PROF. ING. FLAVIO FUCCI UNIVERSITÀ DEL MOLISE. Autore - Affiliazione

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1 PROF. ING. FLAVIO FUCCI UNIVERSITÀ DEL MOLISE

2 EFFICIENZA ENERGETICA per edifici adibiti ad uso civile Minima energia da utilizzare per mantenere le condizioni di benessere EE = Energia effettivamente consumata

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4 Interventi su : - Distribuzione energia - Regolazione - Terminali - Produzione energia -

5 5 Isolamento pareti perimetrali

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8 Pannelli isolanti sotto vuoto che possono arrivare fino a U =0,24 W/m 2 K con spessori di 2,0 cm 8

9 9 Ventilazione degli ambienti

10 10 Perché ventilare gli ambienti? Per mantenere la concentrazione di inquinanti nei limiti di accettabilità.

11 Aria di ventilazione Quantità di aria esterna immessa nell unità di tempo in un ambiente confinato che consente di mantenere la concentrazione di inquinanti nei limiti di accettabilità.

12 Minima energia da utilizzare per mantenere la qualità dell aria ambiente EE = Energia effettivamente utilizzata

13 ENERGIA EFFETTIVAMENTE UTILIZZATA 13 MINIMA ENERGIA NECESSARIA Minima portata aria di ventilazione Recupero dell energia dall aria espulsa

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15 15 Portata minima di ventilazione

16 16 La minima portata di aria di ventilazione dipende : dalla destinazione d uso dell edificio; nel caso di edifici ad uso civile dall indice di affollamento.

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20 EDILIZIA SCOLASTICA 20 DM Norme tecniche aggiornate relative all edilizia scolastica Norma UNI Impianti aeraulici a fini di benessere

21 DM Norma UNI Tipo di scuola Coefficiente di ricambio Vol/h Portata d aria m 3 /h persona Scuola elementare 2,5 18,0 Scuola media inferiore 3,5 21,6 Scuola media superiore 5,0 25,2

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23 23 Ventilazione Naturale

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27 27 Ventilazione Ibrida

28 Un caso di studio 28

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30 30 Ventilazione Meccanica Controllata - VMC

31 I sistemi di ventilazione controllata o ventilazione meccanica controllata (VMC) sono impianti che consentono di gestire il ricambio dell'aria di un ambiente con l'esterno. Questo avviene senza l'apertura di finestre o porte, tramite condotte di ventilazione, collegate con gli ambienti interni da aspiratori (per la rimozione dell'aria viziata o inquinata) e da diffusori (per l'immissione di aria nuova). 31 I sistemi di ventilazione controllata a recupero energetico o EVR (Energy recover ventilation) consentono in più di recuperare parzialmente l'energia di raffreddamento o riscaldamento che verrebbe persa con un ricambio d'aria semplice (ad esempio aprendo le finestre).

32 SINGOLO FLUSSO - Singola rete di canalizzazioni - Controllo delle portate

33 DOPPIO FLUSSO - Doppia rete di canalizzazioni - Controllo delle portate - Recupero di calore

34 34 Controllo delle portate

35 Determinazione della portata minima di ventilazione 35 Controllo della portata di ventilazione

36 Controllo della Portata di ventilazione 36 SENSORI DI CO 2 -VOC INVERTER

37 Sensori per la misura della qualità dell aria ambiente. 37 Sensori di CO 2. La quantità di CO 2 nell aria varia al variare del numero di persone presenti all interno degli ambienti e al tempo che vi trascorrono. Sensori VOC. La quantità di VOC Composti organici volatili nell aria varia al variare del tasso di particelle presenti negli ambienti - Ambienti fumatori e sensori a miscela di gas (sensori VOC)

38 INVERTER Un inverter è un dispositivo elettronico capace di variare la frequenza della corrente di alimentazione di un motore elettrico e, di conseguenza, la sua velocità di rotazione. Se abbinato ad un ventilatore ne fa variare la portata. I ventilatori dotati di inverter elaborano le portate in funzione dell effettiva esigenza di ventilazione per effetto del segnale proveniente dai sensori e di conseguenza si ha : Riduzione dei Consumi di energia elettrica Riduzione dei Consumi di energia termica. 38

39 Riduzione dei Consumi di energia elettrica 39 Una minore quantità di aria esterna immessa determina una minore quantità di energia elettrica assorbita dal ventilatore in quanto diminuisce la velocità del motore Nel caso in cui la richiesta al ventilatore è di dimezzare la portata L inverter dimezza la velocità del motore; L assorbimento di energia si riduce ad un ottavo in quanto la potenza richiesta dal carico varia con il cubo della velocità

40 40 La nuova edizione della UNI/TS :2014 richiede esplicitamente di calcolare i consumi elettrici dovuti agli ausiliari del sistema di ventilazione meccanica, a cui è dedicata l'appendice C. Il fabbisogno di energia primaria dovuto ai consumi elettricidei ventilatori va calcolato a partire dalle portate correttesulla base dei dati certificati dal produttore o di misure in situ degli assorbimenti di energia elettrica.

41 Riduzione dei Consumi di energia termica Una minore quantità di aria esterna immessa significa minore energia necessaria per riscaldarla, raffrescarla, umidificarla o deumidificarla. 41

42 42 Recupero del calore

43 Il recupero del calore, da parte dell aria di ventilazione, dall aria calda espulsa in inverno e dall aria fredda espulsa in estate si realizza in uno scambiatore di calore all interno del quale avviene lo scambio termico tra i due fluidi aria esausta ed aria di rinnovo a temperatura diversa. In questo modo, d'inverno l'aria che esce riscalda quella che entra, mentre d'estate avviene l'inverso. Esistono diverse tipologie di scambiatori, tutte ottimizzate per rendere efficiente il trasferimento di calore attraverso particolari accorgimenti progettuali 43

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45 Sistema Integrato per la Ventilazione Meccanica Controllata al fine di incrementare l'efficienza energetica ed il benessere degli ambienti confinati - SIVeMeC.

46 46 : Prototipo SIVeMeC in fase di assemblaggio

47 Conclusioni Gli interventi di efficienza energetica : controllo delle portate e recupero dell energia nella ventilazione degli edifici e, pertanto, nei sistemi di ventilazione meccanica controllata (VMC) sono strumenti molto efficaci per ottenere bassi consumi energetici ed elevati livelli di comfort. Il Componente oggetto di indagine nel laboratorio R&S della CALIFEL soddisfa tali requisiti ed è studiato per massimizzare l efficienza energetica. 47

48 GRAZIE PER L ATTENZIONE Le opinioni espresse dagli Autori non rispecchiano necessariamente quelle dell Associazione 48