella nostra società si trascorre fino al 90% del proprio tempo in luoghi chiusi di cui il 30-40% nei luoghi di lavoro. Nei luoghi chiusi l inquinamento dell aria proviene dalle particelle presenti nell aria esterna ma soprattutto da fonti interne quali: _persone e animali _fumo _tessuti, tappeti, mobili, muri _prodotti di consumo (detersivi) _cucina Alcuni inquinanti raggiungono livelli 5 volte superiori rispetto all esterno

7 INQUINANTI Chimici Particolato solido Agenti biologici CO VOC NOx SOx Polvere Fumi PM Batteri Funghi/Muffe Bioaerosol Radon Umidità La ventilazione, grazie alla FILTRAZIONE ed alla DILUIZIONE consente di tenere sotto controllo gli inquinanti.

8 UMIDITA E COMFORT AMBIENTALE INDICE HUMIDEX DELLA TEMPERATURA APPARENTE ( C) Fino a 29 C Da 30 a 34 C Da 35 a 39 C Da 40 a 45 C Da 46 a 53 C Oltre 54 C Nessun disagio Sensazione di disagio Intenso disagio. Prudenza: limitare le attività fisiche più pesanti Forte sensazione di malessere. Pericolo: evitare gli sforzi Pericolo grave: interrompere tutte le attività fisiche Pericolo di morte: colpo di calore imminente A parità di T a bulbo secco, all aumentare del valore di ur%, il corpo umano percepisce temperature via via maggiori (aumento della sensazione di disagio)

9 UMIDITA E COMFORT IGIENICO La ventilazione, con il fenomeno della convezione rallenta il formarsi della condensa e delle muffe sui muri In presenza di ponti termici non risolti è possibile avere temperature superficiali basse e alta umidità Il fungo può moltiplicarsi anche al di sotto di 12,6 C con ur elevata (p.es. 80%)

10 Ricorso ad unità di ventilazione a doppio flusso con recupero di calore ad alta efficienza ESIGENZA DI VENTILARE CARATTERISTICHE DI UN EDIFICIO IN CLASSE A, A+ Basso fabbisogno energetico per riscaldamento e raffrescamento Limitato fabbisogno di energia per tutti i servizi Eccellente coibentazione dell'involucro, comprese le aperture Elevata tenuta all aria di pareti perimetrali, solai e coperture Assenza di ponti termici Eventuale adozione di soluzioni impiantistiche basate su fonti rinnovabili Assenza di ricambio d aria naturale con rischio muffe, odori e peggioramento IAQ Necessità di ventilare in maniera efficiente

11 OBIETTIVO DELLA VMC Obiettivo: Problema: Ottimizzare il comfort igienico, diluendo gli inquinanti garantendo il comfort ambientale La ventilazione comporta dispersioni energetiche (Qv=k*q*DT) Soluzione: VMC con recupero di calore ad altissima efficienza

12 Cos è un RECUPERATORE DI CALORE? esterno recuperatore ambienti interni E una macchina che estrae aria dagli ambienti interni e contemporaneamente immette aria negli ambienti interni filtrando l aria e trasferendo energia dal flusso più caldo a quello più freddo ventilatore ventilatore filtri scambiatore

13 RECUPERATORI DI CALORE L aria interna estratta dall ambiente (più calda) cede calore all aria di rinnovo (più fredda) Un recuperatore di calore è un unità ventilante a doppio flusso I flussi d aria scambiano calore all interno dello scambiatore (il flusso più caldo cede calore al flusso più freddo IN FUNZIONE DEL RENDIMENTO) Il recuperatore NON è un generatore di calore né un refrigeratore d aria: deve quindi essere utilizzato ad integrazione degli impianti termotecnici Rendimento (Efficienza termica) η%= T aria immessa-t aria esterna T aria interna-t aria esterna Tanto maggiore è il rendimento, tanto minore sarà la differenza di temperatura tra aria ambiente e aria di rinnovo

14 RECUPERATORI DI CALORE I PLUS DELLE UNITA DI RECUPERO CALORE Plus + Sono unità a doppio flusso, quindi rinnovano l aria ambiente Grazie ai filtri a bordo macchina vengono tenuti sotto controllo gli agenti inquinanti introdotti in ambiente Pre-riscaldano o pre-raffrescano l aria di rinnovo recuperando energia termica a costo zero ed altrimenti persa (danni economici ed ambientali) Grazie al recupero energetico è possibile dimensionare in maniera più contenuta gli impianti termotecnici Fanno diminuire il fabbisogno di energia primaria dell immobile (possibile salto di classe nella certificazione energetica degli edifici) Permettono sensibili riduzioni della spesa energetica per il riscaldamento/climatizzazione e consentono una riduzione di emissioni di CO2 in atmosfera

15 RECUPERATORI DI CALORE: ESEMPIO DI IMPIANTO SISTEMI DI DISTRIBUZIONE ARIA SCHEMA IMPIANTO IMMISSIONE: Locali nobili : soggiorno, camere, studio ESTRAZIONE: Locali umidi : cucina, bagni, lavanderie

16 PORTATA D ARIA PRINCIPALI NORME DI RIFERIMENTO Molte Norme e Leggi indicano la necessità del ricambio dell aria ed indicano le portate d aria minime per i vari tipi di ambienti. UNI (**) UNI 13779:2005: UNI (**) UNI è in fase di riscrittura. Per il residenziale, da simulazioni effettuate, i ricambi minimi sono circa 0,35-0,55 vol/h (in dipendenza dell alloggio) 0,5 vol/h q (mc/h)

17 PORTATA D ARIA RICAMBIO D ARIA E COMFORT AMBIENTALE AGENZIA CASACLIMA Ventilazione necessaria: 0,5 vol/h In assenza di VMC: Ventilazione naturale: 0,5 vol/h In presenza di VMC: Ventilazione meccanica 0,35-0,4 vol/h; Ventilazione naturale 0,1-0,15 vol/h Considerata necessaria (mediamente) per garantire comfort igienico Considerato e previsto con la legge 10/91 sul risparmio energetico per l edilizia abitativa Considerato necessario per evitare la formazione di muffe Considerato nel dimensionamento degli impianti termici

18 REALIZZAZIONE IMPIANTO E PERDITE DI CARICO RIPARTIZIONE PORTATE Valutazione portata in ogni ambiente (norme) Bilanciamento portate di immissione ed estrazione POSIZIONAMENTO TERMINALI ARIA Lavaggio completo degli ambienti considerando arredamento e disposizione locali e possibilità di passaggio tubazioni POSIZIONAMENTO TUBAZIONI A controsoffitto o a pavimento/parete Valutazione facilità di posa, ispezionabilità, realizzazione ribassamenti, tipologia di canali DIAMETRO TUBAZIONI Contenimento di rumorosità e perdite di carico v<3m/s ACCESSORI Silenziatori, griglie di transito, terminali aria, sistemi di taratura impianto DP (Pa)

19 SCELTA DELLA MACCHINA - 1 TIPOLOGIA DI MACCHINA Valutazione posizionamento macchina: Interno/esterno, a soffitto/parete PORTATA ARIA Calcolo secondo le norme di riferimento PREVALENZA UTILE Deve vincere le perdite di carico dell impianto aeraulico Taglia della macchina

20 RECUPERATORI DI CALORE: SCELTA E OTTIMIZZAZIONE Effettuata la selezione della TIPOLOGIA DELLA MACCHINA (a seconda dell installazione) e della TAGLIA DELLA MACCHINA (in funzione della portata d aria e delle perdite di carico dell impianto), occorre valutare tra gli altri anche i seguenti aspetti: RENDIMENTO TERMICO %? PORTATA D ARIA IMPOSTABILE? FISSA? SENSORISTICA? CONTROLLO PORTATE? CONSUMO ELETTRICO? BY-PASS (FREE COOLING)? INTEGRAZIONE A DOMOTICA?

21 PERDITE DI ENERGIA PER VENTILAZIONE Qh = fabbisogno termico dell edificio per il iscaldamento Qt = dispersioni per trasmissione attraverso l involucro edilizio Qv = dispersioni per ventilazione Qs = guadagni solari (attraverso le superfici trasparenti) Qi = guadagni interni (persone, illuminazioni, macchine ecc ) n = coefficiente che tiene conto della massa dell edificio Una volta ottimizzati Qt (isolamento termico dell involucro, risoluzione dei ponti termici), Qs (attraverso un ottimale esposizione) e stabilito il valore di Qi e n, per contenere il valore di Qh occorre agire su Qv.

22 OTTIMIZZAZIONE PERDITE PER VENTILAZIONE Ventilare è necessario, ma occorre contenere le dispersioni legate alla ventilazione. Le dispersioni per ventilazione dipendono fondamentalmente da: - differenza di temperatura tra aria immessa ed estratta (ΔT ) - quantità d aria immessa ed estratta (q) Q v = k* ΔT *q RENDIMENTO TERMICO ELEVATO ΔT => Qv Scambiatori di calore ad altissima efficienza (>85%) PORTATA D ARIA IMPOSTABILE q => Qv Dosaggio della portata d aria senza eccessi (sprechi) PORTATA D ARIA REGOLABILE (SENSORISTICA): q => Qv Dosaggio della portata d aria in funzione del controllo degli inquinanti

23 OTTIMIZZAZIONE COSTI DI CONDUZIONE Ventilare è necessario, ma occorre contenere le dispersioni legate al consumo elettrico Il funzionamento di un sistema di ventilazione meccanica impone consumi elettrici. VENTILATORI CON MOTORI AD ALTA EFFICIENZA Motori brushless EC => risparmi diretti ed indiretti infatti consentono riduzione degli assorbimenti elettrici e consentono taratura precisa della portata (riduzione perdite per ventilazione)

24 OTTIMIZZAZIONE DELLA CONDUZIONE Non sempre è conveniente utilizzare il recuperatore di calore per ventilare In alcune situazioni è più conveniente effettiare il FREECOOLING immettendo aria alle condizioni esterne evitando di effettuare lo scambio termico (es. Notte estiva) BY-PASS (AUTOMATICO). Attivato in funzione delle temperature interne, esterne e desiderata consente riduzione dei consumi degli impianti termotecnici

25 RECUPERATORI DI CALORE: SCELTA L OPTIMUM: RENDIMENTO TERMICO ELEVATO (>85%) (minimizza Qv) PORTATA D ARIA IMPOSTABILE (minimizza Qv) SENSORISTICA (assoggettare la portata ai bisogni) (minimizza Qv) CONSUMO ELETTRICO CONTENUTO (minimizza i costi di gestione) BY-PASS AUTOMATICO (ottimizza il funzionamento estivo) INTEGRAZIONE A DOMOTICA (ModBus) HRI-E-F One PROMETEO Plus

26 RECUPERATORI : TIPOLOGIE DI IMPIANTO Decentralizzato (monostanza) utilizza un apparecchio per ogni ambiente (spesso solo soggiorno e camere) Centralizzato autonomo utilizza una macchina per ogni alloggio Centralizzato condominiale utilizza una macchina per più alloggi

27 RECUPERATORI : TIPOLOGIE DI IMPIANTO Decentralizzato (monostanza) Vantaggi: Svantaggi: no tubazioni (pratico per ristrutturazioni) sono trattati solo alcuni locali. solitamente l efficienza è bassa possibili problemi di «cortocircuiti» spesso l efficienza di filtrazione è bassa se si inseriscono molte macchine l impianto risulta poco economico

28 RECUPERATORI : TIPOLOGIE DI IMPIANTO Centralizzato autonomo Vantaggi: Svantaggi: vengono trattati tutti i locali (migliore efficienza di ricambio aria) le macchine sono solitamente ad alta efficienza di recupero energetico gestione personale dell impianto necessita di tubazioni serve una macchina per ogni alloggio (spazi interni)

29 RECUPERATORI : TIPOLOGIE DI IMPIANTO Centralizzato condominiale Vantaggi: Svantaggi: serve una sola macchina vengono trattati tutti i locali (migliore efficienza di ricambio aria) le macchine sono solitamente ad alta efficienza di recupero energetico necessita di tubazioni necessità di avere ventilatori con controllo di portata/pressione (per adeguare portate in funzione delle richieste) gestione dell impianto: ripartizione portate e contabilizzazione costi maggiori se il numero di alloggi è basso (*) mediamente risulta conveniente rispetto al «centralizzato autonomo» se gli alloggi sono almeno 7

30 LA GAMMA VORTICE PER IL RESIDENZIALE Macchine per singolo ambiente HRWi Macchine per impianti centralizzati autonomi installazione a parete/pavimento: Prometeo, HR200EVO, EXO, Avel installazione a soffitto: HRI, HRI-E, HRI mini Macchine per il impianti centralizzati condominiali NRG-HE Macchine con deumidificatore integrato HRI-DH Sistemi per la depurazione dell aria HA (antibatterico)

31 Grazie per l attenzione Ing. Roberto Perego Vortice Elettrosociali SpA