La scelta del recuperatore di calore è cruciale per l’efficienza energetica del sistema. In quest'ottica, gioca un ruolo fondamentale un sistema di ventilazione meccanica controllata, conosciuto anche come VMC. Grazie alla ventilazione meccanica controllata si va a migliorare la qualità dell'aria indoor con il minor spreco di energia possibile, e si impone di conseguenza come il miglior sistema di ventilazione forzata gestito in flussi, temperature e umidità.
Non a caso le alte rese sul piano delle performance dei recuperatori di calore contribuiscono a contenere le spese per mantenere l'abitazione riscaldata, fornendo una ventilazione continua e bilanciata a ridotto consumo e con alto recupero energetico - addirittura prossimo al 90%.
Fasi Preliminari al Dimensionamento
Per dimensionare un impianto di ventilazione meccanica è importante calcolare le portate di rinnovo dell’aria che devono essere fornite quando gli ambienti sono occupati. Il primo passo è calcolare il volume degli ambienti da ventilare e determinare il numero di ricambi d’aria necessari. Una volta determinato il volume dell’aria da trattare e il numero di ricambi d’aria, si calcola il flusso d’aria necessario.
Il calcolo che esegue il progettista in questo senso prevede di considerare prima di tutto la superficie dell'edificio, da moltiplicare per 2,7 - ovvero l'altezza media dei soffitti delle abitazioni -, e poi dividere per 2. In relazione a una abitazione, un impianto VMC si dedica al ricambio d'aria continuo, così da fornire costantemente aria pulita. La stessa aria che viene presa dall'esterno per essere filtrata - rimuovendo polvere, pollini e agenti inquinanti - attraverso lo scambiatore di calore.
Alcune di queste bocchette sono pensate specificatamente per prelevare l'aria dagli ambienti più umidi o che hanno bisogno di far cambiare l’aria perché saturi di CO2 e vapore acqueo standard. Locali come ad esempio bagni, ripostigli, lavanderie o la cucina, in cui si trovano le bocchette di aspirazione/ripresa.
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I filtri sono essenziali per trattenere polvere, pollini e altre particelle inquinanti. La dimensione e il tipo di condotti e bocchette devono essere scelti in base al flusso d’aria e alla distribuzione desiderata. L’impianto VMC deve essere progettato per minimizzare il rumore. Il controllo dell’umidità è fondamentale per prevenire la formazione di muffe e mantenere un ambiente salubre. scongiura quella che viene detta "sindrome da edificio malato".
Riferimenti Normativi: UNI 10339 e UNI EN 16798-1
La coesistenza di documenti che in parte si sovrappongono sta creando oramai da anni incertezze; questo perché la UNI EN 16798-1 non è altro che la revisione della UNI EN 15251 del 2008. La UNI 10339 è molto conosciuta in Italia anche perché è stata ed è richiamata in moltissimi Regolamenti Edilizi e di Igiene.
La UNI EN 16798-1 (abbiamo detto ex UNI EN 15251) è scritta in lingua inglese ed ha lo scopo di fornire i parametri di input per la progettazione (design) e le analisi energetiche degli edifici (assessment of energy performance of buildings) inerenti alla qualità dell’aria interna, all’ambiente termico, all’illuminazione e all’acustica.
Una caratteristica delle normative sotto mandato EPBD è quella di contenere apposite appendici “gemelle”: una nazionale (Appendice A) ed una comunitaria (Appendice B). Quella comunitaria contiene valori di progetto di riferimento (cioè di “default”) concordati a livello internazionale; quella nazionale, se necessario, può introdurre tabelle opportunamente modificate con i valori di progetto adottati in specifiche leggi vigenti sul territorio.
Al momento della scrittura del presente articolo la UNI 10339 è in revisione. Anche la UNI EN 16798-1 si sta avviando ad una revisione.
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Esempi di Calcolo della Portata d'Aria con UNI 10339
Per individuare la portata totale da fornire all’appartamento si moltiplica la portata unitaria per il numero di persone: 39,6 m3/h * 4 = 158,4 m3/h.
Esempio 1
Come primo esempio si consideri un appartamento di 100 m2, con altezza di 3 m e quindi di 300 m3. Per individuare il numero degli occupanti occorre moltiplicare la superficie dell’alloggio per l’indice di affollamento: 100 m2 * 0,04 p/m2= 4 persone.
Esempio 2
Come secondo esempio, invece, si consideri un appartamento di 109 m2 con altezza di 2,7 m e quindi di 294,3 m3. Questo alloggio ha tre stanze da letto, delle quali due doppie ed una singola per un totale di 5 posti letto. Applicando i criteri di calcolo della UNI 10339 il numero di persone si ottiene moltiplicando la superficie per l’indice di affollamento: 109 m2 * 0,04 p/m2= 4,36 persone. Si sarebbe portati ad arrotondare a 4 persone, mentre in questo, caso essendoci cinque posti letto, si devono considerare cinque persone.
La portata totale calcolata seguendo le indicazioni dell’indice di affollamento è pari a: 39,6*4=158,4 m3/h. La portata totale calcolata secondo il numero dei posti letti è pari a: 39,6*5=198 m3/h. Nel primo caso i ricambi orari sono pari a: 158,4 m3/h : 294,3 m3 = 0,54 h-1.
Esempio 3
Come terzo esempio, infine, si consideri un appartamento di 47,7 m2 con altezza di 2,7 m e quindi di 128,8 m3. Questo alloggio ha una sola stanza da letto. Si ricava il numero di persone come visto prima: 47,7 m2 * 0,04 p/m2= 1,90 persone (da arrotondare ovviamente a 2). La portata totale è pari a: 39,6*2=78 m3/h.
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Approccio della Norma Europea UNI EN 16798-1
L’approccio della norma europea UNI EN 16798-1 è diverso rispetto a quello della UNI 10339 in quanto, riferendosi a quattro classi di qualità dell’aria interna ottenibili e proponendo tre metodi di calcolo diversi (cioè contemplando le diverse opzioni usate nei paesi dell’Unione Europea), amplia il range dei risultati.
Esempio 1 (UNI EN 16798-1)
Come primo esempio si consideri un appartamento di 100 m2, con altezza di 3 m e quindi di 300 m3. Per applicare il primo metodo occorre moltiplicare la portata unitaria per la superficie dell’alloggio. Ad esempio, il calcolo relativo alla classe I è: 0,49 l/s*100*3,6.
Per applicare il terzo metodo occorre sommare due valori, ossia quello della portata d’aria per ogni persona (Qp) e per ogni metro quadrato di superficie (QB). Il CEN/TR 16798-2, che è un rapporto tecnico di accompagnamento alla normativa, spiega che con il terzo metodo occorre computare solo la superficie di stanze da letto e soggiorni (escludendo transiti, bagni e cucine): in questo caso consideriamo 80 m2.
Esempio 2 (UNI EN 16798-1)
Nel secondo esempio si consideri nuovamente l’appartamento di 109 m2 e di 294,3 m3 con 5 posti letto.
Esempio 3 (UNI EN 16798-1)
Nel terzo esempio si consideri nuovamente l’appartamento di 47,7 m2 e di 128,8 m3 con 2 posti letto. Per quanto riguarda il terzo metodo si è considerata una superficie di calcolo pari a 40 m2, escludendo corridoio, bagno e zona cucina.
Tabella: Impatto dello Sbilanciamento delle Portate sull'Efficienza
La seguente tabella riassume l’impatto che lo sbilanciamento delle portate ha sull’efficienza di uno scambiatore controcorrente con efficienza del 93%.
| Sbilanciamento Portata | Impatto sull'Efficienza |
|---|---|
| Portata eccessiva | Maggiore rumorosità, sibili e fischi |
| Flusso di immissione con portata più elevata | Non può trasferire tutto il calore possibile |
| Portata maggiore è quella di estrazione | Stesso risultato del caso precedente |
Importanza della Misurazione e Regolazione dei Flussi d'Aria
La UNI EN 12599 (Ventilazione per edifici - metodi di misurazione per la presa in consegna degli impianti) impone una serie di controlli, da eseguire al momento dell’avviamento, per evitare che difformità dal progetto possano incidere sulla efficienza e funzionalità dell’impianto. E’ necessario eseguire le misurazioni di tutte le bocchette, con le relative correzioni sui condotti, in media tre volte prima di ottenere un risultato soddisfacente.
Metrovent è la soluzione sviluppata da Ideal Clima che permette in contemporanea di misurare e regolare i flussi d’aria nei condotti con grande accuratezza. Metrovent si installa con facilità direttamente lungo il condotto di ventilazione DN 75. Metrovent può essere installato in qualunque punto lungo il condotto corrugato DN75, con l’accortezza di lasciare almeno 40 cm di condotto dritto a monte, per stabilizzare il flusso d’aria da misurare. Metrovent può essere installato sia in posizione orizzontale che verticale, tanto sui condotti di immissione quanto su quelli di estrazione.
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