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Impianti HVAC
Confronto tra sistemi
idronici e VRF




            di Antonio Briganti
                    © Impianti Clima
SOMMARIO
   Carichi termici e concetto di zona
   Le tipologie di impianti
   Impianti VRF
         solo raffreddamento
         pompa di calore
         recupero di calore
 Impianti Idronici
         ventilconvettori e aria primaria
         singola zona
         multizone
         doppio canale
         VAV
         impianti ad anello d’acqua
         geotermici
 Confronti tra impianti VRF e Idronici
                                            © Impianti Clima
ANDAMENTO ANNUALE DEI CARICHI TERMICI




 I carichi termici variano nel corso della giornata e dell’anno. Ciascun
  impianto dimostra un proprio profilo caratteristico del carico termico.

                                                               © Impianti Clima
ANDAMENTO
 GIORNALIERO
 DEI CARICHI


 OGNI EDIFICIO HA UN
  PROFILO CARATTERISTICO
  DEL CARICO TERMICO
  GIORNALIERO SECONDO LA
  TIPOLOGIA E LA
  DESTINAZIONE D’USO




                           © Impianti Clima
IL CONCETTO DI ZONA




   Per zona si intende ogni spazio, indipendentemente dal suo volume,
    caratterizzato dal medesimo andamento dei carichi termici.

   Può essere un ufficio singolo, un gruppo di uffici con la medesima
    esposizione e utilizzo, un open space, un atrio ecc.
LE ZONE NELL’EDIFICIO


                           In un edificio tipico
                            esistono almeno 4
                            zone, corrispondenti
                            alle sue esposizioni,
                            ma possono
                            suddividersi in più
                            sotto-zone. Inoltre
                            possono esistere
                            delle zone interne.
                            Tutte richiedono la
                            regolazione
                            individuale della
                            temperatura.




                                    © Impianti Clima
FUNZIONE DEGLI IMPIANTI HVAC


Un impianto HVAC di elevata qualità deve:

 Mantenere il controllo delle condizioni di ciascuna zona
  senza compromessi

 Il controllo di ciascuna zona deve avvenire in tutte le ore del
  giorno e in tutti i giorni dell’anno nei quali l’edificio è occupato

 Il controllo delle condizioni di zona deve avvenire con la
  massima efficienza energetica (massimo COP) soprattutto ai
  carichi parziali.



                                                                © Impianti Clima
LE TIPOLOGIE DI IMPIANTI



 In base al fluido di trasporto dell’energia frigorifera tra
 la macchina e l’aria ambiente si distinguono due
 tipologie di impianti:

  A espansione diretta (DX)
  Idronici

 Esse si possono suddividere in ulteriori sottotipi



                                                      © Impianti Clima
IMPIANTI A ESPANSIONE DIRETTA (DX)



 Il principio su cui funzionano consiste nella cessione diretta del
  calore tra l’aria ambiente e un fluido refrigerante che circola
  all’interno di un circuito frigorifero sigillato.
 Il fluido refrigerante viene fatto espandere all’interno di una
  batteria di scambio termico dove evapora sottraendo calore
  all’aria da raffreddare e deumidificare.
 Lo scambio di calore è diretto, quindi con un’elevata efficienza
  energetica.




                                                            © Impianti Clima
IMPIANTI IDRONICI

 Realizzano la cessione del
  calore tra l’aria ambiente e un
  fluido termovettore: acqua, aria,
  oppure acqua e aria, che viene
  raffreddato in un gruppo
  frigorifero e/o in una unità di
  trattamento.
 Rispetto all’espansione diretta
  l’impianto idronico presenta un
  passaggio in più: l’acqua deve
  essere prima raffreddata e poi
  viene fatta circolare in una
  batteria dove raffredda l’aria
  ambiente che la attraversa.
 Questo riduce l’efficienza del
  processo.

                                      © Impianti Clima
TIPI DI IMPIANTI IDRONICI



                            Ad acqua, con ventilconvettori

                            Ad acqua-aria, con
                            ventilconvettori + aria primaria
                            Ad aria, portata costante, CAV
                            - a singola zona
                            - con postriscaldamento di zona
                            - multizone
                            - a doppio condotto
                            Ad aria a portata variabile, VAV
                            - a singolo canale
                            - a doppio canale



                                                 © Impianti Clima
IMPIANTI VRF


                Sono costituiti da una unità
                 esterna dotata di compressore
                 scroll (uno o due dei quali uno
                 pilotato da Inverter), collegata a
                 un certo numero di unità interne
                 di vario tipo.
                Disponibili nelle versioni:
                Ad aria e ad acqua
                Solo condizionamento
                Condizionamento e
                 riscaldamento a pompa di calore
                A recupero di calore


                                        © Impianti Clima
IMPIANTI VRF SOLO FREDDO


 Sono costituiti da una unità esterna che può essere collegata
  fino a 20 unità interne

 Consentono il controllo individuale della temperatura in
  ciascuna zona

 Seguono con precisione ed efficienza l’andamento dei carichi
  termici

 Dispongono di sofisticati sistemi e software di regolazione e
  gestione, sia locali con quadretti LCD, sia remoti anche
  attraverso Internet


                                                             © Impianti Clima
IMPIANTI VRF A POMPA DI CALORE

                                  Consentono il
                                   raffreddamento e il
                                   riscaldamento
                                   separati, con una
                                   notevole efficienza
                                   energetica. I COP
                                   si mantengono
                                   elevati nei due
                                   regimi e in tutte le
                                   condizioni di
                                   carico.


                                               © Impianti Clima
IMPIANTI VRF A RECUPERO DI CALORE




 Offrono il raffreddamento e riscaldamento simultanei e
  consentono di raggiungere la massima efficienza energetica
  oggi possibile, con valori di COP ai massimi livelli dell’industria.
                                                              © Impianti Clima
VRF A RECUPERO DI CALORE A 2 TUBI


                              Il sistema VRF a
                               recupero di calore di
                               Mitsubishi Electric è a
                               2 tubi, l’unico sul
                               mercato, grazie a uno
                               speciale sistema di
                               distribuzione e
                               consente la maggior
                               facilità e il minor costo
                               di installazione
                               rispetto a ogni altro.

                                                © Impianti Clima
COLLEGAMENTI IMPIANTI VRF


                             Il collegamento
                              avviene con due
                              tubi di rame di
                              piccolo diametro
                              che richiedono
                              spazi minimi. Il
                              sistema non è
                              invasivo ed è
                              idoneo nelle
                              ristrutturazioni.




                                        © Impianti Clima
DISTRIBUZIONE ARIA IMPIANTI VRF


                                   La distribuzione
                                    dell’aria può essere
                                    diretta o canalizzata,
                                    utilizzando diffusori
                                    ad alta induzione
                                    come i migliori
                                    impianti a tutta aria.


                                  Galleria d’Arte di Cagliari, VRF a p.d.c




                                                         © Impianti Clima
FORME DELLA DIFFUSIONE D’ARIA


                                 Le unità interne
                                  canalizzabili
                                  consentono di
                                  ottenere tutte le
                                  forme di diffusione
                                  dell’aria per
                                  soddisfare anche i
                                  più sofisticati
                                  requisiti di comfort.




                                             © Impianti Clima
GESTIONE IMPIANTI VRF


                         Le capacità di
                          gestione dei VRF
                          sono notevolmente
                          avanzate e
                          consentono un
                          controllo totale di
                          tutti i parametri e
                          dello stato di
                          funzionamento in
                          una pluralità di modi,
                          anche via Internet.




                                     © Impianti Clima
VANTAGGI E LIMITI IMPIANTI VRF

  Vantaggi
   Alta efficienza ai carichi parziali
   Regolazione individuale della temperatura
   Elevatissima suddivisione in zone
   Gestione con funzioni avanzate anche via Internet
   Minimo spazio occupato, sia in ambiente, sia all’esterno.
     Ciò li rende adatti per le ristrutturazioni
   Facilità di installazione nelle ristrutturazioni
   Assenza di fiamma, quindi nessun problema VF
   Nessuna necessità di canna fumaria.
  Limiti
   Nessuno. Il limite è dell’edilizia italiana che non ha ancora
     capito il vantaggio di prevedere l’integrazione con questi
     sistemi come avviene in Giappone e in altri paesi.

                                                            © Impianti Clima
APPLICAZIONI DEGLI IMPIANTI VRF

                            Applicazioni più comuni:
                             Uffici
                             Alberghi
                             Attività commerciali
                             Banche
                             Studi professionali
                             Call centres
                             Gallerie d’arte, musei

                            Per costruzioni nuove e
                            ristrutturate.

                                              © Impianti Clima
IMPIANTI IDRONICI

                    Le tipologie più comuni
                    sono:

                       A ventilconvettori con aria
                        primaria
                       A tutta aria, a portata
                        costante:
                         – a singola zona,
                         – con
                            postriscaldamento di
                            zona,
                         – multizone,
                         – a doppio condotto
                       A tutta aria a portata
                        variabile
                                        © Impianti Clima
IMPIANTI A VENTILCONVETTORI
Funzionamento

Estate
 I ventilconvettori trattano il solo carico sensibile e
  vengono alimentati, in estate, con acqua a 13 – 14 °C
 L’aria primaria tratta il carico latente ed effettua la
  ventilazione.

Inverno
 I ventilconvettori vengono alimentati con acqua a 50
  – 55 °C.
 L’aria primaria effettua l’umidificazione, se richiesta, e
  la ventilazione.

                                                     © Impianti Clima
VENTILCONVETTORI E ARIA PRIMARIA
Composizione


                         Composizione:
                          Ventilconvettori nei
                           singoli locali
                          Unità di trattamento
                           dell’aria
                          Gruppo frigorifero, ev. a
                           pompa di calore o a
                           recupero di calore
                          Caldaia (se non è
                           prevista la p.d.c.)

                                              © Impianti Clima
VENTILCONVETTORI
Sistema a 2 tubi




 Offrono freddo o caldo, non simultanei. Il ventilconvettore ha una
  singola batteria alimentata ad acqua fredda o calda secondo il
  regime. Il termostato regola la valvola sull’acqua o la velocità del
  ventilatore, o entrambe.
                                                               © Impianti Clima
VENTILCONVETTORI
Sistema a 4 tubi




  Offrono il riscaldamento e raffreddamento simultanei. Il
   ventilconvettore ha una doppia batteria, di solito a 2 ranghi freddi +
   1 rango caldo. Il termostato ambiente pilota le valvole sull’acqua.
IMPIANTI A VENTILCONVETTORI
Ritorno Diretto o Inverso




  Il collegamento idraulico tra il gruppo frigorifero e la
   caldaia e i ventilconvettori può essere:
  A ritorno diretto
  A ritorno inverso

 Di solito il collegamento a ritorno diretto è limitato ai
 piccoli impianti, quello a ritorno inverso è eseguito sui
 medi e grandi impianti.


                                                     © Impianti Clima
IMPIANTI A VENTILCONVETTORI
Collegamento a ritorno diretto

                                Le lunghezze dei circuiti (mandata +
                                 ritorno) sono differenti per tutte le
                                 unità.

                                È un sistema sempre squilibrato e
                                 richiede valvole ausiliarie o flangie
                                 tarate per controllare la perdita di
                                 carico e regolare la portata d’acqua.

                                Il costo dei materiali è più basso del
                                 circuito a ritorno inverso, ma richiede
                                 una taratura più lunga.

                                È giustificato quando le unità
                                 presentano perdite di carico differenti
                                 che richiedono comunque valvole
                                 ausiliarie di bilanciamento,
                                                          © Impianti Clima
IMPIANTI A VENTILCONVETTORI
Collegamento a ritorno inverso


                                    La lunghezza del circuito
                                     mandata+ritorno è uguale
                                     per ogni unità.

                                    È idoneo pressochè in tutti i
                                     sistemi chiusi e soprattutto
                                     quando le unità presentano
                                     perdite di carico simili.

                                    In questi casi non si
                                     richiedono in pratica
                                     operazioni di taratura.

                                    Il costo dei materiali è
                                     maggiore del circuito a
                                     ritorno diretto.

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IMPIANTI A VENTILCONVETTORI
 Unità di Trattamento Aria (UTA)




Composizione base:
 Camera di miscela
 Filtri d’aria
 Batteria raffreddamento
 Batteria postriscaldamento (opt.)
 Ventilatore di mandata, eventuale ventilatore di ripresa   © Impianti Clima
IMPIANTI A VENTILCONVETTORI
Applicazioni



                              Applicazioni tipiche :
                               Alberghi, motel
                               Edifici per uffici
                               Edifici del terziario
                              In genere in edifici modulari
                              dove sia richiesto il controllo
                              individuale della temperatura
                              in ogni locale.




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IMPIANTI A VENTILCONVETTORI
Vantaggi e Limiti


 Vantaggi
    Regolazione individuale della temperatura
    Raffreddamento e riscaldamento simultanei (a 4 tubi)
    Buone capacità di regolazione
    Facilità di realizzazione
 Limiti
    Funzionamento poco efficiente ai carichi parziali
    Spazio occupato dai ventilconvettori in ambiente
    Inadatti per locali medi e grandi
    Manutenzione effettuata in ambiente
    Spazio necessario per gruppo frigorifero, caldaia e canali
    Poco adatto per ristrutturazioni
    Richiede un sistema BMS per offrire una gestione
     soddisfacente                                          © Impianti Clima
IMPIANTI A TUTTA ARIA
Funzionamento


   L’intero carico frigorifero
    estivo viene neutralizzato
    dall’aria trattata in una
    unità di trattamento.
    L’aria esce dall’UTA a
    temperatura prossima a
    quella di saturazione, 12
    – 13 °C.

   L’aria neutralizza sia il
    carico sensibile, sia
    quello latente e effettua
    la ventilazione.



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IMPIANTI A TUTTA ARIA
Composizione




     L’unità di trattamento alimenta un circuito di canali (può
      essere un anello) che alimenta con opportuni stacchi le
      zone perimetrali dell’edificio, e le zone interne.
     L’anello può essere alimentato da UTA su ciascun piano
      o in piani intermedi con risalite per mandata e ripresa.

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IMPIANTI A TUTTA ARIA
Spazi per i canali




     Poiché l’intera potenza frigorifera viene distribuita
      attraverso l’aria, le dimensioni dei canali possono risultare
      rilevanti e richiedere di aumentare sensibilmente l’altezza
      dei piani.

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IMPIANTI A SINGOLA ZONA
Composizione




     Sono costituiti da una unità di trattamento alimentata da un
      gruppo frigorifero e una caldaia. Il gruppo può essere a
      pompa di calore o a recupero di calore, eventualmente
      senza bisogno di caldaia.
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IMPIANTI A SINGOLA ZONA
Unità di trattamento


                             L’unità di trattamento è
                              composta da camera di
                              miscela, sezione filtri,
                              batteria di raffreddamento e
                              ventilatore di mandata.

                             Possono essere presenti:
                              umidificatore, batteria di
                              postriscaldamento e
                              ventilatore di ripresa.

                             Il funzionamento può andare
                              da tutto ricircolo a tutta aria
                              esterna.

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IMPIANTI A SINGOLA ZONA
Applicazioni


                           Atri di alberghi e centri commerciali

                           Padiglioni fieristici

                           Centri congressi

                           Discoteche

                           Palestre e altri ambienti sportivi




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IMPIANTI A SINGOLA ZONA
Vantaggi e limiti

 Vantaggi
  Possibilità di funzionare con tutta aria esterna (free cooling)
  Diffusione dell’aria in grandi spazi
  Controllo IAQ
 Limiti
  Ingombri dei canali e delle UTA elevati che richiedono di
   aumentare l’altezza dei piani
  Mancanza di regolazione di zona
  Funzionamento poco efficiente ai carichi parziali
  Inadatti per ristrutturazioni
  Rischi di correnti d’aria
  Rumorosità in genere sensibile


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IMPIANTI CON POSTRISCALDAMENTO DI ZONA



  L’aria trattata in centrale alle condizioni di saturazione
   viene postriscaldata da parte di batterie di zona a
   canale comandate da un termostato ambiente.

  L’impianto è sostanzialmente simile a quello a singola
   zona, ma le batterie di postriscaldamento ne
   estendono funzionalità, prestazioni e campo di
   applicazione.




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POSTRISCALDAMENTO DI ZONA
Vantaggi e limiti


 Vantaggi
  Regolazione individuale
  Controllo umidità relativa
  Funzionamento possibile con tutta aria esterna e free cooling
 Limiti
  Sprechi energetici per riscaldare l’aria raffreddata (e meno di
   non usare acqua calda di recupero dai condensatori del chiller)
  Ingombri dovuti ai canali e alla UTA
  Necessità di circuiti idronici di acqua calda per alimentare le
   batterie di ciascuna zona
  Inapplicabile nelle ristrutturazioni
  Rischi di correnti d’aria
  Rischi di rumorosità apprezzabile
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IMPIANTI CON POSTRISCALDAMENTO DI ZONA
Applicazioni


   Edifici per uffici e istituzionali
   Banche
   Sale conferenza
   Ristoranti
   Edifici industriali




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IMPIANTI MULTIZONE




   L’UTA ha due banchi separati, uno caldo l’altro freddo, ciascuno
    con un proprio plenum.
   I due flussi d’aria calda e fredda vengono miscelati da un certo
    numero di serrande coniugate e distribuiti alle varie zone.
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IMPIANTI MULTIZONE
Serrande coniugate




   Ciascuna zona riceve aria miscelata dalla propria coppia di
    serrande coniugate mosse su comando del termostato
    ambiente.
   Le UTA multizone per ragioni di dimensioni possono alimentare
    un massimo di 10 – 15 zone. Sono adatte per impianti di media
IMPIANTI MULTIZONE
Vantaggi e limiti

  Vantaggi
   Regolazione individuale di zona
   Possibilità di trattare anche locali ampi

  Limiti
     Spreco energetico (si raffredda aria riscaldata)
     Regolazione di temperatura imprecisa
     Numero limitato di zone servite
     Spazi sottratti dai canali
     Improponibile per ristrutturazioni
     Rischio di rumorosità sensibile
     Rischio di correnti d’aria


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IMPIANTI A DOPPIO CONDOTTO




   L’UTA come nella versione multizone comprende due batterie a
    valle del ventilatore, una calda l’altra fredda, che alimentano
    condotti separati.
   I condotti corrono per tutto l’edificio e alimentano delle cassette
    miscelatrici con serrande incorporate, comandate da termostati
    ambiente nelle rispettive zone.
IMPIANTI A DOPPIO CONDOTTO
Regolazione




 La regolazione avviene sulle batterie per mezzo di valvole a 2 o
  3 vie. La temperatura dei flussi d’aria varia secondo la stagione
  dell’anno.
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IMPIANTI A DOPPIO CONDOTTO
Vantaggi e Limiti

  Vantaggi
     Elevata qualità del comfort con controllo dell’U.R. e ventilazione
     Regolazione individuale di zona
     Può funzionare con aria a bassa temperatura

  Limiti
     Sprechi energetici per riscaldare aria fredda
     Doppio circuito di canali: oneroso e con ingombri notevoli
     Costo elevato dell’impianto
     Improponibile per ristrutturazioni
     Rischi di correnti d’aria
     Rischi di rumorosità sensibile


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IMPIANTI MULTIZONE E A DOPPIO CONDOTTO


Applicazioni

 Edifici per uffici e istituzionali
 Banche
 Sale conferenza e centri
  congressi
 Ambienti ospedalieri
 Edifici museali
 Ambienti speciali


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IMPIANTI CON RECUPERO DI CALORE




 L’UTA può venire equipaggiata di un recuperatore di calore a
  flussi incrociati per preriscaldare l’aria esterna in inverno e
  preraffreddarla in estate. Ciò consente una sensibile economia
  di gestione.
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IMPIANTI A PORTATA VARIABILE A SINGOLO CANALE
VAV




     Sono impianti a tutta aria funzionanti a temperatura costante e portata
      variabile
     Una cassetta di regolazione a monte dei diffusori varia la portata d’aria
      su comando del termostato in ambiente.
     Deve essere previsto un sistema di regolazione della velocità del
      ventilatore.
                                                                  © Impianti Clima
IMPIANTI VAV
    Applicazioni



 Zone interne di edifici per uffici o
  del terziario dove esiste una
  domanda continuativa di
  raffreddamento per tutto l’anno.
 Foyer di teatri
 Ristoranti, bar

Se necessario si effettua un breve
preriscaldamento al mattino ad aria
calda prima dell’occupazione dei
locali, alla massima portata.

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VANTAGGI E LIMITI IMPIANTI VAV
A SINGOLO CANALE

 Vantaggi
  Funzionamento con bassi consumi di energia ai carichi
   parziali
  Dimensionamento dell’impianto solo per il massimo carico
   contemporaneo e non per la somma dei massimi. Ciò
   permette di sottodimensionare l’impianto rispetto agli altri tipi
   a tutta aria

 Limiti
  Non consente raffreddamento e riscaldamento contemporanei
  Problemi per la ventilazione e la diffusione uniforme ai carichi
    parziali
  Livello sonoro variabile al variare dei carichi
  Spazi sensibili occupati dai canali e dalle cassette
  Non idoneo per ristrutturazioni
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IMPIANTI VAV A DOPPIO CANALE


                           Composizione
                            Un condotto freddo VAV come
                             precedente
                            Un condotto caldo a portata
                             costante e temperatura
                             variabile per il riscaldamento
                             delle zone perimetrali.
                             Eventualmente con miscela tra
                             i due flussi.
                            In inverno l’aria calda viene
                             inviata verso le superfici
                             vetrate per neutralizzare le
                             dispersioni verso l’esterno.


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VAV A DOPPIO CANALE


Applicazioni
 Zone perimetrali di edifici per uffici

 Banche

 Edifici istituzionali

 Atri, show rooms

 Ristoranti di lusso (zone esterne
  con vetrate panoramiche)

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VANTAGGI E LIMITI VAV A DOPPIO CANALE


 Vantaggi
    Regolazione individuale
    Raffreddamento e riscaldamento contemporanei
    Dimensionamento per i massimi contemporanei (solo circuito
     freddo)


 Limiti
  Doppio circuito di canali e UTA, con aumento spazi necessari
   e costi
  Maggior consumo di energia dei ventilatori delle 2 UTA
  Maggior livello sonoro in ambiente
  Improponibile per ristrutturazioni

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IMPIANTI AD ANELLO D’ACQUA
(closed loop)


                             Composizione
                              Circuito chiuso a 2 tubi nel quale
                               circola acqua a temperatura neutra
                               (19 – 29 °C)
                              Unità a pompa di calore autonome
                               reversibili collegate all’anello
                              Circuito di ventilazione mediante
                 Caldaia
               Integrativa     canali e UTA
                              Il sistema è in gran parte
                               autobilanciante.
                              Il calore in eccesso (piena estate)
                               viene smaltito da una torre di
           Raffreddatore
                               raffreddamento.
   Pompe      Esterno
                              Il calore in difetto (pieno inverno)
                               viene supplito da una caldaia.
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IMPIANTI AD ANELLO D’ACQUA



Pompe di calore
 Sono del tipo acqua-aria
  reversibili con mandata
  dell’aria diretta o
  canalizzata. Dispongono
  di termostato per la
  regolazione individuale
  con commutazione
  automatica caldo/freddo.




                             © Impianti Clima
IMPIANTI AD ANELLO D’ACQUA



Applicazioni
 Edifici per uffici
 Edifici
  istituzionali
 Banche
 Alberghi e motel
 Centri
  commerciali

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IMPIANTI AD ANELLO D’ACQUA



 Vantaggi
  Bassi consumi energetici
  Regolazione individuale


 Limiti
    Macchine compressorizzate installate all’interno
    Circuito di canali di ventilazione
    Torre di raffreddamento e caldaia
    Livelli sonori relativamente elevati
    Improponibile per ristrutturazioni



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IMPIANTI GEOTERMICI



                       Assorbono o cedono calore
                        al terreno per mezzo di tubi
                        in polietilene immersi a
                        varia profondità, orizzontali
                        o verticali, nei quali circola
                        una soluzione incongelabile
                        che alimenta una pompa di
                        calore acqua-acqua o
                        acqua-aria.



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IMPIANTI GEOTERMICI APPLICAZIONI




 In Europa le applicazioni sono soprattutto per case unifamiliari e per
  solo riscaldamento a pavimento radiante con pompe di calore acqua-
  acqua.
 In America si realizza la climatizzazione tutto l’anno con pompe di
  calore acqua-aria e distribuzione canalizzata.
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IMPIANTI GEOTERMICI
Vantaggi e Limiti


 Vantaggi
  Buona efficienza energetica
  Erogazione costante di calore o freddo per tutta la stagione
   senza necessità di integrazione

 Limiti
  Alti costi di trivellazione dei pozzi
  Mancanza di dati storici in termini di affidabilità dei tubi nel
   terreno e funzionalità dei circuiti
  In Europa utilizzo in genere per solo riscaldamento




                                                               © Impianti Clima
CONSUMI ENERGETICI SPECIFICI ANNUI kWh/m2
Impianti per raffreddamento e riscaldamento simultanei




Impianti CAV, VAV e ventilconvettori composti da gruppo frigorifero + caldaia.
Valori dei consumi totali equiparati in kWh. Per edifici del terziario tipici.

                                                                  © Impianti Clima
EMISSSIONI SPECIFICHE ANNUE DI CO2 IN ATMOSFERA, kg/m2
Impianti per raffreddamento e riscaldamento simultanei




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I COSTI DI INSTALLAZIONE euro/m2




* Sistema di gestione con capacità di BMS (Building Management System)
compreso nel prezzo dell’impianto.
** Sistema di gestione BMS non compreso nel prezzo dell’impianto.
                                                             © Impianti Clima
CONFRONTO TRA SISTEMI VRF A POMPA DI CALORE
       E VENTILCONVETTORI A 2 TUBI

Caratteristica                        Sistema VRF a pompa di   Impianto a ventilconvettori     Rapporto tra
                                      calore                   a 2 tubi                      sistema VRF e a
                                                                                             ventilconvettori

Efficienza energetica                 Elevata                  Media                               +20%

Silenziosità di funzionamento         Elevata                  Medio / alta                       -5 db(A)

Capacità del sistema di               Molto elevata            Medio / bassa                 >2 volte le funzioni
regolazione/gestione                                                                                base
Spazi tecnici necessari per           Minimi                   Medio / grandi                 da -30% a -50%
l’impianto
Spazi tecnici necessari per il        Minimi                   Medio / grandi                       -50%
passaggio delle linee frigorifere o
idroniche
Possibilità di installazioni in       Sempre                   Raramente                       +80% dei casi
ristrutturazioni

Problemi di protezione contro il      Nessuno                  Frequenti                              0
gelo nel periodo invernale

Costi di gestione                     Bassi                    Medi                           da -20% a -30%

Manutenzione                          Minima                   Media                                -30%
                                                                                             © Impianti Clima
CONFRONTO TRA SISTEMI VRF A RECUPERO DI CALORE
      E VENTILCONVETTORI A 4 TUBI

Caratteristica                      Sistema VRF a pompa   Impianto a ventilconvettori   Rapporto tra
                                    di calore             a 4 tubi                      sistema VRF e a
                                                                                        ventilconvettori

Efficienza energetica               Molto elevata         Medio / bassa                 da +50% a + 100%

Silenziosità di funzionamento       Elevata               Medio / alta                        -5 db(A)

Capacità del sistema di             Molto elevata         Medio / bassa                  >3 volte le funzioni
regolazione/gestione                                                                            base
Spazi tecnici necessari per         Minimi                Grandi                          da -40% a -60%
l’impianto
Spazi tecnici necessari per il      Minimi                Grandi                          da -50% a -70%
passaggio delle linee frigorifere
o idroniche
Possibilità di installazioni in     Sempre                Pressochè mai                    100% dei casi
ristrutturazioni

Problemi di protezione contro il    Nessuno               Frequenti                               0
gelo nel periodo invernale

Costi di gestione                   Bassi                 Medo/alti                       da -40% a -70%

Manutenzione                        Minima                Media                                 -30%

                                                                                           © Impianti Clima
Impianti HVAC
Confronto tra sistemi
idronici e VRF




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Impianti HVAC - Confronto tra sistemi idronici e VRF

  • 1. Impianti HVAC Confronto tra sistemi idronici e VRF di Antonio Briganti © Impianti Clima
  • 2. SOMMARIO  Carichi termici e concetto di zona  Le tipologie di impianti  Impianti VRF solo raffreddamento pompa di calore recupero di calore  Impianti Idronici ventilconvettori e aria primaria singola zona multizone doppio canale VAV impianti ad anello d’acqua geotermici  Confronti tra impianti VRF e Idronici © Impianti Clima
  • 3. ANDAMENTO ANNUALE DEI CARICHI TERMICI  I carichi termici variano nel corso della giornata e dell’anno. Ciascun impianto dimostra un proprio profilo caratteristico del carico termico. © Impianti Clima
  • 4. ANDAMENTO GIORNALIERO DEI CARICHI  OGNI EDIFICIO HA UN PROFILO CARATTERISTICO DEL CARICO TERMICO GIORNALIERO SECONDO LA TIPOLOGIA E LA DESTINAZIONE D’USO © Impianti Clima
  • 5. IL CONCETTO DI ZONA  Per zona si intende ogni spazio, indipendentemente dal suo volume, caratterizzato dal medesimo andamento dei carichi termici.  Può essere un ufficio singolo, un gruppo di uffici con la medesima esposizione e utilizzo, un open space, un atrio ecc.
  • 6. LE ZONE NELL’EDIFICIO  In un edificio tipico esistono almeno 4 zone, corrispondenti alle sue esposizioni, ma possono suddividersi in più sotto-zone. Inoltre possono esistere delle zone interne. Tutte richiedono la regolazione individuale della temperatura. © Impianti Clima
  • 7. FUNZIONE DEGLI IMPIANTI HVAC Un impianto HVAC di elevata qualità deve:  Mantenere il controllo delle condizioni di ciascuna zona senza compromessi  Il controllo di ciascuna zona deve avvenire in tutte le ore del giorno e in tutti i giorni dell’anno nei quali l’edificio è occupato  Il controllo delle condizioni di zona deve avvenire con la massima efficienza energetica (massimo COP) soprattutto ai carichi parziali. © Impianti Clima
  • 8. LE TIPOLOGIE DI IMPIANTI In base al fluido di trasporto dell’energia frigorifera tra la macchina e l’aria ambiente si distinguono due tipologie di impianti:  A espansione diretta (DX)  Idronici Esse si possono suddividere in ulteriori sottotipi © Impianti Clima
  • 9. IMPIANTI A ESPANSIONE DIRETTA (DX)  Il principio su cui funzionano consiste nella cessione diretta del calore tra l’aria ambiente e un fluido refrigerante che circola all’interno di un circuito frigorifero sigillato.  Il fluido refrigerante viene fatto espandere all’interno di una batteria di scambio termico dove evapora sottraendo calore all’aria da raffreddare e deumidificare.  Lo scambio di calore è diretto, quindi con un’elevata efficienza energetica. © Impianti Clima
  • 10. IMPIANTI IDRONICI  Realizzano la cessione del calore tra l’aria ambiente e un fluido termovettore: acqua, aria, oppure acqua e aria, che viene raffreddato in un gruppo frigorifero e/o in una unità di trattamento.  Rispetto all’espansione diretta l’impianto idronico presenta un passaggio in più: l’acqua deve essere prima raffreddata e poi viene fatta circolare in una batteria dove raffredda l’aria ambiente che la attraversa.  Questo riduce l’efficienza del processo. © Impianti Clima
  • 11. TIPI DI IMPIANTI IDRONICI Ad acqua, con ventilconvettori Ad acqua-aria, con ventilconvettori + aria primaria Ad aria, portata costante, CAV - a singola zona - con postriscaldamento di zona - multizone - a doppio condotto Ad aria a portata variabile, VAV - a singolo canale - a doppio canale © Impianti Clima
  • 12. IMPIANTI VRF  Sono costituiti da una unità esterna dotata di compressore scroll (uno o due dei quali uno pilotato da Inverter), collegata a un certo numero di unità interne di vario tipo.  Disponibili nelle versioni:  Ad aria e ad acqua  Solo condizionamento  Condizionamento e riscaldamento a pompa di calore  A recupero di calore © Impianti Clima
  • 13. IMPIANTI VRF SOLO FREDDO  Sono costituiti da una unità esterna che può essere collegata fino a 20 unità interne  Consentono il controllo individuale della temperatura in ciascuna zona  Seguono con precisione ed efficienza l’andamento dei carichi termici  Dispongono di sofisticati sistemi e software di regolazione e gestione, sia locali con quadretti LCD, sia remoti anche attraverso Internet © Impianti Clima
  • 14. IMPIANTI VRF A POMPA DI CALORE  Consentono il raffreddamento e il riscaldamento separati, con una notevole efficienza energetica. I COP si mantengono elevati nei due regimi e in tutte le condizioni di carico. © Impianti Clima
  • 15. IMPIANTI VRF A RECUPERO DI CALORE  Offrono il raffreddamento e riscaldamento simultanei e consentono di raggiungere la massima efficienza energetica oggi possibile, con valori di COP ai massimi livelli dell’industria. © Impianti Clima
  • 16. VRF A RECUPERO DI CALORE A 2 TUBI  Il sistema VRF a recupero di calore di Mitsubishi Electric è a 2 tubi, l’unico sul mercato, grazie a uno speciale sistema di distribuzione e consente la maggior facilità e il minor costo di installazione rispetto a ogni altro. © Impianti Clima
  • 17. COLLEGAMENTI IMPIANTI VRF  Il collegamento avviene con due tubi di rame di piccolo diametro che richiedono spazi minimi. Il sistema non è invasivo ed è idoneo nelle ristrutturazioni. © Impianti Clima
  • 18. DISTRIBUZIONE ARIA IMPIANTI VRF  La distribuzione dell’aria può essere diretta o canalizzata, utilizzando diffusori ad alta induzione come i migliori impianti a tutta aria. Galleria d’Arte di Cagliari, VRF a p.d.c © Impianti Clima
  • 19. FORME DELLA DIFFUSIONE D’ARIA  Le unità interne canalizzabili consentono di ottenere tutte le forme di diffusione dell’aria per soddisfare anche i più sofisticati requisiti di comfort. © Impianti Clima
  • 20. GESTIONE IMPIANTI VRF  Le capacità di gestione dei VRF sono notevolmente avanzate e consentono un controllo totale di tutti i parametri e dello stato di funzionamento in una pluralità di modi, anche via Internet. © Impianti Clima
  • 21. VANTAGGI E LIMITI IMPIANTI VRF Vantaggi  Alta efficienza ai carichi parziali  Regolazione individuale della temperatura  Elevatissima suddivisione in zone  Gestione con funzioni avanzate anche via Internet  Minimo spazio occupato, sia in ambiente, sia all’esterno. Ciò li rende adatti per le ristrutturazioni  Facilità di installazione nelle ristrutturazioni  Assenza di fiamma, quindi nessun problema VF  Nessuna necessità di canna fumaria. Limiti  Nessuno. Il limite è dell’edilizia italiana che non ha ancora capito il vantaggio di prevedere l’integrazione con questi sistemi come avviene in Giappone e in altri paesi. © Impianti Clima
  • 22. APPLICAZIONI DEGLI IMPIANTI VRF Applicazioni più comuni:  Uffici  Alberghi  Attività commerciali  Banche  Studi professionali  Call centres  Gallerie d’arte, musei Per costruzioni nuove e ristrutturate. © Impianti Clima
  • 23. IMPIANTI IDRONICI Le tipologie più comuni sono:  A ventilconvettori con aria primaria  A tutta aria, a portata costante: – a singola zona, – con postriscaldamento di zona, – multizone, – a doppio condotto  A tutta aria a portata variabile © Impianti Clima
  • 24. IMPIANTI A VENTILCONVETTORI Funzionamento Estate  I ventilconvettori trattano il solo carico sensibile e vengono alimentati, in estate, con acqua a 13 – 14 °C  L’aria primaria tratta il carico latente ed effettua la ventilazione. Inverno  I ventilconvettori vengono alimentati con acqua a 50 – 55 °C.  L’aria primaria effettua l’umidificazione, se richiesta, e la ventilazione. © Impianti Clima
  • 25. VENTILCONVETTORI E ARIA PRIMARIA Composizione Composizione:  Ventilconvettori nei singoli locali  Unità di trattamento dell’aria  Gruppo frigorifero, ev. a pompa di calore o a recupero di calore  Caldaia (se non è prevista la p.d.c.) © Impianti Clima
  • 26. VENTILCONVETTORI Sistema a 2 tubi  Offrono freddo o caldo, non simultanei. Il ventilconvettore ha una singola batteria alimentata ad acqua fredda o calda secondo il regime. Il termostato regola la valvola sull’acqua o la velocità del ventilatore, o entrambe. © Impianti Clima
  • 27. VENTILCONVETTORI Sistema a 4 tubi  Offrono il riscaldamento e raffreddamento simultanei. Il ventilconvettore ha una doppia batteria, di solito a 2 ranghi freddi + 1 rango caldo. Il termostato ambiente pilota le valvole sull’acqua.
  • 28. IMPIANTI A VENTILCONVETTORI Ritorno Diretto o Inverso  Il collegamento idraulico tra il gruppo frigorifero e la caldaia e i ventilconvettori può essere:  A ritorno diretto  A ritorno inverso Di solito il collegamento a ritorno diretto è limitato ai piccoli impianti, quello a ritorno inverso è eseguito sui medi e grandi impianti. © Impianti Clima
  • 29. IMPIANTI A VENTILCONVETTORI Collegamento a ritorno diretto  Le lunghezze dei circuiti (mandata + ritorno) sono differenti per tutte le unità.  È un sistema sempre squilibrato e richiede valvole ausiliarie o flangie tarate per controllare la perdita di carico e regolare la portata d’acqua.  Il costo dei materiali è più basso del circuito a ritorno inverso, ma richiede una taratura più lunga.  È giustificato quando le unità presentano perdite di carico differenti che richiedono comunque valvole ausiliarie di bilanciamento, © Impianti Clima
  • 30. IMPIANTI A VENTILCONVETTORI Collegamento a ritorno inverso  La lunghezza del circuito mandata+ritorno è uguale per ogni unità.  È idoneo pressochè in tutti i sistemi chiusi e soprattutto quando le unità presentano perdite di carico simili.  In questi casi non si richiedono in pratica operazioni di taratura.  Il costo dei materiali è maggiore del circuito a ritorno diretto. © Impianti Clima
  • 31. IMPIANTI A VENTILCONVETTORI Unità di Trattamento Aria (UTA) Composizione base:  Camera di miscela  Filtri d’aria  Batteria raffreddamento  Batteria postriscaldamento (opt.)  Ventilatore di mandata, eventuale ventilatore di ripresa © Impianti Clima
  • 32. IMPIANTI A VENTILCONVETTORI Applicazioni Applicazioni tipiche :  Alberghi, motel  Edifici per uffici  Edifici del terziario In genere in edifici modulari dove sia richiesto il controllo individuale della temperatura in ogni locale. © Impianti Clima
  • 33. IMPIANTI A VENTILCONVETTORI Vantaggi e Limiti Vantaggi  Regolazione individuale della temperatura  Raffreddamento e riscaldamento simultanei (a 4 tubi)  Buone capacità di regolazione  Facilità di realizzazione Limiti  Funzionamento poco efficiente ai carichi parziali  Spazio occupato dai ventilconvettori in ambiente  Inadatti per locali medi e grandi  Manutenzione effettuata in ambiente  Spazio necessario per gruppo frigorifero, caldaia e canali  Poco adatto per ristrutturazioni  Richiede un sistema BMS per offrire una gestione soddisfacente © Impianti Clima
  • 34. IMPIANTI A TUTTA ARIA Funzionamento  L’intero carico frigorifero estivo viene neutralizzato dall’aria trattata in una unità di trattamento. L’aria esce dall’UTA a temperatura prossima a quella di saturazione, 12 – 13 °C.  L’aria neutralizza sia il carico sensibile, sia quello latente e effettua la ventilazione. © Impianti Clima
  • 35. IMPIANTI A TUTTA ARIA Composizione  L’unità di trattamento alimenta un circuito di canali (può essere un anello) che alimenta con opportuni stacchi le zone perimetrali dell’edificio, e le zone interne.  L’anello può essere alimentato da UTA su ciascun piano o in piani intermedi con risalite per mandata e ripresa. © Impianti Clima
  • 36. IMPIANTI A TUTTA ARIA Spazi per i canali  Poiché l’intera potenza frigorifera viene distribuita attraverso l’aria, le dimensioni dei canali possono risultare rilevanti e richiedere di aumentare sensibilmente l’altezza dei piani. © Impianti Clima
  • 37. IMPIANTI A SINGOLA ZONA Composizione  Sono costituiti da una unità di trattamento alimentata da un gruppo frigorifero e una caldaia. Il gruppo può essere a pompa di calore o a recupero di calore, eventualmente senza bisogno di caldaia. © Impianti Clima
  • 38. IMPIANTI A SINGOLA ZONA Unità di trattamento  L’unità di trattamento è composta da camera di miscela, sezione filtri, batteria di raffreddamento e ventilatore di mandata.  Possono essere presenti: umidificatore, batteria di postriscaldamento e ventilatore di ripresa.  Il funzionamento può andare da tutto ricircolo a tutta aria esterna. © Impianti Clima
  • 39. IMPIANTI A SINGOLA ZONA Applicazioni  Atri di alberghi e centri commerciali  Padiglioni fieristici  Centri congressi  Discoteche  Palestre e altri ambienti sportivi © Impianti Clima
  • 40. IMPIANTI A SINGOLA ZONA Vantaggi e limiti Vantaggi  Possibilità di funzionare con tutta aria esterna (free cooling)  Diffusione dell’aria in grandi spazi  Controllo IAQ Limiti  Ingombri dei canali e delle UTA elevati che richiedono di aumentare l’altezza dei piani  Mancanza di regolazione di zona  Funzionamento poco efficiente ai carichi parziali  Inadatti per ristrutturazioni  Rischi di correnti d’aria  Rumorosità in genere sensibile © Impianti Clima
  • 41. IMPIANTI CON POSTRISCALDAMENTO DI ZONA  L’aria trattata in centrale alle condizioni di saturazione viene postriscaldata da parte di batterie di zona a canale comandate da un termostato ambiente.  L’impianto è sostanzialmente simile a quello a singola zona, ma le batterie di postriscaldamento ne estendono funzionalità, prestazioni e campo di applicazione. © Impianti Clima
  • 42. POSTRISCALDAMENTO DI ZONA Vantaggi e limiti Vantaggi  Regolazione individuale  Controllo umidità relativa  Funzionamento possibile con tutta aria esterna e free cooling Limiti  Sprechi energetici per riscaldare l’aria raffreddata (e meno di non usare acqua calda di recupero dai condensatori del chiller)  Ingombri dovuti ai canali e alla UTA  Necessità di circuiti idronici di acqua calda per alimentare le batterie di ciascuna zona  Inapplicabile nelle ristrutturazioni  Rischi di correnti d’aria  Rischi di rumorosità apprezzabile © Impianti Clima
  • 43. IMPIANTI CON POSTRISCALDAMENTO DI ZONA Applicazioni  Edifici per uffici e istituzionali  Banche  Sale conferenza  Ristoranti  Edifici industriali © Impianti Clima
  • 44. IMPIANTI MULTIZONE  L’UTA ha due banchi separati, uno caldo l’altro freddo, ciascuno con un proprio plenum.  I due flussi d’aria calda e fredda vengono miscelati da un certo numero di serrande coniugate e distribuiti alle varie zone. © Impianti Clima
  • 45. IMPIANTI MULTIZONE Serrande coniugate  Ciascuna zona riceve aria miscelata dalla propria coppia di serrande coniugate mosse su comando del termostato ambiente.  Le UTA multizone per ragioni di dimensioni possono alimentare un massimo di 10 – 15 zone. Sono adatte per impianti di media
  • 46. IMPIANTI MULTIZONE Vantaggi e limiti Vantaggi  Regolazione individuale di zona  Possibilità di trattare anche locali ampi Limiti  Spreco energetico (si raffredda aria riscaldata)  Regolazione di temperatura imprecisa  Numero limitato di zone servite  Spazi sottratti dai canali  Improponibile per ristrutturazioni  Rischio di rumorosità sensibile  Rischio di correnti d’aria © Impianti Clima
  • 47. IMPIANTI A DOPPIO CONDOTTO  L’UTA come nella versione multizone comprende due batterie a valle del ventilatore, una calda l’altra fredda, che alimentano condotti separati.  I condotti corrono per tutto l’edificio e alimentano delle cassette miscelatrici con serrande incorporate, comandate da termostati ambiente nelle rispettive zone.
  • 48. IMPIANTI A DOPPIO CONDOTTO Regolazione  La regolazione avviene sulle batterie per mezzo di valvole a 2 o 3 vie. La temperatura dei flussi d’aria varia secondo la stagione dell’anno. © Impianti Clima
  • 49. IMPIANTI A DOPPIO CONDOTTO Vantaggi e Limiti Vantaggi  Elevata qualità del comfort con controllo dell’U.R. e ventilazione  Regolazione individuale di zona  Può funzionare con aria a bassa temperatura Limiti  Sprechi energetici per riscaldare aria fredda  Doppio circuito di canali: oneroso e con ingombri notevoli  Costo elevato dell’impianto  Improponibile per ristrutturazioni  Rischi di correnti d’aria  Rischi di rumorosità sensibile © Impianti Clima
  • 50. IMPIANTI MULTIZONE E A DOPPIO CONDOTTO Applicazioni  Edifici per uffici e istituzionali  Banche  Sale conferenza e centri congressi  Ambienti ospedalieri  Edifici museali  Ambienti speciali © Impianti Clima
  • 51. IMPIANTI CON RECUPERO DI CALORE  L’UTA può venire equipaggiata di un recuperatore di calore a flussi incrociati per preriscaldare l’aria esterna in inverno e preraffreddarla in estate. Ciò consente una sensibile economia di gestione. © Impianti Clima
  • 52. IMPIANTI A PORTATA VARIABILE A SINGOLO CANALE VAV  Sono impianti a tutta aria funzionanti a temperatura costante e portata variabile  Una cassetta di regolazione a monte dei diffusori varia la portata d’aria su comando del termostato in ambiente.  Deve essere previsto un sistema di regolazione della velocità del ventilatore. © Impianti Clima
  • 53. IMPIANTI VAV Applicazioni  Zone interne di edifici per uffici o del terziario dove esiste una domanda continuativa di raffreddamento per tutto l’anno.  Foyer di teatri  Ristoranti, bar Se necessario si effettua un breve preriscaldamento al mattino ad aria calda prima dell’occupazione dei locali, alla massima portata. © Impianti Clima
  • 54. VANTAGGI E LIMITI IMPIANTI VAV A SINGOLO CANALE Vantaggi  Funzionamento con bassi consumi di energia ai carichi parziali  Dimensionamento dell’impianto solo per il massimo carico contemporaneo e non per la somma dei massimi. Ciò permette di sottodimensionare l’impianto rispetto agli altri tipi a tutta aria Limiti  Non consente raffreddamento e riscaldamento contemporanei  Problemi per la ventilazione e la diffusione uniforme ai carichi parziali  Livello sonoro variabile al variare dei carichi  Spazi sensibili occupati dai canali e dalle cassette  Non idoneo per ristrutturazioni © Impianti Clima
  • 55. IMPIANTI VAV A DOPPIO CANALE Composizione  Un condotto freddo VAV come precedente  Un condotto caldo a portata costante e temperatura variabile per il riscaldamento delle zone perimetrali. Eventualmente con miscela tra i due flussi.  In inverno l’aria calda viene inviata verso le superfici vetrate per neutralizzare le dispersioni verso l’esterno. © Impianti Clima
  • 56. VAV A DOPPIO CANALE Applicazioni  Zone perimetrali di edifici per uffici  Banche  Edifici istituzionali  Atri, show rooms  Ristoranti di lusso (zone esterne con vetrate panoramiche) © Impianti Clima
  • 57. VANTAGGI E LIMITI VAV A DOPPIO CANALE Vantaggi  Regolazione individuale  Raffreddamento e riscaldamento contemporanei  Dimensionamento per i massimi contemporanei (solo circuito freddo) Limiti  Doppio circuito di canali e UTA, con aumento spazi necessari e costi  Maggior consumo di energia dei ventilatori delle 2 UTA  Maggior livello sonoro in ambiente  Improponibile per ristrutturazioni © Impianti Clima
  • 58. IMPIANTI AD ANELLO D’ACQUA (closed loop) Composizione  Circuito chiuso a 2 tubi nel quale circola acqua a temperatura neutra (19 – 29 °C)  Unità a pompa di calore autonome reversibili collegate all’anello  Circuito di ventilazione mediante Caldaia Integrativa canali e UTA  Il sistema è in gran parte autobilanciante.  Il calore in eccesso (piena estate) viene smaltito da una torre di Raffreddatore raffreddamento. Pompe Esterno  Il calore in difetto (pieno inverno) viene supplito da una caldaia. © Impianti Clima
  • 59. IMPIANTI AD ANELLO D’ACQUA Pompe di calore  Sono del tipo acqua-aria reversibili con mandata dell’aria diretta o canalizzata. Dispongono di termostato per la regolazione individuale con commutazione automatica caldo/freddo. © Impianti Clima
  • 60. IMPIANTI AD ANELLO D’ACQUA Applicazioni  Edifici per uffici  Edifici istituzionali  Banche  Alberghi e motel  Centri commerciali © Impianti Clima
  • 61. IMPIANTI AD ANELLO D’ACQUA Vantaggi  Bassi consumi energetici  Regolazione individuale Limiti  Macchine compressorizzate installate all’interno  Circuito di canali di ventilazione  Torre di raffreddamento e caldaia  Livelli sonori relativamente elevati  Improponibile per ristrutturazioni © Impianti Clima
  • 62. IMPIANTI GEOTERMICI  Assorbono o cedono calore al terreno per mezzo di tubi in polietilene immersi a varia profondità, orizzontali o verticali, nei quali circola una soluzione incongelabile che alimenta una pompa di calore acqua-acqua o acqua-aria. © Impianti Clima
  • 63. IMPIANTI GEOTERMICI APPLICAZIONI  In Europa le applicazioni sono soprattutto per case unifamiliari e per solo riscaldamento a pavimento radiante con pompe di calore acqua- acqua.  In America si realizza la climatizzazione tutto l’anno con pompe di calore acqua-aria e distribuzione canalizzata. © Impianti Clima
  • 64. IMPIANTI GEOTERMICI Vantaggi e Limiti Vantaggi  Buona efficienza energetica  Erogazione costante di calore o freddo per tutta la stagione senza necessità di integrazione Limiti  Alti costi di trivellazione dei pozzi  Mancanza di dati storici in termini di affidabilità dei tubi nel terreno e funzionalità dei circuiti  In Europa utilizzo in genere per solo riscaldamento © Impianti Clima
  • 65. CONSUMI ENERGETICI SPECIFICI ANNUI kWh/m2 Impianti per raffreddamento e riscaldamento simultanei Impianti CAV, VAV e ventilconvettori composti da gruppo frigorifero + caldaia. Valori dei consumi totali equiparati in kWh. Per edifici del terziario tipici. © Impianti Clima
  • 66. EMISSSIONI SPECIFICHE ANNUE DI CO2 IN ATMOSFERA, kg/m2 Impianti per raffreddamento e riscaldamento simultanei © Impianti Clima
  • 67. I COSTI DI INSTALLAZIONE euro/m2 * Sistema di gestione con capacità di BMS (Building Management System) compreso nel prezzo dell’impianto. ** Sistema di gestione BMS non compreso nel prezzo dell’impianto. © Impianti Clima
  • 68. CONFRONTO TRA SISTEMI VRF A POMPA DI CALORE E VENTILCONVETTORI A 2 TUBI Caratteristica Sistema VRF a pompa di Impianto a ventilconvettori Rapporto tra calore a 2 tubi sistema VRF e a ventilconvettori Efficienza energetica Elevata Media +20% Silenziosità di funzionamento Elevata Medio / alta -5 db(A) Capacità del sistema di Molto elevata Medio / bassa >2 volte le funzioni regolazione/gestione base Spazi tecnici necessari per Minimi Medio / grandi da -30% a -50% l’impianto Spazi tecnici necessari per il Minimi Medio / grandi -50% passaggio delle linee frigorifere o idroniche Possibilità di installazioni in Sempre Raramente +80% dei casi ristrutturazioni Problemi di protezione contro il Nessuno Frequenti 0 gelo nel periodo invernale Costi di gestione Bassi Medi da -20% a -30% Manutenzione Minima Media -30% © Impianti Clima
  • 69. CONFRONTO TRA SISTEMI VRF A RECUPERO DI CALORE E VENTILCONVETTORI A 4 TUBI Caratteristica Sistema VRF a pompa Impianto a ventilconvettori Rapporto tra di calore a 4 tubi sistema VRF e a ventilconvettori Efficienza energetica Molto elevata Medio / bassa da +50% a + 100% Silenziosità di funzionamento Elevata Medio / alta -5 db(A) Capacità del sistema di Molto elevata Medio / bassa >3 volte le funzioni regolazione/gestione base Spazi tecnici necessari per Minimi Grandi da -40% a -60% l’impianto Spazi tecnici necessari per il Minimi Grandi da -50% a -70% passaggio delle linee frigorifere o idroniche Possibilità di installazioni in Sempre Pressochè mai 100% dei casi ristrutturazioni Problemi di protezione contro il Nessuno Frequenti 0 gelo nel periodo invernale Costi di gestione Bassi Medo/alti da -40% a -70% Manutenzione Minima Media -30% © Impianti Clima
  • 70. Impianti HVAC Confronto tra sistemi idronici e VRF Fine © Impianti Clima