Federico M. Butera, Politecnico di Milano
Il processo progettuale corrente
La progettazione integrata
Il processo progettuale per l edilizia sostenibile
La strategia progettuale
La funzione di un impianto di climatizzazione è quella di garantire le condizioni di comfort termico che le sole caratteristiche architettoniche non sono in grado di fornire.
Norma UNI-TS 11300-1 Temperatura interna: media aritmetica della temperatura dell aria e della temperatura media radiante al centro della zona considerata. NON È LA TEMPERATURA DELL ARIA!!! Coincide con la definizione di temperatura operativa della norma UNI EN 15251
Temperatura Media Radiante T mr = Σ t i F p,i
Temperatura Operativa (o temperatura interna, secondo la UNI-TS) T op = (t mr + t a )/2
Effetto sul comfort dell aumento della velocità dell aria in un locale condizionato (1 Met, 0.5 clo attività sedentaria, vestiario estivo)
Ventilatore a soffitto Velocità dell aria [m/s] Effetto fino a 0.25 Non percepibile da 0.25 a 0.5 piacevole da 0.5 a 0.8 Generalmente piacevole, ma si percepisce il movimento dell aria da 0.8 a 1.5 da appena a spiacevolmente fastidioso > 1.5 Spiacevole
Pompe e soffianti P = Potenza assorbita N = Numero di giri della girante v = Volume specifico del fluido K = Costante
Pompa a velocità variabile invece di valvola a tre vie Pompa a velocità variabile
Pompe e soffianti P = Potenza assorbita Δp = Salto di pressione G = Portata del fluido Q = Calore scambiato C = Calore specifico del fluido Δt = Salto di temperatura attraverso l unità di scambio termico
Estate ΔT standard attraverso lo scambiatore dell UTA 5 C Valore raccomandato dall ASHRAE (Cool Tools Water Plant Design Guide): 7 ΔT 11 C. A parità di calore sottratto: la portata necessaria si riduce, e quindi la potenza della pompa e del ventilatore, quindi il consumo energetico. Inoltre l acqua rientra nel chiller a temperatura più alta, migliorandone l EER. si riducono anche la dimensione dello scambiatore, della pompa e delle tubazioni, quindi il costo dell impianto. Stesso approccio sul lato condensatore: ΔT standard oggi 5 C. Consigliato: 7 ΔT 11 C.
Inverno ΔT standard attraverso lo scambiatore dell UTA o attraverso i termosifoni o fan-coil: 10-11 C Valore raccomandato dall ASHRAE: ΔT = 20-22 C A parità di calore fornito: la portata necessaria si riduce, e quindi la potenza della pompa e del ventilatore, quindi il consumo energetico. si riducono anche la dimensione dello scambiatore, della pompa e delle tubazioni, quindi il costo dell impianto.
Altri suggerimenti (1) Uso dell'acqua di condensa delle UTA o dei fan-coil per irrigare, per lavare i pavimenti, o per altro Negli impianti piccoli garantire un ragionevole volume di acqua nel sistema per evitare troppe accensioni/spegnimenti che diminuiscono l efficienza del generatore. Negli edifici in cui cui i carichi di riscaldamento sono modesti e/o le ore di uso sono limitate la pompa di calore geotermica non conviene, economicamente ed energeticamente. È esattamente il caso del clima meridionale costiero.
Scelta dell impianto Fonte: M. Serraino, Vantaggi energetici, ambientali ed economici alla scala territoriale relativi all utilizzo di pompe di calore reversibili in ambito residenziale, Convegno AICARR RISPONDERE ALLA CRISI ENERGETICA CON L'INTEGRAZIONE EDIFICIO- IMPIANTO: LA POMPA DI CALORE INVERTIBILE Bologna, 2010 SCOP H = Efficienza media stagionale per riscaldamento
Altri suggerimenti (2) Uso dell accumulo: Da prendere in considerazione per gestire i picchi di domanda elettrica, per risparmiare soldi ed energia in estate (il chiller lavora con temperature esterne più alte, la notte) e in inverno (la pompa di calore lavora con temperature esterne più alte di giorno) Valutare attentamente il vantaggio economico ed energetico del recuperatore di calore. Semmai con economizzatore. Il recuperatore implica una maggiore caduta di pressione e quindi un maggior consumo del ventilatore. Controllo della ventilazione con sensore di CO 2.
Dimensionamento dell impianto
Dimensionamento dell impianto Valutazione dei carichi per illuminazione UNITS11300-1_2014 Ashrae: < 10 W/m 2 LED e Task lighting 250-300 lux invece di 500 Il progettista impianti termici dovrebbe accordarsi con quello dell'impianto elettrico. Inoltre, se si calcola il carico massimo di condizionamento in corrispondenza del massimo carico solare, il carico di illuminazione non dovrebbe esserci, se il sistema di illuminazione generale è controllato da un sensore+dimmer.