TRAVI FREDDE. in esposizione. Impianto del mese SCHEDA D IMPIANTO

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1 TRAVI FREDDE in esposizione Luca Stefanutti Un impianto a travi fredde per il controllo del microclima di un grande spazio destinato all esposizione e alla vendita di automobili: un esempio di applicazione in grado di coniugare esigenze di comfort e di estetica Nel 2000, la Peugeot Automobili decise di ristrutturare il grande autosalone destinato a esposizione e vendita della sede principale di via Gallarate a Milano. L ambiente presenta una forma rettangolare, con una superficie totale di m2, un volume di m3 e un affollamento massimo previsto di ottanta persone. Su tre lati lo spazio risulta cieco mentre il lato principale con gli ingressi è caratterizzato da una facciata vetrata a tutta altezza. La zona interna è caratterizzata da due grandi lucernari di forma rettangolare: questa soluzione permette di sfruttare al massimo la luce naturale per illuminare gli spazi interni, che risultano a una certa distanza dall unica facciata esterna. L impianto di climatizzazione La scelta della tipologia di impianto di climatizzazione ha tenuto conto di una serie di esigenze del committente, particolarmente sentite per quanto riguarda uno spazio di esposizione: SCHEDA D IMPIANTO - impatto estetico innovativo di tipo high-tech; - massimo sfruttamento delle superfici a pavimento; - ridotti oneri di manutenzione; - buone condizioni di comfort termico e acustico. Tali requisiti hanno portato a escludere impianti di tipo tradizionale a tutta aria e di tipo misto con terminali ad acqua o a espansione diretta posti a pavimento o nel controsoffitto. La scelta è, invece, caduta su un impianto a travi fredde, che presenta indubbi vantaggi per quanto riguarda tutti i suddetti aspetti. Le travi fredde prescelte sono del tipo radiante con aria primaria, ovvero integrano in un solo apparecchio le funzioni di controllo della temperatura e di immissione d aria. La trave è costituita da una piastra radiante posta in vista, costruita in estruso di alluminio di forma alettata e dotata nella parte superiore di un circuito di tubi in rame (10 x 1 mm), disposti a serpentina, nei quali circola l acqua calda o fredda, a seconda della stagione. Al di sopra della piastra è montato un plenum in lamiera zincata per l alimentazione dell aria primaria, con una piastra equalizzatrice di pressione; al di sotto di essa, si trova l elemento diffusore dotato di molteplici piccoli ugelli situati tra i profili alettati della trave. L aria primaria - trattata Committente Peugeot Automobili S.p.A. Destinazione d uso Autosalone di esposizione e vendita Luogo Milano via Gallarate Anno di costruzione Tipologia impianto Travi fredde radianti con aria primaria Progettazione ing. Ranica, Tecra s.r.l. Cologno al Serio (BG) Installazione Landi s.p.a. Ciserano (BG) Produttore travi fredde Kiefer/Sagicofim serie Inducool 38 RCI - RISCALDAMENTO C LIMATIZZAZIONE I DRONICA - FEBBRAIO WWW. IMPIANTINEWS. COM

2 nell unità centrale - viene immessa, tramite un raccordo flessibile di alimentazione, nel plenum che la distribuisce per tutta la lunghezza della trave. L aria entra in ambiente attraverso i minuti ugelli posti tra le alette della piastra radiante. Questa distribuzione dell aria provoca un alta induzione e realizza uno scambio termico molto efficiente e, quindi, un efficace raffreddamento. L alta induzione, e la conseguente rapida equalizzazione della temperatura del getto, assicurano basse velocità residue nella zona occupata. La piastra ha una larghezza standard di 300 mm. Nel caso specifico, sono state utilizzate travi di lunghezza compresa tra 1625 e 2375 mm, composte ognuna da moduli di 250 mm. L ingombro in altezza è di circa 200 mm mentre il peso specifico è di 10 kg per metro di lunghezza. La potenza frigorifera specifica delle travi radianti, misurata in W per metro di lunghezza, dipende dalla differenza di temperatura tra l aria ambiente e la temperatura media dell acqua e dalla portata specifica di aria immessa (l/s per metro di lunghezza della trave). In regime estivo - con una temperatura media dell acqua di 16 C e un differenziale con la temperatura ambiente di 10 K - la potenza frigorifera è di circa 500 W/m compreso il contributo dell aria primaria. La trave viene utilizzata anche in regime invernale con acqua calda a una temperatura in ingresso di 35 C. Le canalizzazioni dell aria sono installate a soffitto all interno delle zone controsoffittate. L aria di rinnovo viene immessa in ambiente direttamente dalle travi fredde, che la diffondono ad alta induzione in ambiente. Negli uffici sono, invece, impiegati diffusori quadrati a soffitto. I canali di mandata principali sono di forma rettangolare mentre per gli stacchi di alimentazione delle travi sono L EDIFICIO stati impiegati condotti circolari. I punti di aspirazione sono localizzati in corrispondenza dei due lucernari, dove sono poste le griglie di estrazione. Sulle porte dei servizi igienici sono previste griglie di transito, che permettono il flusso dell aria. Lo spazio espositivo è caratterizzato da una facciata vetrata a tutta altezza Le zone interne sono illuminate con la luce naturale proveniente da due grandi lucernari RCI - RISCALDAMENTO C LIMATIZZAZIONE I DRONICA - FEBBRAIO WWW. IMPIANTINEWS. COM 39

3 LAVORI IN CORSO L impianto in fase di montaggio: sono visibili i canali principali di forma rettangolare, gli stacchi circolari ed i flessibili di collegamento alle travi fredde 40 RCI - RISCALDAMENTO C LIMATIZZAZIONE I DRONICA - FEBBRAIO WWW. IMPIANTINEWS. COM

4 CONDIZIONI DI PROGETTO Condizioni di progetto esterne estate C 32 % 50 inverno C -5 % 85 Condizioni di progetto interne estate C 26 % 50 inverno C 21 % 50 Tolleranze estate/inverno C +/- 1 % +/- 5 Superficie Esposizione m Altezza controsoffitto m 3,60 Volume lordo condizionato m Quantità aria trattata m 3 /h vol/h 2,10 Quantità aria esterna m 3 /h 2000 Affollamento previsto N 80 Ricambio aria per persona m 3 /h 25 Fabbisogno termico installato trattamento aria kw 223 circuito travi kw 205 Temperatura acqua calda C 80 Salto termico nominale C 10 Fabbisogno frigorifero installato trattamento aria kw 145 circuito travi kw 75 Temperatura acqua refrigerata C 7 Salto termico nominale C 5 Funzionamento e regolazione Nella stagione estiva, il calore dell ambiente viene asportato dall acqua fredda che scorre nei tubi di rame disposti lungo la piastra della trave. Il carico termico ambiente viene trattato in due modi distinti. I carichi di tipo sensibile sono trattati mediante il raffreddamento radiante da parte della trave alettata e il raffrescamento dell aria ambiente indotta, che attraversa le alette di scambio termico della trave stessa. Il raffreddamento radiante, nonché quello dell aria indotta, è prodotto dall acqua refrigerata che circola nei tubi situati nella parte superiore della trave. La trave esercita una duplice azione di raffreddamento sensibile: per radiazione (asportazione di calore per radiazione infrarossa dai corpi in ambiente a temperatura più elevata) e per convezione da parte dell aria ambiente che viene raffreddata a contatto con la zona alettata e che, a causa della maggiore densità, ridiscende verso il basso entro la zona occupata. I carichi di tipo latente e ventilazione sono, invece, trattati mediante l immissione dell aria primaria, che permette un controllo della qualità e dell umidità dell aria ambiente. L aria immessa dagli ugelli di piccolo diametro, situati tra le alette, ha un intensa capacità induttiva ed equalizza rapidamente la propria temperatura e velocità con quella ambiente. Nella stagione invernale le travi vengono alimentate con acqua calda a media temperatura. Il riscaldamento avviene in parte per radiazione dalla trave stessa e in parte per convezione. L aria primaria, immessa a temperatura neutra, mantiene la ventilazione. Questo sistema risulta ottimale per il riscaldamento delle zone interne, mentre per il riscaldamento delle zone perimetrali (vetrate esterne) è stato previsto un sistema di riscaldamento di tipo tradizionale utilizzante convettori termici tipo Runtal a pavimento. Il circuito idronico delle travi è stato suddiviso in più zone, secondo la geometria degli spazi nell edificio, per consentire una regolazione individuale. Tale sistema ha permesso di zonizzare spazi circoscritti nell ambito di ampi ambienti open space. I collegamenti terminali per il fluido termovettore sono in tubi flessibili in plastica, con attacchi rapidi, resistenti alla diffusione dell ossigeno. La regolazione delle singole zone si ottiene per mezzo di RCI - RISCALDAMENTO C LIMATIZZAZIONE I DRONICA - FEBBRAIO WWW. IMPIANTINEWS. COM 41

5 L IMPIANTO DI DISTRIBUZIONE E RIPRESA DELL ARIA 42 RCI - RISCALDAMENTO C LIMATIZZAZIONE I DRONICA - FEBBRAIO WWW. IMPIANTINEWS. COM

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7 valvole miscelatrici a 3 vie sul circuito idronico da controllare; il segnale è trasmesso da un termostato ambiente. Le centrali tecniche LA LOGICA DI REGOLAZIONE Controllo della temperatura ambiente Inverno: Su valore a punto fisso per la batteria di preriscaldamento e su valore compensato linearmente col variare della temperatura ambiente per quanto riguarda la batteria di post-riscaldamento. Azione in sequenza sulla batteria di post-riscaldamento. Estate: Su valore a punto fisso per la batteria di raffreddamento. Non è previsto il controllo in mandata con la batteria di postriscaldamento in modo da sfruttare l aria primaria per contribuire al raffreddamento degli ambienti. Controllo dell umidità relativa ambiente Inverno: Su valore prescritto fisso. Umidificazione adiabatica del tipo a pacco evaporante. Estate: Su valore prescritto fisso. Deumidificazione con azione sulla batteria fredda. Il controllo dell umidità relativa nel funzionamento estivo costituisce un aspetto fondamentale per eliminare il rischio di formazione di condensazione sulla rete di acqua refrigerata. L umidità relativa viene, pertanto, mantenuta in un campo compreso tra il 45 e il 55% mediante la deumidificazione dell aria, che viene immessa con un punto di rugiada di 1 C al di sotto della temperatura del soffitto freddo. Sono, inoltre, previsti rilevatori di condensa posti direttamente sulle travi radianti (tubazioni dell acqua refrigerata). La centrale frigorifera è costituita da due gruppi frigoriferi con potenza unitaria di 531 kw, dotati di compressori semiermetici a vite utilizzanti gas Freon R407C, raffreddati ad aria con ventilatori assiali. I gruppi frigoriferi sono installati in copertura, in un apposito spazio dedicato. L acqua refrigerata viene prodotta a 7 C e inviata a questa temperatura alle unità di trattamento per ottenere la necessaria deumidificazione dell aria immessa. Alle travi viene, invece, distribuita a una temperatura non inferiore a 16 C, al fine di evitare qualsiasi rischio di condensazione. Per ottenere tale temperatura, è prevista una valvola di miscela a 3 vie sulla tubazione di ritorno dal circuito. L aria primaria viene trattata da un unità di trattamento ubicata nel vano tecnico posto al piano interrato e distribuita mediante canalizzazioni realizzate in lamiera d acciaio zincata. L aria viene immessa in ambiente a una temperatura di 16 C in estate e a 20 C in inverno. La portata totale è di m3/h (pari a poco più di 2 vol/h), mentre la portata d aria esterna è 2000 m3/h (25 m3/h per persona). L unità è dotata di sezione di ripresa, espulsione e ricircolo: tale soluzione permette di utilizzarla in funzionamento di completa espulsione per l evacuazione dei fumi in caso di incendio. L unità è realizzata con sezioni componibili aventi telai portanti in peralluman e pannelli tamburati in lamiera preplastificata esterna e peralluman interna. Essa è dimensionata per una velocità di attraversamento della batteria non superiore a 2,5 m/sec e risulta così composta: - sezione ventilante di ripresa con ventilatore centrifugo; - sezione di espulsione e miscela; - sezione di filtraggio con filtro a tasche rigide con classe di efficienza EU 8 e prefiltri a celle rigenerabili con classe di efficienza EU 3; - sezione di preriscaldamento realizzata con batteria in tubi di rame e alette in alluminio funzionante con acqua a 70 C, salto termico 10 C; - sezione di raffreddamento e deumidificazione realizzata con batteria in tubi di rame e alette in alluminio funzionante con acqua a 7 C, salto termico 5 C; - sezione di umidificazione ad acqua spruzzata, bacinella di base in acciaio con scarico di fondo e troppo pieno, raddrizzatore e separatore di gocce; - sezione di postriscaldamento realizzata con batteria in tubi di rame e alette in alluminio funzionante con acqua a 70 C, salto termico 10 C ; - sezione ventilante di mandata con ventilatore centrifugo. La presa d aria e l espulsione verso l esterno sono realizzate sulla copertura dello stabile con canali contrapposti. 44 RCI - RISCALDAMENTO C LIMATIZZAZIONE I DRONICA - FEBBRAIO WWW. IMPIANTINEWS. COM