In un mondo dove la qualità dell’aria interna sta diventando un fattore sempre più importante per la salute e il benessere delle persone, la ventilazione meccanica controllata (VMC) si presenta come una soluzione indispensabile. La Ventilazione Meccanica Controllata rappresenta una risposta efficiente e moderna a questi bisogni, offrendo un sistema di ricambio d’aria continuo, che migliora la qualità dell’aria interna e contribuisce anche ad un significativo risparmio energetico, grazie alla tecnologia di recupero del calore.
Nelle nuove costruzioni e nelle riqualificazioni la ventilazione meccanica è necessaria per garantire la corretta areazione. I sistemi di ventilazione meccanica controllata (VMC) permettono di rifornire costantemente di aria fresca e pulita gli ambienti chiusi. Per contro, però, impediscono la circolazione naturale di aria negli ambienti (i vecchi “spifferi”), rendendo necessaria l’adozione di soluzioni alternative come la VMC.
Cos'è la VMC e a Cosa Serve
Un sistema di ventilazione meccanica controllata o VMC è un impianto deputato al ricambio continuo e alla purificazione dell’aria in un ambiente confinato, sia in casa che negli uffici che in qualsiasi tipo di edificio pubblico. Grazie alla VMC è possibile ottenere una qualità dell’aria ottimale all’interno degli spazi chiusi e favorire il benessere delle persone che li frequentano. La VMC diventa una tecnologia essenziale al giorno d’oggi: integrata negli edifici, sia in caso di ristrutturazioni o riqualificazioni, sia nelle nuove costruzioni, consente di prevenire patologie edilizie, mantenendo l’efficienza energetica degli immobili e dunque il valore nel tempo.
Come Funziona un Impianto di VMC?
Esistono varie tipologie di impianti VMC, ma il funzionamento di base è il medesimo: l’aria esausta degli ambienti indoor viene estratta mentre altra aria, proveniente dall’esterno e ricca di ossigeno, viene immessa all’interno dei locali. Si ottiene così, in modo totalmente automatico e continuo, il ricambio d’aria che solitamente si cerca di ottenere spalancando le finestre.
Un impianto di ventilazione meccanica controllata (vmc) permette di riossigenare gli ambienti, di diluire tutte gli agenti patogeni (e la concentrazione di anidride carbonica) presenti nell’aria indoor e di eliminare l’eccesso di umidità prevenendo la formazione di muffe. L’aria che viene immessa negli ambienti è purificata grazie a un sistema di filtri che elimina praticamente ogni impurità, dalle polveri sottili ai pollini. Un sistema di ventilazione meccanica controllata (VMC) effettua il ricambio aria in casa in maniera automatica e costante, espellendo l’aria viziata dall’interno e immettendo quella fresca dall’esterno, grazie a ventilatori posti in entrata e in uscita.
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Al netto miglioramento della salubrità si aggiunge il risparmio energetico dato dall'annullamento delle dispersioni di calore causate dall'apertura delle finestre. Il livello di umidità ideale in casa dipende dalla temperatura. Per mantenere il tasso corretto è necessario ventilare gli ambienti, naturalmente o con la VMC. Clima più sano e confortevole, risparmiando energia. Tutti i vantaggi del ricambio aria con la VMC.
Con un sistema di ventilazione meccanica a recupero di calore, durante l’inverno il calore dell’aria esausta ed estratta in uscita viene prelevato e trasferito all’aria fresca in ingresso, preriscaldandola senza sforzi e costi aggiuntivi. Questo processo, che prende il nome di "recupero di calore", è reso possibile grazie a uno scambiatore di calore integrato. Basti pensare che le attuali tecnologie permettono di recuperare fino al 90% del calore dall’aria esausta: concretamente, questo significa poter preriscaldare l’aria fino a oltre 18°C rispetto a una temperatura esterna di 5°C.
Tipologie di VMC
Esistono differenti tipologie di sistemi per la Ventilazione Meccanica Controllata, ma possiamo dire che, a livello macro, la tecnologia VMC si divide fondamentalmente in due: VMC centralizzata (o canalizzata) e VMC decentralizzata (o puntuale). Entrambe le “varianti” rispondono alla necessità di ricambio e purificazione aria, ma si distinguono per caratteristiche peculiari, che le rendono più o meno indicate a seconda delle esigenze. Le soluzioni decentralizzate, ad esempio, si installano in modo rapido e non necessitano di opere murarie invasive: per questo risultano ideali soprattutto in contesti di ristrutturazione o riqualificazione edilizia.
VMC Centralizzata
La ventilazione meccanica controllata centralizzata è un sistema unico che gestisce la ventilazione di tutto l'edificio da un'unità centrale. Questo sistema è ideale per edifici di grandi dimensioni o per abitazioni nuove, in quanto permette un controllo uniforme della qualità dell'aria in tutte le stanze. È particolarmente vantaggioso per chi desidera un'installazione discreta, con canalizzazioni nascoste nelle pareti o nei soffitti.
Un sistema centralizzato è l’ideale nei nuovi edifici, sia in ambito residenziale che commerciale, dove si possono predisporre da zero i condotti che restano invisibili alla vista. Fanno parte di questa categoria, ad esempio, Vitoair FS e Vitovent 300-W. Il primo ha un recupero di calore fino all'80% ed è ideale per spazi abitativi approssimativamente fino a 160 mq.
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VMC Decentralizzata
Al contrario, la ventilazione meccanica controllata decentralizzata è composta da più unità puntuali indipendenti, installate in singole stanze o zone dell'edificio. Nei casi in cui non sia possibile installare un sistema centralizzato, si può optare per uno decentralizzato o “puntuale”. A fronte di un’efficienza generalmente inferiore rispetto ai sistemi centralizzati, quelli decentralizzati sono installabili senza grandi opere edilizie (bastano due fori nel muro perimetrale), e sono quindi particolarmente indicati per edifici esistenti o come sistema aggiuntivo in edifici nuovi.
Vitovent 100-D di Viessmann è il sistema VMC puntuale a flusso alternato per spazi abitativi o stanze approssimativamente fino a 33mq. La VMC puntuale è la soluzione impiantistica ideale per edifici esistenti o abitazioni soggette a riqualificazione, dove è necessario provvedere a un ricambio dell’aria o alla correzione di problemi localizzati come muffe e aria viziata. Consente di dotarsi di un impianto di ventilazione meccanica controllata in tempi rapidi e senza lavori invasivi, senza la posa di reti di distribuzione dell’aria.
VMC a Doppio Flusso o a Flusso Continuo?
Nella famiglia di VMC decentralizzate o puntuali troviamo un’ulteriore differenziazione, distinguendo tra VMC puntuale a doppio flusso continuo e VMC puntuale a singolo flusso alternato. Rispetto alla doppio flusso, la VMC a flusso continuo alternato (detta anche push-pull) ha tipicamente costi inferiori, ma dall’altro lato presenta “lacune” a livello tecnico, ad esempio:
- Prestazioni di recupero termico limitate
- Ingresso di rumori dall’esterno
- Bassi livelli di filtrazione
Al contrario, le soluzioni VMC puntuali a doppio flusso continuo - come quelle sviluppate da Helty - offrono numerosi vantaggi sul lato delle prestazioni:
- Capacità di ricambio aria elevati (dai 15 ai 120 m3/h per il residenziale e fino a 1000 m3/h per ambienti di grandi dimensioni)
- Altissimi livelli di filtrazione degli inquinanti esterni
- Prestazioni di recupero termico oltre il 90%
- Silenziosità
L’Aeratore con Recupero di Calore a Parete
La ventilazione a parete è una VMC installata direttamente nelle pareti perimetrali. L’installazione della VMC da parete è più semplice e sicuramente meno invasiva rispetto ad altre tipologie. Le unità di VMC da parete sono visibili, anche se progettate per essere discrete e compatte. Grazie all’uso di tecnologie avanzate come i recuperatori di calore da muro, offre notevoli vantaggi in termini di risparmio energetico.
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L’aeratore con recupero di calore è una componente fondamentale nelle unità di ventilazione a parete. Questi dispositivi permettono di recuperare l’energia termica dall’aria espulsa e trasferirla all’aria in entrata. Durante l’inverno, l’aria calda e viziata che viene espulsa passa attraverso lo scambiatore di calore, cedendo la sua energia termica. Questa energia viene poi utilizzata per preriscaldare l’aria fredda in entrata, riducendo il carico sul sistema di riscaldamento.
Componenti Chiave
- Ventilatori: Le unità sono dotate di ventilatori che operano in modo continuo per garantire un costante flusso d’aria.
- Filtri: L’aria in entrata passa attraverso filtri avanzati che rimuovono polveri, pollini e altri inquinanti, assicurando che l’aria immessa sia pulita e sana.
- Recuperatori di calore: Questi componenti recuperano l’energia termica dall’aria espulsa e la trasferiscono all’aria in entrata.
Vantaggi dell'Aereatore con Recupero di Calore
I vantaggi della ventilazione forzata con recupero di calore includono un notevole miglioramento dell'efficienza energetica dell'edificio e una qualità dell'aria interna superiore, grazie alla rimozione costante di impurità e umidità in eccesso. L’apertura delle finestre per il ricambio d’aria comporta una significativa perdita di calore in inverno e di fresco in estate. La ventilazione a parete elimina questa necessità, mantenendo un flusso costante di aria pulita senza bisogno di aprire le finestre. La ventilazione a recupero di calore è dotata di ventilatori ad alta efficienza che consumano poca energia elettrica. Questi ventilatori sono progettati per operare continuamente a basse velocità, garantendo un ricambio d’aria costante con un consumo energetico minimo. Le unità di ventilazione a parete sono progettate per essere ermetiche e ben isolate.
Il Recuperatore di Calore: Come Funziona
Il recuperatore di calore serve per catturare e riutilizzare l’energia termica che altrimenti andrebbe sprecata, riducendo in questo modo i consumi energetici. Si tratta di un dispositivo sempre più spesso presente nei sistemi di ventilazione meccanica controllata dove ha il compito di trattenere il calore contenuto nell’aria in uscita, per poi cederlo all’aria nuova in entrata.
Principio di Funzionamento
Il funzionamento del recuperatore avviene in tre fasi: immissione di aria, scambio termico ed estrazione di aria. L’aria che entra da fuori (fredda in inverno e calda in estate) viene immessa nel recuperatore (passando eventualmente prima attraverso filtri che la depurano), dove incontra l’aria che proviene dall’interno (più fredda d’estate e più calda d’inverno rispetto a quella esterna). A questo punto avviene lo scambio termico: l’aria estratta dall’interno riscalda o rinfresca (a seconda se è calda o fresca) l’aria che viene immessa dall’esterno. Il condotto del flusso d’aria che esce e il condotto del flusso d’aria che convergono nel recuperatore, dove in funzione della tipologia avviene lo scambio termico.
Tipologie di Recuperatori di Calore
Nel contesto della ventilazione meccanica controllata, esistono diverse tipologie di recuperatori di calore: quelli che operano principalmente sul recupero del calore sensibile e quelli che possono recuperare sia il calore sensibile sia quello latente, ossia l’umidità. Ognuna è adatta a specifiche esigenze abitative e climatiche, tra le più comuni:
- Recuperatori di calore a flusso incrociato (crossflow): consentono lo scambio termico tra flussi d’aria in ingresso e uscita tramite una serie di piastre, permettendo lo scambio di calore senza mescolare le due correnti. Sono generalmente convenienti e facili da gestire, adatti per abitazioni di piccole e medie dimensioni;
- Recuperatori di calore a flusso controcorrente (counterflow): caratterizzati da un’efficienza superiore rispetto ai sistemi a flusso incrociato. Qui i flussi d’aria viaggiano in direzioni opposte attraverso canali stretti, massimizzando lo scambio termico. Sono ideali per climi freddi o per edifici che richiedono alta efficienza energetica;
- Scambiatori entalpici: recuperano calore e umidità dall’aria esausta e li trasferiscono all’aria fresca in ingresso. Sebbene offrano vantaggi significativi, hanno costi più elevati e richiedono una manutenzione più accurata. In termini di rendimento, gli scambiatori entalpici sono leggermente meno efficienti rispetto agli altri tipi di scambiatori.
Come Scegliere un Recuperatore di Calore
Non esiste un recuperatore migliore rispetto ad un altro. La scelta di un recuperatore di calore richiede una valutazione basata sia su aspetti tecnici che su aspetti legati alle caratteristiche dell’ambiente in cui sarà installato. Per poter individuare il dispositivo più idoneo è fondamentale, innanzitutto, conoscerne la dimensione dell’ambiente che si intende gestire. In secondo luogo, è importante considerare l’utilizzo dell’ambiente: una zona ampia e vissuta da diverse persone, come la zona living, avrà esigenze diverse rispetto a una piccola camera da letto dove la presenza di persone è limitata ad alcune ore del giorno.
Altri aspetti da considerare sono:
- Efficienza termica
- Controllo dell’umidità
- Silenziosità
- Filtrazione dell’aria
- Manutenzione
- Consumo energetico
- Costo
- Integrazione con l’impianto esistente
Rendimento del Recuperatore di Calore
Il rendimento di un recuperatore di calore dipende da vari fattori quali l’umidità relativa dell’aria di estrazione, la portata e la differenza di temperatura tra aria esterna (immissione) e l’aria di ripresa. In un’analisi semplice, il rendimento di un impianto di ventilazione meccanica controllata con recupero può essere espresso come il rapporto tra:
- La differenza di temperatura “reale” (ΔT reale), intesa come la differenza di temperatura tra l’aria immessa nell’ambiente e quella esterna;
- La differenza di temperatura “teorica” (ΔT teorico), intesa come la differenza di temperatura tra l’aria interna e l’aria esterna.
Per contro, la differenza di temperatura reale che si può ottenere da un’unità di recupero di calore è data dall’efficienza di scambio termico moltiplicata per la differenza di temperatura teorica (ΔT teorico):
η = ΔT (reale) / ΔT (teorico)
(T aria immessa - T aria esterna)/(T aria interna - T aria esterna)
ΔT (reale) = η * ΔT(teorico)
Costi di un Recuperatore di Calore
I costi associati all’acquisto e all’installazione di un recuperatore di calore dipendono da diversi fattori, tra cui le dimensioni dell’ambiente, il tipo di recuperatore scelto, le spese di manutenzione installazione che, generalmente, dipendono dalla complessità dell’installazione, dalla necessità di modifiche strutturali e dalla manodopera richiesta.
Benefici della VMC
I sistemi VMC risultano indispensabili per garantire salute e benessere abitativo. Perché la VMC aiuta a fare efficienza energetica? I sistemi VMC più evoluti, come quelli a doppio flusso continuo, integrano sempre un sistema che provvede al recupero di calore. Tutte le VMC Helty Flow, ad esempio, sono dotate di uno scambiatore di calore entalpico, che può recuperare sia il calore sensibile che quello latente (ovvero il calore contenuto nell’umidità) dell’aria in uscita. Questo calore viene poi ceduto all’aria in entrata: l’aria fredda esterna viene quindi sia filtrata che pre-riscaldata prima di essere immessa in casa.
Questo aspetto è essenziale per coniugare gli obiettivi di salubrità (cioè aria sana e ossigenata in casa) ed efficienza energetica, perché permette di risparmiare in modo sensibile sui costi di riscaldamento che altrimenti sarebbero ingenti con una ventilazione affidataall’apertura degli infissi. A maggiore ragione se consideriamo quelli che sono oggi i costi di gas e luce.