LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R
LA NUOVA UNI EN 16798-3:2025
PINN PER IL RAFFRESCAMENTO DI EDIFICI STORICI
CASE STUDY
COME CONIUGARE EFFICIENZA E RISPETTO DEI VINCOLI ARCHITETTONICI
RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA NEI CENTRI STORICI
STRATEGIE DI ADATTAMENTO CON L’AUMENTO DELLA POTENZA FRIGORIFERA
ANALISI ENERGETICA DEI SISTEMI DI COGENERAZIONE E TRIGENERAZIONE
RETI NEURALI ARTIFICIALI PER SCOPI DIAGNOSTICI SU PDC
ANNO16 NOVEMBREDICEMBRE 2025
DIMENTICA I MANUALI CHILOMETRICI E LE CHIAMATE INFINITE.
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Tecnologia su misura pensata da chi conosce davvero il tuo lavoro.
Periodico
Organo ufficiale AiCARR n. 95 novembre-dicembre 2025 www.aicarrjournal.org
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Umberto Berardi, Filippo Busato, Mauro De Paris, Chiara D’Ignazi, Paolo Di Micco, Beniamino Fambri, Katia Lupis, Fabio Minchio, Luca Molinaroli, Marco Noro, Andy Pearson, Luca Alberto Piterà, Davide Roncarati, Massimo Salmaso, Simona Semeraro, Luigi Schibuola, Roberto Stasi, Chiara Tambani
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In questo numero che ha come tema principale la riqualificazione impiantistica degli edifici storici e pone un focus sulla gestione e l’ispezione degli impianti, prendo spunto da un contributo presentato in un recente seminario AiCARR sulla radioprotezione e la protezione dagli incendi negli ambienti ospedalieri.
Il caso studio si riferisce all’Azienda Ospedale Università di Padova che occupa una ventina di edifici costruiti nell’arco di oltre 200 anni: il più “antico” è stato infatti inaugurato nel 1798 mentre altri sono di costruzione molto più recente. Di conseguenza il personale dell’Azienda ha stimato un’età “media” degli immobili superiore a 67 anni. È evidente che una parte dei fabbricati sono stati costruiti ben prima dell’avvento di qualsiasi tipo di Building Automation. L’Azienda include oltre 50 sale operatorie e diverse rianimazioni. Gli edifici e gli impianti sono stati oggetto negli anni di continui interventi di ammodernamento e, ad oggi, negli oltre duecentoventimila metri quadri di superficie coperta vi sono oltre 13000 punti controllati o monitorati dei quali oltre l’80% a servizio degli impianti termomeccanici e per i gas medicali.
Sono quindi presenti circa 6 punti controllati o monitorati ogni 100 metri quadri di superficie coperta. Chiaramente questo indice è arbitrario ed è stato definito da chi scrive con il solo scopo di dare un inquadramento semplificato della situazione attuale.
È in fase di avvio la costruzione di un nuovo edificio con 155 posti letto, sale operatorie e sale di terapia intensiva. Il nuovo immobile è stato progettato secondo i più moderni criteri
e avrà una superficie coperta di circa 20000 metri quadri con ben 12500 punti controllati o monitorati, ovvero oltre 60 punti controllati per 100 metri quadri di superficie! Il rapporto tra superfici destinate a degenze rispetto agli spazi per usi speciali (sale operatorie, terapie intensive) non è molto diverso da quello attuale dell’Azienda.
Questi numeri permettono di fare alcune considerazioni di validità generale. L’esperienza di gestione degli immobili esistenti e l’analisi delle criticità emerse hanno guidato la progettazione del sistema di monitoraggio e controllo del nuovo edificio.
Tra i numerosi potenziali benefici attesi grazie al nuovo sistema di monitoraggio e controllo segnalo in particolare: una significativa riduzione del numero attualmente molto elevato di chiamate ricevute quotidianamente dalla squadra di ispezione; l’ottimizzazione della curva stagionale dei consumi energetici; un migliore comfort di pazienti e del personale ospedaliero; la risoluzione dei fastidiosi problemi conseguenti alla limitata interoperabilità tra sistemi e componenti di monitoraggio e controllo lamentati negli impianti esistenti.
La progettazione e la successiva gestione di sistemi così complessi richiedono un approccio multidisciplinare che integri diverse competenze nel settore termomeccanico, elettrico, informatico oltre che architettonico. Il ruolo del progettista diventa fondamentale per “gestire” la complessità in un settore in rapida evoluzione. E proprio alla luce di questi cambiamenti, risulta determinante una formazione continua di qualità per le diverse figure professionali coinvolte.
Claudio Zilio, Presidente AiCARR
Pronti per le sfide di domani: i compressori scroll ORBIT PRO, sviluppati specificamente per l'uso con propano come refrigerante, sono la soluzione ideale per sistemi a prova di futuro. Con temperature di evaporazione tra -30°C e 30°C e temperature di condensazione tra 10°C e 80°C, gli ORBIT PRO sono perfetti per una vasta gamma di applicazioni, dalle pompe di calore al condizionamento, ai processi industriali. Per saperne di più: bitzer.de/it/it/compressori-scroll/
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Ventilazione, filtrazione e recupero di calore tra efficienza energetica e qualità dell’aria interna: la nuova UNI EN 16798-3:2025
La norma rappresenta un aggiornamento importante nel modo in cui si definiscono i dati di input per il progetto e si valutano gli impianti di ventilazione per gli edifici non residenziali
L.A. Piterà
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Reti neurali informate dalla fisica per la previsione della temperatura interna e della domanda di raffrescamento negli edifici storici
Risultati dell’integrazione di un modello energetico dinamico calibrato (Building Energy Model, BEM) con una PINN (Physics-Informed Neural Network) su un edificio storico non residenziale dei primi anni ’30
S. Semeraro, K. Lupis, R. Stasi, U. Berardi
30
Riqualificazione energetica e resilienza climatica nei centri storici urbani
I risultati migliori si ottengono attraverso strategie combinate che migliorino sia le prestazioni dell’involucro che l’efficienza del sistema. Per supportare questa integrazione servono politiche e normative di pianificazione energetica urbana che promuovano l’implementazione di queste tecnologie negli edifici esistenti nei centri storici
L. Schibuola, M. De Paris, P. Di Micco, D. Roncarati, C. Tambani
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CASE STUDY
Riqualificare e salvaguardare l’arte
Come coniugare efficienza, funzionalità e rispetto dei vincoli architettonici: i case history di Museo Cappella di Sansevero (NA) e Palazzo degli Angeli (FI) M. Salmaso
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Strategie di adattamento attraverso l’aumento della potenza frigorifera
L’articolo presenta un caso di studio che dimostra come l’alternativa alla sostituzione di un impianto frigorifero esistente e mal funzionante sia mantenere il sistema attuale e potenziarlo con alcune macchine frigorifere aggiuntive e indipendenti
A. Pearson
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Analisi energetica e ambientale dei sistemi di cogenerazione e trigenerazione industriali
Dall’analisi di 20 impianti emerge come la cogenerazione sia una tecnologia efficace solo se progettata con attenzione ai fabbisogni termici reali e se integrata in un contesto industriale capace di valorizzare appieno il calore recuperato
F. Busato, F. Minchio, M. Noro
54
Identificazione e diagnostica di guasti di funzionamento di una pompa di calore di tipo acqua-acqua mediante l’utilizzo di reti neurali artificiali
Lo studio ha evidenziato l’efficacia e l’applicabilità dei modelli ANN a una pompa di calore per scopi di diagnostica, richiedendo la misura delle sole grandezze fisiche normalmente già misurate nelle applicazioni reali
B. Fambri, C. D’Ignazi, L. Molinaroli
Aermec presenta FCZ-ASW, il ventilconvettore dotato di umidificatore adiabatico a ultrasuoni integrato, primo con serbatoio estraibile, progettato per offrire un equilibrio perfetto tra temperatura e umidità negli ambienti interni. Durante l’inverno l’aria si secca, generando ambienti eccessivamente
secchi e una percezione di disagio termico. FCZ-ASW, grazie alla sua tecnologia a ultrasuoni, è in grado di risolvere tutto questo: ripristina il giusto livello di umidità restituendo un ambiente sempre confortevole, senza influire su prestazioni acustiche né consumi. L’umidificatore adiabatico a ultrasuoni è completamente invisibile alla vista perché integrato nel ventilconvettore FCZ-ASW e funziona anche a ventilconvettore spento. Si compone di un serbatoio trasparente, facilmente accessibile e completamente estraibile, un’unità di alimentazione con micro-ventilatore a tre velocità e un trasduttore piezoelettrico, che nebulizza l’acqua demineralizzata in microparticelle assicurando un’umidificazione rapida, silenziosa e uniforme. Il controllo elettronico, che regola l’umidificatore, oltre alle funzioni di accensione e di spegnimento, consente di scegliere fino a tre diversi livelli d’immissione dell’aria umidificata, offrendo un comfort personalizzato. Il sensore di livello avvisa quando è necessario il rabbocco con acqua demineralizzata evitando di dover controllarlo spesso. FCZ-ASW garantisce la massima efficienza, offre un significativo risparmio energetico ed è estremamente semplice da manutenzionare (coclee estraibili, serbatoio facilmente accessibile, filtro aria lavabile). Rispetta l’ambiente perché utilizza solo acqua per l’umidificazione indoor. global.aermec.com/it/
L’innovativo aggregato compatto HRA-i PLUS di INNOVA è un vero e proprio concentrato di tecnologia che integra in una sola unità tutte le funzioni: riscaldamento invernale, raffrescamento estivo, ventilazione meccanica controllata, filtrazione dell’aria, deumidificazione, recupero del calore combinato (passivo + termodinamico), free cooling. HRA-i PLUS di INNOVA è in grado di utilizzare il calore contenuto nell’aria come sorgente termica per una pompa di calore integrando la domanda termica e frigorifera degli ambienti serviti, sempre con aria pulita alla giusta temperatura e con il corretto livello di umidità e, se le condizioni meteo lo permettono, l’aria esterna bypassa la pompa di calore per un maggiore risparmio energetico. HRA-i PLUS di INNOVA fornisce portate d’aria massime pari a 100 m2/h (rinnovo) e a 360 m2/h (ricircolo), per una mandata totale pari a 460 m2/h, e può funzionare in tre modalità. In modalità solo rinnovo dell’aria –quando il raggiungimento della temperatura ottimale dell’ambiente è soddisfatta – l’aggregato HRA-i PLUS immette la corretta qualità d’aria e recupera in modo estremamente efficiente il calore contenuto in quella espulsa. Per solo riscaldamento o raffreddamento –quando la temperatura in ambiente non è soddisfatta – la pompa di calore produce riscalda o raffresca sia l’aria di rinnovo, sia l’aria di ricircolo. Mentre, quando l’aria deve essere rinnovata con il riscaldamento o il raffreddamento in funzione, HRA-i PLUS ottimizza il funzionamento per coniugare comfort, salubrità
e risparmio energetico, grazie a un monitoraggio costante dei parametri di qualità dell’aria. Le dimensioni realmente contenute di HRA-i PLUS e le due versioni disponibili, una per l’installazione orizzontale (soli 260 mm di altezza, per l’inserimento in controsoffitti o velette) e una, detta Vertical Stack, per la posa in verticale (dentro nicchie a parete, armadi o piccoli cavedi), ne fanno la soluzione ideale negli interventi sugli edifici esistenti e sui nuovi edifici ad alte prestazioni, nonché in contesti ricettivi (alberghi e residence su tutti). www.innovaenergie.com
ECO-FRIENDLY REFRIGERANT
I deumidificatori Cuoghi della serie SP e SPW sono stati studiati per deumidificare e riscaldare piccole piscine o grandi ambienti. Sono disponibili in tre potenze, da 50 * a 120 * L/giorno sia per l’installazione in ambiente ( SP ) che per l’installazione nel locale tecnico adiacente a quello da deumidificare ( SPW ).
Il nuovo controllo elettronico, di serie su tutti i modelli, utilizza una sofisticata sonda di umidità e temperatura e può essere facilmente montato fuori dalla macchina nella posizione più idonea e comoda per l’utilizzatore.
La resistenza elettrica ** o la batteria per l’acqua calda ** completano le funzionalità dell’apparecchio
Deumidificatori SP e SPW : silenziosi, robusti, efficienti.
www.cuoghi-luigi.it • info@cuoghi-luigi.it
Flir presenta la termocamera compatta di nuova generazione, un nuovo strumento compatto progettato per migliorare la diagnostica termica e che permette di ottenere facilmente risultati rapidi ed estremamente chiari. Le nuove funzionalità della termocamera Flir C8 includono una risoluzione termica di 320 × 240 pixel e un campo visivo orizzontale di 35°, per aumentare il numero di pixel focalizzati sul bersaglio e migliorare la nitidezza dell’immagine. In combinazione con la tecnologia di miglioramento dei dettagli MSX® brevettata da Flir, le immagini termiche chiare e nitide la diventano la norma, consentendo a loro volta di rilevare più rapidamente guasti e anomalie per poter svolgere un’attività diagnostica più accurata. Grazie al modo semplice per documentare e condividere i risultati con altri, gli utenti della termocamera C8 possono ridurre i tempi di reporting del 20-40% grazie all’integrazione con Flir Ignite Pro. Questo software sicuro di archiviazione cloud e reporting per i professionisti della termografia consente di caricare automaticamente le immagini delle ispezioni sul cloud per l’elaborazione e la successiva analisi. Un’altra novità della termocamera compatta C8 di ultima generazione di Flir è la maggiore precisione, di ±2 °C a 0 °C fino a una temperatura massima dell’oggetto recentemente elevata a 450 °C. Una maggiore sensibilità (NETD <50 mk) e lo streaming tramite USB sono ulteriori aggiunte alla vasta lista di funzionalità offerte dallo strumento. La termocamera Flir C8, che ha una garanzia di 2 anni sulla batteria e di 10 anni sul rilevatore, viene
fornita completa di cinturino da polso, custodia e cavo USB Type-C. www.flir.com
Johnson Controls annuncia il lancio di Metasys 15.0, il proprio sistema di punta per la building automation. Progettato per rispondere alle esigenze degli ambienti mission-critical, Metasys 15.0 offre una scalabilità senza pari, resilienza integrata e gestione energetica smart e istantanea, fornendo ai facility manager gli strumenti per ottimizzare le prestazioni, garantire la conformità e accelerare la decarbonizzazione. Tra le principali novità, il supporto fino a 1.000 dispositivi IP per server, il 60% in più rispetto alla maggior parte dei sistemi di automazione degli edifici oggi disponibili, ridondanza multi-server con backup simultaneo e un sistema di gestione energetico preconfigurato pronto all’uso che fornisce dati e insight in tempo reale. Metasys 15.0 semplifica la distribuzione e garantisce una scalabilità ottimale su edifici e strutture
multi-sede, offrendo vantaggi competitivi a settori mission-critical come, tra gli altri, healthcare, data center e campus di grandi dimensioni, migliorando uptime ed efficienza. Le principali caratteristiche includono:
• Scalabilità ai vertici del settore: con supporto fino a 50.000 oggetti e 1.000 dispositivi IP per server, Metasys 15.0 può essere implementato senza problemi su grandi campus sanitari, università o aziende multi-sede senza costosi aggiornamenti hardware. Dal momento che consente ai dispositivi IP di comunicare direttamente con il server, le organizzazioni possono ridurre i costi infrastrutturali fino al 60% eliminando la necessità di componenti intermedi.
• Data resiliency 24/7: la nuova ridondanza multi-server garantisce che avvisi critici, trend e log di audit siano salvati su due server Metasys simultaneamente, assicurando continuità operativa, disponibilità dei dati e conformità in ambienti mission-critical come ospedali e data center.
• Applicazioni di gestione energetica pronte all’uso: la suite Energy Management offre applicazioni pronte all’uso che permettono agli utenti di accedere e comprendere facilmente i dati relativi a gestione energetica, produttività ingegneristica e cybersecurity per migliorare operazioni e pianificazione.
• Configurazione rapida: i facility manager possono ora configurare e gestire il sistema direttamente tramite web client, riducendo i tempi di setup delle apparecchiature di quasi il 95% rispetto alle versioni precedenti ed eliminando la necessità di spegnimenti del server o supporto esterno.
• Interoperabilità: come soluzione BAS aperta, Metasys 15, insieme alle versioni precedenti, è ampiamente riconosciuto dai tecnici per la sua capacità di supportare un’ampia gamma di protocolli IT e OT di terze parti come BACnet, MSPP, M-Bus e altri. www.johnsoncontrols.it
Air Hybrid System di Olimpia Splendid è una soluzione innovativa che favorisce il light retrofit con le pompe di calore e rende la riqualificazione energetica una possibilità alla portata di tutti. Il sistema prevede la trasformazione dell’impianto esistente in un impianto ibrido, che combina la caldaia a gas e i radiatori esistenti con pompe di calore installate anche solo in alcuni ambienti. Attivare la pompa di calore in alternativa al riscaldamento a gas, anche solo in particolari momenti e condizioni (stagioni intermedie, climi miti etc.), permette infatti sia di ridurre i consumi di combustibili fossili e le conseguenti emissioni climalteranti sia di aumentare l’auto-consumo di energia elettrica, ove presente un impianto fotovoltaico. Con il nuovo Air Hybrid System di Olimpia Splendid, questo intervento di light retrofit è possibile in 3 passaggi facili, immediati e a basso impatto architettonico.
Panasonic Heating & Ventilation Air Conditioning annuncia la disponibilità in Europa di iCORE, la nuova gamma di unità di condensazione a CO₂ ottimizzata per R744 (CO₂), un refrigerante con un potenziale di riscaldamento globale (GWP) pari a 1. La gamma offre uno dei portfoli prodotti più ampio in termini di capacità disponibili sul mercato: fino a 29 kW per applicazioni a media temperatura e fino a 15 kW per esigenze a bassa temperatura. Questo la rende adatta a una vasta gamma di contesti commerciali, tra cui supermercati, punti vendita, settore HoReCa, stazioni di servizio e magazzini frigoriferi, dove affidabilità ed efficienza sono sempre più determinanti. Con il quadro normativo Ecodesign e le regolamentazioni F-Gas che stanno ridefinendo il settore, Panasonic si posiziona in prima linea nel favorire la transizione verso i refrigeranti naturali. La gamma iCORE non solo supporta i clienti nel rispetto dei limiti di GWP fissati dall’UE per il 2030 – che prevedono un valore inferiore a 150 per i nuovi sistemi di refrigerazione fissi – ma consente anche di ridurre i costi operativi grazie all’efficienza energetica garantita durante tutto l’anno. www.aircon.panasonic.eu/IT
aria-aria senza unità esterna
Fiore all’occhiello della produzione italiana di Olimpia Splendid, le pompe di calore aria-aria senza unità esterna possono essere installate senza importanti opere murarie e senza bisogno di occupare spazio all’esterno (dunque anche in presenza di vincoli architettonici), riducendo sensibilmente l’impatto architettonico dell’intervento, rispetto alle pompe di calore aria-aria tradizionali.
Sfruttare a pieno il potenziale di un impianto ibrido è possibile automatizzando la gestione del passaggio tra le due fonti di riscaldamento. Installate le nuove pompe di calore aria-aria senza unità esterna è quindi necessario collegarle ai radiatori esistenti nell’edificio, installando su ciascuno il nuovo comando wireless di Olimpia Splendid. Compatibile con i principali corpi valvola termostatizzabili presenti sul mercato e facilmente sostituibile alla valvola manuale o al comando termostatico tradizionale già esistente, il comando wireless di Olimpia Splendid permette di collegare senza fili le due fonti di riscaldamento e di programmare degli scenari automatici che attivino l’una o l’atra fonte in base a specifiche condizioni.
Le pompe di calore Unico e i nuovi comandi wireless di Olimpia Splendidi sono compatibili con l’applicazione OS Home, accessibile da qualunque smartphone o tablet iOS e Android, che permette di programmare degli scenari tipo. www.olimpiasplendid.it
Sanhua si posiziona come leader tecnologico nel settore del condizionamento dell’aria attraverso un’offerta innovativa che combina componenti avanzati, materiali sostenibili e soluzioni ad alta efficienza energetica. Il principale punto distintivo di Sanhua nel condizionamento è la transizione strategica dall’ottone all’acciaio inossidabile per le valvole. Questa scelta rappresenta una vera
rivoluzione tecnologica che offre vantaggi multipli: sistema produttivo più eco-sostenibile, peso significativamente ridotto rispetto alle valvole tradizionali in ottone, eccellente resistenza meccanica e alla corrosione, oltre a un minore impatto ambientale grazie al ridotto apporto di materia prima. La Serie di Valvole a Sfera GBV rappresenta l’eccellenza tecnologica per applicazioni di condizionamento dell’aria commerciale. Progettate con pressione massima di 49 bar e compatibili con tutti i refrigeranti comuni, queste valvole offrono caratteristiche uniche: passaggio totale con bassa caduta di pressione per massima efficienza, corpo in acciaio inossidabile con connettori in rame per durabilità superiore, design leggero che migliora la resistenza alle vibrazioni riducendo le necessità di fissaggio, e flusso bidirezionale per massima flessibilità di installazione. Il processo di saldatura avanzato garantisce tassi di perdita interna molto bassi, mentre le caratteristiche di facile manutenzione includono cappuccio valvola anti-caduta, stelo anti-rotazione e operabilità senza svitare completamente il dado. Il design senza piombo riduce le emissioni di carbonio del 50% rispetto alle valvole tradizionali in ottone.
www.sanhuaeurope.com/it
I sensori e i contatori di energia termica Belimo offrono un’affidabilità superiore, una facile installazione e una perfetta integrazione con i sistemi di building automation. L’innovativo design consente un’installazione rapida senza attrezzi, un facile commissioning e un grado di protezione IP65/NEMA4X.
La gamma di sensori Belimo copre tutte le tue esigenze applicative, con una garanzia di 5 anni:
• PANNELLI AMBIENTE
• TERMOSTATI ANTIGELO
• SENSORI DI PRESSIONE DIFFERENZIALE
• SENSORI DI CO2 / UMIDITÀ / TEMPERATURA
• SENSORI DI CONDENSA
• SENSORI DI PORTATA
• CONTATORI DI ENERGIA TERMICA
Scopri di più su www.belimo.com
Creare il vero comfort in un ambiente, significa garantire la giusta temperatura e il piacere di respirare aria pulita e salubre. Con l’azione combinata dello ionizzatore di FLOWY di Unical, con pompa di calore in classe A++, è possibile abbattere fino al 99% di agenti che inquinano l’aria, grazie ai suoi filtri elettrostatici. Lo ionizzatore è un potente dispositivo elettronico integrato nell’unità interna di FLOWY che neutralizza le microparticelle in sospensione depurando l’aria da batteri, allergeni, odori. Respirare aria ionizzata aiuta a ridurre gli attacchi di asma e le allergie respiratorie, la tendenza a prendere il raffreddore e influenza, riduce gli stati di irritabilità e insonnia, contribuisce ad aumentare la concentrazione mentale e migliorare il riposo notturno. FLOWY è adatto all’installazione in tutti i tipi di locali domestici, uffici e negozi e racchiude in sé il meglio della tecnologia Unical grazie a una serie di brevetti innovativi per offrire il massimo comfort e risparmio energetico.
Caratteristiche:
• Classe di risparmio energetico A++
• Ionizzatore Bipolare integrato, sanifica l’aria in ambiente eliminando fino al 99% le particelle in sospensione quali polvere, acari, batteri e polline
• Deflettori verticali con fori “diffusori” brevettati, per una piacevole e efficace distribuzione dell’aria
• Sistema “Easy clean”, per una veloce e semplice manutenzione e pulizia del climatizzatore
• Sistema turbo, per chi esige un comfort in tempi ultra rapidi
• Gamma: quattro modelli a pompa di calore (mod. 9H-12H-18H-24H)
• USB Key (opzionale) per gestione a distanza tramite home Wi-Fi e il proprio device (smartphone, tablet) tramite APP semplice e intuitiva
• Disponibile in 4 modelli (10-13-18 e 24H)
www.unicalag.it
Clivet lancia la nuova generazione di unità di rinnovo e purificazione aria ZEPHIR4. La nuova serie, con portate aria da 2.300 a 19.000 m3/h, integra tecnologia full inverter e refrigerante ecologico R-32 per ottenere efficienze di funzionamento ancora più elevate in ogni periodo dell’anno. Il sistema ZEPHIR4 recupera l’energia dell’aria espulsa e la trasferisce all’aria di rinnovo amplificandola attraverso il circuito frigo. In questo modo, è possibile non solo neutralizzare completamente il carico termico dell’aria esterna in ogni momento dell’anno, ma anche contribuire al soddisfacimento dei
carichi interni dell’edificio. Si distingue per una struttura ad alte prestazioni termiche e meccaniche, classificata T2 / TB2 secondo la normativa UNI EN 1886. È in grado di garantire condizioni di immissione aria confortevoli anche con temperature esterne fino a –20 °C con l’unità standard e offre un campo di funzionamento esteso in fase di raffreddamento. La tecnologia integrata di filtrazione elettronica iFD e il monitoraggio continuo della qualità dell’aria interna permettono di immettere in ambiente solo l’aria necessaria, con un notevole risparmio energetico (fino al 45%) per la ventilazione rispetto a soluzioni tradizionali, garantendo allo stesso tempo comfort per le persone. Le sue caratteristiche lo rendono un sistema ideale per tutte quelle applicazioni in cui sia necessario un ricambio igienico per garantire qualità dell’aria per gli occupanti, quali ad esempio ristoranti, uffici, edifici pubblici, scuole, palestre, grandi hotel.
ZEPHIR4 si distingue per questi vantaggi:
• full inverter con recupero energetico ad alto rendimento e basso assorbimento di ventilazione;
• struttura meccanica e termica ad alte prestazioni (classe T2 / TB2);
• funzionamento efficiente fino a –20 °C in riscaldamento e con envelope esteso in raffreddamento;
• filtri elettronici iFD di ultima generazione per massima efficienza e risparmio;
• controllo puntuale di temperatura e umidità in riscaldamento e raffrescamento;
• post riscaldamento modulante gratuito;
• capacità addizionale per contribuire al condizionamento degli ambienti;
• assenza completa di contaminazione tra aria esausta e aria immessa;
• gestione intelligente del free cooling e della qualità dell'aria ambiente;
• progettazione facilitata con componenti tutti montati a bordo macchina;
• compatibilità con centralizzatori VRF e sistemi di supervisione Clivet (CLIVET EYE, INTELLIAIR). www.clivet.com
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Soluzioni per l’impiantistica, integrate e su misura per ogni esigenza.
La nostra expertise garantisce risposte e caci, a dabili e innovative per installatori, progettisti, industrie ed enti pubblici. Mettiamo l’individuo al centro, comprendendo aspettative, comportamenti e scenari di mercato. Grazie a tecnologie avanzate e un modello di approccio basato su competenze e servizi, creiamo valore concreto e duraturo per ogni tipo di applicazione.
Siamo costantemente impegnati nella ricerca di fattori innovativi per dare più valore al tuo business.
Carrier RLC Europe ha presentato la pompa di calore aria-acqua (A2 W) Toshiba ESTIA BI-BLOC R290, una soluzione di climatizzazione ad altissima efficienza per il mercato residenziale, lanciata nell’ottobre 2025. Il sistema è composto da un’unità esterna monoblocco e un’unità interna idronica. Caratteristiche principali:
• Efficienza Energetica: Classe A+++ con un rendimento stagionale (SCOP) fino a 4,8 per applicazioni a bassa temperatura (W35). Questo si traduce in costi di esercizio estremamente bassi.
• Refrigerante: Utilizza il refrigerante naturale R290 (propano). Il refrigerante R290 ha un potenziale di riscaldamento globale (GWP100) di soli 0,02.
• Silenziosità: Funzionamento estremamente silenzioso; l’unità esterna raggiunge appena 30 dB(A) in modalità silenziosa.
• Temperatura di Mandata: Offre una temperatura di mandata elevata, fino a 70 °C.
• Potenze Disponibili: Da 4 a 16 kW, adatta a diverse applicazioni residenziali.
• Controllo: Regolazioni e impostazioni accessibili tramite display touch integrato da 7 pollici o da remoto tramite l’app Home Climate. www.carrier.com
Comfort, efficienza e design invisibile: sono questi i tre principi che guidano la filosofia di MORE, la divisione di RBM dedicata al wellbeing climatico abitativo. Con i sistemi MORE FTA e MORE FTAs, l’azienda conferma la propria visione innovativa nel campo del riscaldamento e del raffrescamento radiante, proponendo soluzioni di ultima generazione pensate per nuove costruzioni e ristrutturazioni, con un approccio innovativo e altamente personalizzabile. Entrambi i sistemi permettono di realizzare impianti finiti in meno di 35 mm di spessore in assenza di massetto, caratteristica che li rende particolarmente adatti in tutti quei contesti in cui viene richiesta una veloce risposta termica, bassa inerzia termica ed elevata efficienza. Il risultato? Ambienti che raggiungono la temperatura desiderata in tempi rapidi, con un impianto completamente invisibile a vantaggio dell’estetica e senza vincoli architettonici.
È la soluzione radiante a secco per pavimento, con posa diretta su qualsiasi superficie planare, nuova o esistente. Grazie alla sua flessibilità, è compatibile con qualsiasi tipo di finitura come ceramica, parquet, marmo e resine. MORE FTA garantisce versatilità nella realizzazione di impianti su misura, un’elevata uniformità di distribuzione del calore, coniugando estetica e benessere.
Rappresenta la versione a soffitto, con possibilità di installazione anche a parete, ideale quando il radiante a pavimento non è praticabile o consigliabile per motivi di efficienza o rendimento. MORE FTAs offre la stessa efficienza e flessibilità di adattarsi a ogni contesto abitativo, diventando una risorsa creativa per progettisti e architetti che desiderano integrare comfort e design. www.rbmmore.com
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A partire da ottobre, il collaudato Regolatore per riscaldamento a pavimento Homematic IP, dotato di attuatori motorizzati per le valvole, sarà disponibile anche in un nuovo formato compatto: eQ-3 proporrà la versione compatta a 8 canali – che si affianca alla già esistente versione a 12 canali – ideale per spazi abitativi più piccoli e quindi adatta alla maggior parte degli appartamenti e abitazioni indipendenti.
Sulla base della temperatura ambiente desiderata, il Regolatore regola automaticamente il flusso dell’acqua nei circuiti di riscaldamento. È possibile configurare fino a sei programmi di riscaldamento/raffrescamento con profili di temperatura personalizzati per adattarsi alla routine quotidiana. Algoritmi intelligenti compensano in automatico le variazioni nella richiesta termica delle stanze e nelle condizioni idrauliche – realizzando così un bilanciamento idraulico automatico a livello di circuito. Rispetto alle valvole tradizionali, l’uso di attuatori motorizzati consente un notevole risparmio di energia elettrica e permette una regolazione praticamente continua del flusso termico. Inoltre il flusso uniforme protegge il generatore di calore, ne prolunga la vita utile e migliora l’efficienza dell’impianto, riducendo i cicli di accensione: una combinazione ideale, soprattutto in abbinamento alle pompe di calore. Grazie al design compatto e alle molteplici opzioni di montaggio – su guida DIN, guida C o a vite – il dispositivo può essere installato facilmente all’interno del collettore dell’impianto. Anche il collegamento degli attuatori motorizzati è semplificato, grazie ai connettori preassemblati e il display retroilluminato mostra chiaramente lo stato delle valvole, facilitando l’installazione e la verifica del funzionamento. Il Regolatore a 8 canali può operare in modalità stand-alone, in combinazione con un massimo di otto termostati a parete compatibili Homematic IP, oppure integrarsi nel sistema domotico Homematic IP. Tutte le impostazioni sono configurabili comodamente tramite l’app Homematic IP. Il dispositivo è inoltre compatibile con oltre 150 altri prodotti smart del catalogo Homematic IP. homematic-ip.com
In un settore, quello della climatizzazione e della refrigerazione, sempre più al centro della transizione energetica globale, BITZER annuncia il lancio ufficiale delle nuove serie di compressori scroll ORBIT+ e ORBIT PRO. La serie ORBIT+ si distingue per l’integrazione di motori sincroni a magneti permanenti (LSPM), una tecnologia che consente un rendimento energetico superiore rispetto ai motori asincroni tradizionali, senza necessità di inverter per l’avviamento. Il risultato è un compressore capace di garantire elevata efficienza a carichi parziali, silenziosità operativa e un’ottima affidabilità, particolarmente indicato per sistemi chiller e pompe di calore ad alta efficienza. Compatibile con una vasta gamma di refrigeranti a medio e basso GWP — tra cui R410A, R452B, R454B e R32 — ORBIT+ è stato progettato per offrire flessibilità anche nelle configurazioni multiple. La possibilità di funzionare in tandem o trio tramite la tecnologia BAHT (BITZER Advanced Header Technology) consente inoltre una modulazione efficiente della capacità e una gestione ottimizzata dell’olio, elementi chiave per migliorare le performance. Il tutto si traduce in una maggiore durata degli impianti, efficienze stagionali più elevate e costi operativi ridotti. Se ORBIT+ si rivolge a chi cerca massima efficienza con refrigeranti HFC/HFO a basso GWP, la nuova linea ORBIT PRO è stata invece specificamente progettata per il funzionamento con R290 (propano), refrigerante naturale con GWP estremamente basso e una sempre maggiore diffusione nel mercato europeo. Una scelta non solo tecnologica, ma anche strategica: con l’inasprirsi delle normative ambientali e la crescente attenzione verso la sicurezza e la sostenibilità, il propano si impone come uno dei protagonisti della nuova generazione di impianti HVAC&R.
ORBIT PRO nasce per rispondere a questa esigenza, offrendo una soluzione robusta, affidabile e adatta alle applicazioni reversibili in pompa di calore, sia in ambito residenziale che commerciale. Le caratteristiche tecniche sono pensate per garantire ampia copertura operativa: temperature di evaporazione comprese tra –30 °C e +30 °C, condensazione tra +10 °C e +80 °C, e capacità frigorifere che vanno da 16 a 64 kW, con capacità termiche da 21 a 82 kW. Il design meccanico è stato ottimizzato per gestire in sicurezza un refrigerante infiammabile come il R290, senza compromessi sulle performance. Gli spostamenti volumetrici variano da 19,8 a 77,2 m³/h a 50 Hz, confermando la versatilità della gamma anche in impianti di medio-grandi dimensioni. www.bitzer.de
La norma rappresenta un aggiornamento importante nel modo in cui si definiscono i dati di input per il progetto e si valutano gli impianti di ventilazione per gli edifici non residenziali
L.A. Piterà*
La UNI EN 16798-3:2025 sostituisce la precedente edizione del 2017, che a sua volta aveva sostituito la UNI EN 13779:2008, e si colloca nel quadro delle norme a supporto della EPBD 2024 sulla prestazione
definizione della, catena logica, che collega qualità dell’aria esterna, filtrazione, qualità dell’aria immessa e prestaizoni energetiche degli impianti. energetica nell’edilizia.
Questa norma presenta una serie di differenze rispetto alla versione 2017, la più importante delle quali è la
L’ambito di applicazione resta quello degli edifici non residenziali, con riferimento ai sistemi di ventilazione, condizionamento dell’aria, ma:
• i metodi sono stati aggiornati alle tecnoloie ad oggi dispobili: filtri secondo iso 16890:2017, recuperatori ad alta efficienza, sistemi di regolazione avanzati;
• sono stati integrati i temi della salubrità e del controllo del rischio biologico;
• è stata garantita una maggiore coerenza con il quadro normativo EPBD per la valutazione energetica degli impianti.
Le novità
Una prima novità è nell’impostazione. La UNI EN 16798-3:2017 demandava molte indicazioni progettuali al Technical Report UNI CEN/TR 16798-4:2017, con una separazione talvolta poco chiara tra requisiti cogenti e raccomandazioni.
La versione 2025 riporta nella parte normativa gli elementi ritenuti essenziali per il progetto degli impianti, introducendo tre allegati chiave:
• Allegato C (normativo): requisiti per prese d’aria esterna (ODA) e scarichi (EHA);
• Allegato D (informativo): filtrazione dell’aria di ricircolo e aria secondaria per
la riduzione dei patogeni aerodispersi; • Allegato E (informativo): dati climatici di esempio, classificazione dell’aria esterna e indicazioni sugli ingombri impiantistici.
In questo modo la norma diventa non solo “misurabile” ai fini EPBD, ma anche più immediatamente utilizzabile dal progettista.
Classificazione dell’aria
esterna e immessa
Uno dei passaggi più significativi riguarda la classificazione dell’aria esterna, ODA e dell’aria immessa SUP. Le precedenti definizioni, qualitative, sono sostituite da classi quantitative, espresse tramite concentrazioni di inquinanti e fattori secondo le linee guida WHO 2021 per PM₂ , ₅, PM₁₀ e i principali inquinanti gassosi N, SO2 e O3
ODA: per il particolato la norma introduce le classi da ODA 1(P) a ODA 3(P), basate sui valori medi annui di PM₂,₅ e PM₁₀: da aria “solo temporaneamente polverosa” per zone rurali o suburbane, ad aria “molto inquinata”, tipica di aree urbane dense o industriali.
Per i gas, NO₂, SO₂, O₃, definisce analogamente le classi da ODA 1(G) a ODA 3(G), espresse come multipli dei valori
guida WHO e associate a scenari ambientali, da siti di elevata qualità a prossimità di assi viari, centrali, inceneritori. Questa doppia classificazione (P e G) rende esplicito che non esiste “un’unica ODA”, ma che la qualità dell’aria esterna va valutata nel suo complesso tenendo conto sia del particolato sia degli inquinanti gassosi.
SUP: per particolato e gas la norma considera le categorie da SUP 1 a SUP 5, definite come fattori di riduzione rispetto ai valori WHO. La categoria SUP 1 è pensata per ambienti sensibili e richiedono filtrazione a elevata efficienza, fino a ePM₁ 90% e filtri HEPA, quelle intermedie, SUP 2 e SUP3 rappresentano il target tipico per uffici, scuole ed edifici pubblici, mentre SUP 4 e SUP 5 sono riservate ad ambienti industriali o tecnici.
In questo modo, la norma definisce una catena finalmente quantitativa costituita da:
• classificazione dell’aria esterna, ODA;
• selezione delle combinazioni filtranti;
• raggiungimento della classe SUP richiesta;
• coerenza con i livelli di qualità dell’ambiente interno che saranno definiti nella UNI EN 16798-1.
Filtrazione dell’aria
La norma completa il quadro sulla filtrazione, integrando i sistemi di classificazione previsti dalla serie UNI EN ISO 16890 per i filtri per particolato, dalla UNI EN 1822-1:2019 per i filtri EPA/HEPA e dalla UNI EN ISO 10121-3:2023 per la filtrazione dei contaminanti gassosi.Per ogni combinazione ODA(P)–SUP(P) la norma indica le efficienze minime richieste in termini di frazioni ePM₁, ePM₂,₅, ePM₁₀, mentre per la combinazione ODA(G)–SUP(G), la norma fornisce le indicazioni in tabella 1. Per la prima volta vengono quindi stabiliti requisiti quantitativi anche per la filtrazione dei gas, collegando direttamente le prestazioni dei filtri alla qualità dell’aria esterna e agli obiettivi sull’aria immessa. Sono inoltre introdotti i seguenti requisiti specifici:
• l’umidità relativa nelle sezioni filtranti deve essere inferiore a 90% per evitare crescita microbica;
• l’accessibilità per ispezione e sostituzione deve essere garantita;
Note:
(P) = identificatore per particolato – UNI EN ISO 16890-1, in assenza di ePMx (G) = identificatore per gas – UNI EN ISO 10121-3
a Lo stadio filtrante finale dovrebbe essere almeno ePM1 50%.
b Lo stadio filtrante finale dovrebbe essere almeno ePM2,5 50%.
c Nessuna filtrazione richiesta.
d Raccomandato
e Richiesto
• il bypass filtrante, che condiziona pesantemente la resa reale del sistema, deve essere controllato.
SFP, recupero di calore e tenuta all’aria
Sul fronte energetico, la norma aggiorna in modo sostanziale tre ambiti: SFP-Specific Fan Power, recupero di calore,
tenuta all’aria e perdite.
SFP-Specific Fan Power: le definizioni sono state allineate a quelle del Regolamento (UE) 327/2011, chiarendo la distinzione tra SFP e SFPd (duty point) e includendo esplicitamente l’effetto di filtri ad alta efficienza, con valori di progetto riferiti a filtri sia puliti sia sporchi, consentendo una valutazione più realistica dei consumi dei ventilatori lungo il ciclo di vita.
Recupero di calore: l’efficienza dei recuperatori è descritta mediante due parametri distinti, ηθ per lo scambio termico e ηx per il trasferimento di vapore d’acqua, e viene calcolata in base al rapporto tra portata d’aria esterna, ODA, e portata d’aria esausta, ETA, eliminando l’ipotesi semplifi cativa di portate perfettamente bilanciate e avvicinandosi alle condizioni operative reali.
Tenuta all’aria e perdite: la nuova classificazione per la tenuta all’aria copre:
• l’intera distribuzione installata;
• la sola rete di condotti misurata in opera;
• gli insiemi di componenti;
• i singoli componenti.
Questa modularità permette di specificare requisiti diversi a seconda del livello di aggregazione dei componenti e di valutare in modo più accurato le perdite aerauliche da inserire nei calcoli energetici.
Efficienza di ventilazione e strategie di controllo
La 16798-3:2025 introduce il parametro CRE-Contamination Removal Effectiveness, che formalizza la efficienza di ventilazione come capacità del sistema di rimuovere gli inquinanti dalla zona occupata. Il valore di default è 1, corrispondente alla perfetta miscelazione, ma la norma richiama l’attenzione su situazioni in cui è opportuno utilizzare valori diversi, ad esempio in presenza di stratifi cazione termica, sistemi a dislocamento o configurazioni di diff usione complesse.In parallelo viene aggiornata la classificazione dei sistemi di controllo, IDA-C 1–6, in collegamento con la UNI EN ISO 52120-1. In sintesi, la ventilazione deve essere regolata in funzione dell’occupazione e della qualità dell’aria misurata (CO2 , eventuali altri indicatori), superando le logiche della portata costante.
L’Allegato C trasferisce nel corpo normativo criteri finora presenti solo nel UNI CEN 16798-4:
• distanze minime da sorgenti puntuali, ad esempio ≥ 8 m da aree rifiuti;
• metodi per calcolare la distanza minima tra presa ODA ed espulsione EHA in funzione della classe EHA 1–4;
• indicazioni per prese in copertura o in corti interne, considerando vento dominante e geometria dell’edificio;
• approfondimento dei casi con portate > 0,5 m³/s, nei quali il rischio di contaminazione crociata richiede valutazioni specifiche.
Ciò implica per il progettista una maggiore responsabilità nella progettazione del layout dell’impianto, ma anche in un quadro di riferimento più chiaro per dialogare con committenti e autorità.
L’Allegato D propone, per la prima volta in una norma sugli edifici non residenziali, unriferimento per la gestione del ricircolo in ottica igienico-sanitaria, fornendo una base tecnica per decisioni sul ricircolo che, dopo l’esperienza della pandemia, non possono più essere lasciate a valutazioni puramente discrezionali:
• definisce sei classi RCA/SEC 1–6, da filtrazione molto alta ad assenza di filtrazione;
• collega ciascuna classe all’efficienza di filtri EPA/HEPA (UNI EN 1822-1) e, dove necessario, alla filtrazione secondo ISO 16890;
• individua gli scenari in cui sono richieste filtrazioni elevate, ad esempio RCA 1–2 con filtri H13 per impianti ad alta occupazione e forte produzione di aerosol respiratori.
Conclusioni
La UNI EN 16798-3:2025 aggiornala modalità di
definizione dei dati di input per il progetto e di valutazione degli impianti di ventilazione per gli edifici non residenziali:
• rende misurabile la qualità dell’aria esterna e dell’aria immessa;
• aggiorna in modo sistematico la filtrazione, includendo particolato, gas e aria di ricircolo;
• fornisce ulteriori strumenti per descrivere le prestazioni energetiche;
• integra requisiti e raccomandazioni su layout delle prese/espulsioni e gestione del ricircolo, con una forte attenzione alla riduzione del rischio
biologico.
Per il progettista questo significa disporre di una norma più coerente, che permette di coniugare efficienza energetica, qualità dell’aria interna e sicurezza degli occupanti, evitando di trattare questi temi come obiettivi separati o, peggio, in conflitto tra loro. n
* Luca A. Piterà, Segretario Tecnico AiCARR
Risultati dell’integrazione di un modello energetico dinamico calibrato (Building Energy Model, BEM) con una PINN (Physics-Informed Neural Network) su un edificio storico non residenziale dei primi anni ’30
S. Semeraro, K. Lupis, R. Stasi, U. Berardi*
Introduzione
La riqualificazione energetica del patrimonio edilizio esistente costituisce una condizione imprescindibile per il conseguimento degli obiettivi climatici e ambientali delineati a livello europeo [1]. Il settore delle costruzioni
crescente attenzione verso il benessere indoor [2]. Gli edifici storici, parte integrante dell’identità culturale e del paesaggio urbano, impongono interventi capaci di coniugare la tutela del rappresenta, infatti, uno dei pilastri fondamentali delle strategie di sostenibilità, in un contesto segnato da crisi economiche ricorrenti, dall’esaurimento delle risorse naturali e da una
valore architettonico con la riduzione dei consumi energetici. Il pacchetto “Fit for 55” e la revisione della Direttiva sulla Prestazione Energetica degli Edifici (EPBD, 2024) fissano la completa decarbonizzazione del parco edilizio entro il 2050 [3], in coerenza con l’Agenda 2030 delle Nazioni Unite, in particolare con l’Obiettivo 11 relativo a città e comunità sostenibili.
In Italia, il tessuto edilizio si caratterizza per una marcata eterogeneità tipologica e per l’anzianità del costruito: una quota rilevante degli edifici è infatti antecedente al 1990. Si stima che circa il 22% del patrimonio non residenziale nazionale e il 20% di quello europeo sia stato realizzato prima del 1945 [4, 5], con conseguenti elevati fabbisogni per il riscaldamento e una crescente domanda di raffrescamento [6]. Nonostante il potenziale di riduzione del 5% delle emissioni di CO₂ e del 6% dei consumi energetici complessivi, il tasso di ristrutturazione in Italia rimane ancora inferiore all’1% [3]. L’applicazione della Direttiva sull’Efficienza Energetica (EU/2023/1791) [7] risulta complessa a causa della varietà delle tecniche costruttive, spesso non standardizzate, dei vincoli di tutela storico-artistica e della limitata disponibilità di dati affidabili [8]. Inoltre, l’Italia presenta un tasso di rinnovo inferiore alla media europea (0,85% contro 1,27%) e un patrimonio di circa 227.000 immobili sottoposti a vincolo [9], circostanza che rende necessario lo sviluppo di strumenti capaci di integrare le esigenze di conservazione con la transizione energetica. In questo scenario, l’evoluzione delle tecniche di analisi dei dati e di modellazione predittiva ha favorito l’introduzione del Machine Learning (ML) come strumento innovativo per l’interpretazione e la previsione
del comportamento termo-energetico degli edifici. Il ML comprende un insieme di tecniche di intelligenza artificiale che consentono ai modelli matematici di apprendere relazioni e schemi nascosti all’interno dei dati, migliorando progressivamente le proprie prestazioni senza la necessità di una programmazione esplicita.
In ambito energetico e ambientale, le reti neurali artificiali (ANN) rappresentano uno degli strumenti più diffusi: esse approssimano funzioni complesse mediante un sistema di nodi interconnessi (neuroni) organizzati in strati, che elaborano gli input e generano un output ottimizzato attraverso un processo di addestramento basato sulla minimizzazione dell’errore. Tuttavia, i modelli puramente data-driven si fondano esclusivamente su correlazioni statistiche e richiedono ingenti quantità di dati per produrre risultati affidabili, con il rischio di generare previsioni fisicamente incoerenti o scarsamente generalizzabili [10]. Nei contesti storici, dove la sensoristica è limitata e le serie temporali risultano spesso frammentarie, la relazione tra comfort e domanda energetica assume un carattere fortemente non lineare, influenzato da molteplici fattori quali la radiazione solare, i carichi interni, la ventilazione naturale e l’inerzia termica delle strutture.
Per superare tali limitazioni, sono state introdotte le Physics-Informed Neural Networks (PINN), che integrano direttamente le leggi fisiche fondamentali, espresse sotto forma di equazioni differenziali (PDE), all’interno della funzione di perdita (loss function). In tal modo, la rete non si limita a riprodurre correlazioni empiriche tra variabili, ma garantisce il rispetto dei vincoli imposti dai principi di conservazione dell’energia, della massa o del moto, assicurando
la coerenza fisica dei risultati anche in presenza di dataset ridotti o incompleti. Le PINN rappresentano dunque un’evoluzione dei modelli di apprendimento tradizionali, combinando la flessibilità delle reti neurali con l’affidabilità dei modelli fisici, e trovano un’applicazione crescente nella modellazione termo-energetica degli edifici e nei sistemi di controllo predittivo [11].
L’originalità risiede pertanto nello sviluppo di un approccio ibrido fisico–data-driven, concepito specificamente per edifici storici vincolati e finalizzato alla previsione, con un’ora di anticipo, della temperatura operativa e della domanda elettrica per il raffrescamento. Tale sistema, oltre a fornire un contributo metodologico innovativo nel campo dell’analisi termo-energetica, è facilmente integrabile in ambienti di Digital Twin e in sistemi avanzati di gestione e controllo degli edifici (BMS/BACS). In questi contesti, l’accuratezza predittiva e la coerenza fisica offerte dal modello rappresentano prerequisiti essenziali per supportare decisioni in tempo reale, ottimizzare le strategie di controllo adattivo e abilitare scenari di predictive maintenance e di gestione intelligente dell’energia. In prospettiva, l’integrazione del framework in ecosistemi digitali urbani potrà favorire la creazione di gemelli digitali energetici di edifici e distretti storici, capaci di simulare e ottimizzare i flussi energetici in modo dinamico e resiliente, contribuendo concretamente alla transizione verso città più sostenibili, efficienti e culturalmente consapevoli.
Il caso di studio selezionato è un edificio storico non residenziale risalente ai primi anni ’30, sede del Comando della 4ª Zona Aerea Territoriale (ZAT) dell’Aeronautica Militare, situato nel comune di Bari (Figura 1). Ancora oggi adibito a funzioni amministrative e operative, l’edificio costituisce un tipico esempio di architettura monumentale italiana del periodo interbellico, nonché un contesto ideale per valutare la capacità predittiva del modello PINN in condizioni di vincolo architettonico e di limitata disponibilità di dati sperimentali.
L’edificio, isolato e articolato su quattro livelli fuori terra, presenta una superficie complessiva pari a 7.559 m2 e un volume lordo di 44.619 m3, con un rapporto superficie/volume (S/V) di 0,28. I piani superiori sono destinati a uso ufficio, mentre il piano seminterrato e le soffitte ospitano locali tecnici e depositi.
Le proprietà termiche dei principali componenti edilizi sono state determinate mediante una ricostruzione stratigrafica basata su documentazione d’archivio, rilievi visivi in situ e dati termofisici normativi tratti dalle UNI/TS 11300-1 e ISO 6946. Le pareti perimetrali, costituite da due strati di tufo da 25 cm separati da un’intercapedine d’aria, presentano una trasmittanza termica (U) pari a 1,404 W·m-2·K-1, mentre la copertura piana ventilata raggiunge un valore di 0,778 W·m-2·K-1.
Tali valori, ampiamente superiori ai limiti prescritti dal D.M. 26/06/2015, evidenziano l’elevata dispersione termica dell’involucro edilizio. Al contempo, la capacità termica volumica risulta particolarmente elevata, in ragione delle murature in tufo e dei solai in calcestruzzo, conferendo all’edificio una significativa inerzia termica, riconosciuta dalla norma EN ISO 13786 come fattore mitigante nei confronti del surriscaldamento estivo.
Il sistema di climatizzazione è stato ricostruito attraverso una combinazione di rilievi diretti, analisi della documentazione tecnica disponibile e un processo iterativo di calibrazione del modello energetico. Tale approccio ha consentito di riprodurre in modo realistico il comportamento termo-energetico dell’edificio, garantendo la coerenza tra le condizioni operative simulate e quelle effettivamente osservate.
Per quanto riguarda la climatizzazione invernale, l’edificio è dotato di una caldaia a gasolio abbinata a radiatori in ghisa, con un rendimento stagionale della caldaia stimato all’85%.
Il raffrescamento estivo è invece affidato a un sistema a espansione diretta di tipo VRF (Variable Refrigerant Flow), caratterizzata da una regolazione modulante del flusso di refrigerante e dalla capacità di servire zone con carichi termici differenziati, con un Coefficient of Performance (COP) medio pari a 3,2.
La ventilazione avviene prevalentemente per via naturale, in coerenza con la configurazione originaria dell’edificio. È stata modellata come funzione automatica attiva unicamente in condizioni di temperatura interna comprese tra 25 e 29 °C, e in presenza di un gradiente termico favorevole, ovvero quando la temperatura esterna risulta inferiore di almeno 1 °C rispetto a quella interna. Le infiltrazioni d’aria sono state
considerate pari a 0,8 vol·h-1, valore coerente con la letteratura e con le caratteristiche costruttive degli edifici anteriori al 1945, privi di sigillature moderne e dotati di serramenti con tenuta limitata.
Tutte le configurazioni impiantistiche e i parametri di ventilazione sopra descritti sono stati implementati nel modello dinamico di simulazione energetica sviluppato in DesignBuilder, con EnergyPlus come motore di calcolo. Il modello è stato sottoposto a una fase di calibrazione iterativa basata su indicatori di scostamento (MBE, CVRMSE), al fine di garantire l’aderenza tra i risultati simulati e i dati misurati.
Il modello così validato fornisce profili orari di carico termico, consumi energetici e grandezze termo-fisiche (temperature operative, flussi termici e potenze istantanee), costituendo il dataset di riferimento per l’addestramento del modello PINN. Quest’ultimo è stato sviluppato
con l’obiettivo di riprodurre e prevedere il comportamento termo-energetico dell’edificio in condizioni operative reali e dinamiche, fornendo una base predittiva robusta e coerente con i principi fisici, utile per l’ottimizzazione energetica e la definizione di strategie di retrofit mirate.
La metodologia proposta (Figura 2) integra un modello energetico dinamico calibrato (Building Energy Model, BEM) con una PINN per la previsione
con un’ora di anticipo della temperatura operativa interna (To) e del consumo elettrico per il raffrescamento (Eel,Cool).
Il processo si articola in due fasi principali: la simulazione e generazione dei dati, mediante un modello dinamico dell’edificio; e l’addestramento del modello PINN, che combina apprendimento dai dati e vincoli fisici basati sul bilancio energetico.
Il BEM è stato calibrato secondo le linee guida ASHRAE 14-2023 e il protocollo di misura e verifica dei risultati IPMVP, utilizzando dati climatici orari del
dataset IGDG Bari-Palese. Il modello include carichi sensibili di raffrescamento, guadagni solari, apporti interni da occupazione, ventilazione e infiltrazioni.
Le simulazioni, condotte per i mesi estivi (giugno–agosto), hanno prodotto 2208 campioni orari per ciascuna variabile. I dati sono stati poi standardizzati (z-score) e suddivisi in 80% per l’addestramento e 20% per il test, mantenendo l’ordine temporale per evitare data leakage
Le variabili di input comprendono: temperatura esterna, guadagni solari e interni, carichi di raffrescamento, ventilazione e infiltrazioni. La variabile target per la prima fase è To t+1, mentre per la seconda è Eel Cool t+1
Il modello PINN combina la rete neurale feed-forward con le equazioni fisiche del bilancio energetico. L’equazione
fondamentale (Eq. 1) rappresenta il principio di conservazione dell’energia termica per una zona edilizia:
αC ∂To ∂t = β(Qcool + Qs + Qocc) − γH(To − Tout) (1)
dove:
C è la capacità termica effettiva della zona; Qs sono i guadagni solari; Qocc sono gli apporti interni; H è il coefficiente globale di scambio termico; Tout è la temperatura esterna;
α, β, γ sono coefficienti adimensionali ottimizzati che pesano i contributi di inerzia, guadagni e perdite.
La funzione di perdita complessiva (Eq. 2) è una combinazione di due termini:
Ltotal = λdata Ldata + λphysics Lphysics (2)
dove Ldata è l’errore quadratico medio (MSE) tra valori osservati e predetti, e Lphysics rappresenta il residuo della PDE. I pesi λdata e λphysics sono impostati rispettivamente a 0,8 e 0,2 per bilanciare accuratezza e coerenza fisica.
I coefficienti α, β e γ sono ottimizzati tramite Optuna con algoritmo Tree-structured Parzen Estimator (TPE), esplorando i seguenti intervalli: α Î [0.1,2.0]; β Î [1e-6,1e-2]; γ Î [0.01,0.5].
Sono stati eseguiti 50 trial da 500 epoche ciascuno, ottenendo convergenza entro 25 tentativi e i seguenti valori ottimali: α = 0,6554; β = 1,12 × 10-4; γ = 0,1628.
La rete PINN impiega cinque layer nascosti con 256 neuroni ciascuno e funzione di attivazione tanh, selezionata per la capacità di modellare dinamiche non lineari. L’addestramento avviene in due fasi: la prima integrando nel codice l’Adam optimizer (learning rate = 0,001, 3 000 epoche) per garantire stabilità iniziale; la seconda, invece, consiste nell’utilizzo dell’L-BFGS-B per il fine-tuning, migliorando la convergenza del termine fisico. Dopo l’addestramento, i valori previsti vengono riportati alle unità fisiche (°C e kWh), mentre la validazione include il confronto con i dati di riferimento di simulazione.
Il modello PINN ha raggiunto un’elevata accuratezza predittiva (RMSE = 0,091 °C, CVRMSE = 0,34%, MBE = 0,025 °C, NMBE = 0,09%), mostrando un accordo quasi perfetto con i valori di riferimento.
Come illustrato in Figura 3, il modello riproduce con precisione le fluttuazioni giornaliere e i transitori termici su un intervallo di 400 ore, con lievi scostamenti nei picchi. L’analisi dei residui evidenzia una distribuzione gaussiana centrata sullo zero, con il 79,7% degli errori entro ±0,10 °C e il 99,7% entro ±0,5 °C, in piena conformità alle soglie di comfort definite da ASHRAE 55.
Nella seconda fase, utilizzando T o , t +1 come input, il modello stima la potenza elettrica per il raffrescamento, raggiungendo RMSE = 2,12 kWh, CVRMSE = 9,95%, MBE = 0,04 kWh e NMBE = 0,19%. Tali valori indicano un bias minimo e un’eccellente capacità di catturare le variazioni rapide e i picchi di carico (Figura 4).
Oltre all’accuratezza numerica, il modello mostra una consistenza fisica
elevata rispetto al bilancio energetico. La funzione di perdita totale converge regolarmente, con una riduzione armonica dei termini data loss e PDE loss, segno di stabilità e di un buon bilanciamento tra apprendimento empirico e vincolo fisico. La distribuzione dei residui della PDE è simmetrica e centrata su zero, con il 68% dei valori entro ±σ, confermando il rispetto delle leggi di conservazione dell’energia.
La struttura a due fasi si dimostra quindi efficace nel rappresentare le dinamiche interdipendenti tra temperatura operativa e fabbisogno energetico di raffrescamento tipiche dei sistemi edificio–impianto.
Per analizzare il legame dinamico tra To e Eel,Cool, sono stati esaminati due momenti rappresentativi:
• Picco di domanda: il 10 agosto alle
13:00, con un consumo istantaneo di 73,5 kW e una temperatura operativa di 27,84 °C, associato a elevati guadagni solari e carichi interni durante l’orario di piena occupazione;
• Minimo di domanda: il 23 giugno all’1:00, con 0,02 kW e To di 25,63 °C, RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
corrispondente a un periodo di inattività dell’impianto o di raffreddamento passivo.
Questi risultati evidenziano la capacità del PINN di distinguere tra correlazioni apparenti e relazioni causali, cogliendo l’effetto dell’inerzia termica
[1] G. A. ICOMOS, “The Paris Declaration. On Heritage as a Driver of Development,” 2011, Icomos Paris.
[2] F. Asdrubali, U. Berardi, and R. Stasi, “The impact of the building sector,” Sustainability Certifications, Labels and Tools in the Built Environment, pp. 4–21, 2025.
[3] European Parliament, “EU/2024/1275- Energy Performance of Buildings Directive (EPBD).”
[4] UNESCO, “Culture: urban future; global report on culture for sustainable urban development; summary,” 2016.
[5] UNESCO Heritage Congress “Culture: Key to Sustainable Development,”“The Hangzhou Declaration: Placing Culture at the Heart of Sustainable Development Policies,” 2013.
[6] A. Gevorgian et al., European Building Stock Analysis: a country by country descriptive and comparative analysis of the energy performance of buildings. Eurac Research, 2021.
[7] European Parliament, “EU/2023/1791- Energy Efficiency Directive.”
[8] M. Rispoli and S. Organ, “The drivers and challenges of improving the energy efficiency performance of listed pre-1919 housing,” International Journal of Building Pathology and Adaptation, vol. 37, no. 3, pp. 288–305, 2019.
[9] P. Caputo and G. Pasetti, “Boosting the energy renovation rate of the private building stock in Italy: Policies and innovative GIS-based tools,” Sustain Cities Soc, vol. 34, pp. 394–404, 2017
[10] M. Mangeli, F. Aram, and R. Abouei, “Energy consumption and thermal comfort of rock-cut and modern buildings,” Heliyon, vol. 10, 2024.
[11] Z. Zhao, Y. Wang, W. Zhang, Z. Ba, and L. Sun, “Physics-informed neural networks in heat transfer-dominated multiphysics systems: A comprehensive review,” Eng Appl Artif Intell, vol. 157, p. 111098, 025
[12] S. Semerato, F. Vecchi, R. Stasi. U. Berardi, Physics-Informed Neural Networks for Predicting Indoor Temperature and Cooling Demand in Historic Buildings, Journal of Building Engineering, 2026.
e dei ritardi di risposta dell’involucro. Il modello, infatti, mantiene accuratezza anche nelle transizioni rapide o in condizioni non lineari, dove i modelli puramente data-driven tendono a fallire (Figura 5). Maggiori risultati sono riportati nell’articolo [12]
Il framework proposto è facilmente integrabile in ambienti di Digital Twin e in sistemi di gestione e controllo degli edifici (BMS/BACS), dove l’accuratezza predittiva e la coerenza fisica sono fondamentali.
All’interno di un DT, la doppia previsione di To e Eel,Cool può essere utilizzata per realizzare una replica digitale del comportamento termo-energetico dell’edificio, capace di rispondere dinamicamente a condizioni esterne o a variazioni di occupazione. Ciò consente di implementare strategie di Model Predictive Control (MPC) che anticipano i carichi di raffrescamento, riducendo i picchi di potenza, i costi operativi e migliorando il comfort.
Nei sistemi BMS, il PINN può operare come un livello predittivo leggero, eliminando la necessità di eseguire simulazioni complesse in tempo reale. Per gli edifici storici, dove l’installazione di sensori invasivi è spesso limitata, il modello consente di mantenere la coerenza fisica delle previsioni anche con input ridotti.
Infine, il framework può essere impiegato come parte di un “passaporto digitale del retrofit”, fornendo ai gestori indicazioni sul comfort termico e sui consumi attesi in diversi scenari di esercizio o intervento, supportando così decisioni basate su dati e vincoli fisici.
Le prospettive future includono l’integrazione di dati reali per ridurre il divario tra simulazione e realtà, l’applicazione a differenti tipologie edilizie e l’estensione a condizioni invernali. Ulteriori sviluppi riguarderanno la quantificazione dell’incertezza predittiva e l’integrazione del modello nei Digital Twin energetici per il controllo proattivo dei sistemi HVAC.
In conclusione, il modello proposto rappresenta un passo significativo verso una modellazione predittiva affidabile e fisicamente coerente, capace di supportare strategie di retrofit e gestione energetica negli edifici storici, conciliando conservazione del patrimonio e sostenibilità ambientale. n
* Simona Semeraro, Katia Lupis, Roberto Stasi, Umberto Berardi, Politecnico di Bari
I risultati migliori si ottengono attraverso strategie combinate che migliorino sia le prestazioni dell’involucro che l’efficienza del sistema.
Per supportare questa integrazione servono politiche e normative di pianificazione energetica urbana che promuovano l’implementazione di queste tecnologie negli edifici esistenti nei centri storici
L. Schibuola, M. De Paris, P. Di Micco, D. Roncarati, C. Tambani*
Introduzione
La decarbonizzazione del patrimonio edilizio rappresenta una priorità strategica per il raggiungimento degli obiettivi europei di neutralità climatica al 2050. L’aggiornamento al 2024 della Direttiva EPBD e il pacchetto Fit for 55 pongono
l’accento sulla riqualificazione energetica degli edifici esistenti, promuovendo tecnologie a basse emissioni e fonti rinnovabili. Tuttavia, gli edifici ubicati nei centri storici pongono vincoli specifici
legati alla tutela del patrimonio architettonico e culturale, che limitano l’adozione di interventi invasivi per l’involucro edilizio. Lo studio condotto in un’area del centro storico di Padova
(circa 126.000 m2), analizza la resilienza climatica di differenti strategie di riqualificazione energetica applicabili a edifici non vincolati, ma inseriti in contesti di pregio. L’obiettivo è fornire indicazioni operative sulle soluzioni più efficaci in termini di risparmio energetico, riduzione delle emissioni e compatibilità architettonica, valutandone la persistenza dell’efficacia fino al 2050 in condizioni climatiche mutate.
Metodo
L’area studiata è mostrata in Figura 1a. È un’area densamente costruita sita nel centro storico di Padova. Tutti gli edifici furono studiati usando il GIS e la cartografia disponibile che permisero la creazione di una mappatura dettagliata dell’area. Per ciascuno di questi edifici, il GIS fornì le dimensioni essenziali inclusi l’altezza, il numero dei piani e il layout dei piani. Conseguentemente furono
calcolati i volumi. Sopralluoghi e anche Google Maps aiutarono a determinare le tipologie d’uso degli edifici. La disponibilità di mappe storiche ha permesso di datare gli edifici. Basandosi sulla tipologia d’uso, il numero dei piani e l’epoca, gli edifici furono classificati in diverse categorie. Alcune categorie non sono state analizzate perchè si tratta di edifici soggetti a tutela monumentale e pertanto esclusi dal retrofit. Alla fine sono rimaste solo tre categorie: Residenziale (R), Commerciale-Residenziale (CR) e Commerciale-uffici (CO). Per quanto riguarda la datazione, ci si è riferiti ai periodi indicati nella UNI/TR 11552 [1] per identificare i pacchetti costruttivi usati per la simulazione dinamica. Nel nostro caso, i periodi usati per gli edifici nell’area sono limitati a due: edifici costruiti ante 1950 (A1950) e edifici costruiti tra il 1950 e il 1975 (1950-1975). Pertanto le categorie considerate sono sei. In Figura 1b queste sei categorie sono evidenziate insieme agli edifici soggetti a tutela monumentale (MP) che non sono studiati. Successivamente entro ciascuna categoria gli edifici sono stati suddivisi in sub-categorie basate sul numero di piani che sono nominate in base alle loro tre caratteristiche. Per esempio R_A1950_3P indica un edificio residenziale costruito prima del 1950 con tre piani. Per ciascuna sub-categoria viene valutata la quota volumetrica riferita al totale volume degli edifici in quella categoria. La sub-categoria con il più alto numero di edifici fu scelta come rappresentativa della categoria. Fu trovato che questa sub-categoria ha anche la quota di volume maggiore in ciascuna categoria. Dopo aver identificato la sub-categoria rappresentativa per ciascuna categoria, gli edifici archetipi sono individuati calcolando il volume medio nella categoria. Questo fu fatto dividendo per ciascuna sub-categoria il totale volume degli edifici per il loro numero. L’edificio scelto come archetipo è quello il cui volume si avvicina maggiormente al valore medio. A questo punto l’archetipo viene considerato rappresentativo della categoria. Così ci sono sei edifici archetipo corrispondenti alle sei categorie che permettono di studiare l’intera area. Fu sviluppato per ciascun edificio archetipo un modello di simulazione, usando il software DesignBuilder [2] che impiega il codice EnergyPlus come motore di calcolo [3], per valutare la domanda energetica dell’edificio in termini di profili orari per il riscaldamento, il condizionamento e la domanda ACS con questa ultima limitata agli edifici residenziali. In aggiunta il modello calcola la domanda energetica dovuta alle apparecchiature
allacciate e all’illuminazione. I sei edifici archetipo selezionati sono presentati in Figura 2 e le loro principali caratteristiche geomeriche sono riportate in Tabella 1.
La modellazione richiede identificazione delle caratteristiche termofisiche delle strutture edilizie. Per ciascuna categoria, furono considerate tipiche strutture dei due periodi storici rappresentati: ante A1950 e 1959-1975. La selezione dei pacchetti costruttivi fu basata sulla UNI/TR 11552, che specifica le caratteristiche costruttive in base dell’età dell’edificio.
La Tabella 2 presenta i pacchetti costruttivi successivamente soggetti al retrofit energetico. La tabella include anche i dati fondamentali necessari per la simulazione dinamica degli edifici. Per quanto riguarda i sistemi impiantistici allo stato attuale si rileva la presenza di tecnologie datate quali impianti di riscaldamento centralizzati con boiler tradizionali che alimentano reti di riscaldamento basate su radiatori. Durante il periodo estivo il condizionamento è fornito da sistemi split raffreddati ad aria. Le misure di retrofit sono state suddivise in tre gruppi. Anzitutto miglioramenti dell’involucro edilizio furono considerati per minimizzare i carichi di riscaldamento e condizionamento, includendo l’isolamento delle superfici opache e la sostituzione dei serramenti esistenti. Poi furono introdotti nuovi sistemi di generazione quali pompe di calore del tipo ad aria (ASHP) o geotermiche con acqua di falda (GWHP). Queste ultime trovano applicazione soprattutto in regioni ricche d’acqua come il Veneto e forniscono prestazioni molto elevate [4]. Infine fu prevista l’installazione sui tetti di sistemi fotovoltaici. Ciascun intervento è stato valutato sia singolarmente che in combinazione con gli altri. Per quanto riguarda l’isolamento dell’involucro edilizio, si sono considerate le due modalità di rivestimento esterno o di rifodera interna considerando quattro differenti materiali isolanti e precisamente il poliuretano espanso (EPS), la fibra di legno, la lana di roccia e l’aerogel. L’isolamento interno può essere preferibile in contesti di valore architettonico quando le caratteristiche delle facciate devono essere preservate. Queste due tecniche di isolamento sono state usate sia per i muri che per i tetti. Gli spessori dei materiali isolanti furono calcolati in osservanza della massima trasmittanza termica ammessa dalla normativa vigente. La scelta del materiale isolante influenza significativamente lo spessore finale della struttura edile. Come richiesto dalla normativa, i serramenti esistenti sono stati sostituiti con nuovi che
R_1950-75_3
CR_A1950_3
Heating set point. (°C) 20
Cooling set point (°C) 26
Heating schedule (h) 7am-9pma or 7am-7pmb,c
Cooling schedule (h) 11am-7ama or 9am-7pmb,c
DHW need (l/m2day) 1,43a
DHW schedule
0% (12am-6am), 30% (6am-9am), 10% (9am-12pm), 15% (12pm-3pm), 10% (3pm-6pm), 30% (6pm-10pm), 5% (10pm-12am)
Occupancy(Pers/m2) 0,035a or 0,1b,c
Occupancy schedule: Dwellings Commercial areas Offices
100% (10pm-6am), 70% (6am-8am), 20% (8am-4pm), 50% (4pm-6pm) 90% (6pm-10pm) 0% (7pm-8am), 10% (8am-9am), 80% (9am-1pm), 30% (1pm-3pm) 90% (3pm-7pm) 0% (6pm-7am), 10% (7am-9am), 90% (9am-1pm), 50% (1pm-2pm) 90% (2pm-6pm)
Appliances gain (W/m2) 3a or 6b,c
Appliances gain schedule 7am-10pma or 8.30am-12.30pmb,c and 3.30pm-7pmb,c
Air change rate (Vol/h) Infiltration 0,5a,b,c or Ventilation 1b,c
Air change rate schedule Infiltration 24 ha 7pm-7amb,c or Ventilation 7am-7pmb,c
Walls - U-value:
A1950 1950-1975
Windows U-value
Roof U-value:
A1950 1950-1975
Plaster (2 cm), solid brick (38 cm), plaster (2 cm) - U = 1,34 W/m2K Plaster (2 cm), semi solid brick (30 cm), plaster (2 cm) - U = 0,9 W/m2K
Double - pane clear glass - U = 2,8 W/m2K – SHGC = 0,75(-)
Wooden boards (3 cm), tiles (2,5 cm) - U = 2,50 W/m2K
Plaster (2 cm), brick and concrete floor (24 cm), reinforced concrete (4 cm), tiles (2,5 cm) - U = 1,67 W/m2K
referred to adwellings, bcommercial areas, coffices di calore comporta la sostituzione dei radiatori con corpi scaldanti a temperatura più bassa. Nello specifico, sono previsti sistemi a pannelli radianti per le unità residenziali, mentre si prevede l’installazione di ventilconvettori negli
presentano una trasmittanza termica di 1,3 W/m²K e un coefficiente di guadagno solare (SHGC) pari a 0,54 nonchè sistemi di ombreggiamento estivo. I successivi interventi di retrofit si concentrano sugli impianti. L’uso di pompe
edifici commerciali e per gli uffici. Le prestazioni delle pompe di calore sono state valutate per ciascuno dei sei edifici archetipo utilizzando una procedura di simulazione dinamica dell’interazione edificio-impianto, come dettagliato in altra sede [5]. Per confrontare le prestazioni delle caldaie a combustibile fossile con quelle delle pompe di calore elettriche, è necessario considerare il consumo di energia primaria. Per l’elettricità erogata dalla rete pubblica, viene utilizzato il fattore di conversione ufficiale italiano fissato a 2,42. Questo fattore comprende i contributi della quota non rinnovabile (1,95) e della quota rinnovabile (0,47) di energia prodotta da FER. Di conseguenza, viene applicato un fattore di conversione finale di 1,95 per calcolare l’energia primaria non rinnovabile corrispondente all’elettricità erogata. Questo approccio consente di calcolare il profilo orario annuale del fabbisogno di energia primaria dell’edificio, distinguendo tra le sue componenti rinnovabili e non rinnovabili. In questo studio, sono state valutate le prestazioni di due tecnologie fotovoltaiche alternative: tradizionali moduli fotovoltaici piani e tegole fotovoltaiche. Le tegole fotovoltaiche offrono una migliore integrazione architettonica e visiva con i tetti esistenti, ma presentano un’efficienza inferiore rispetto ai moduli piani. Le prestazioni dell’impianto fotovoltaico sono state simulate su base oraria utilizzando il modello fotovoltaico di EnergyPlus [3]. Per simulare le prestazioni della batteria, è stato messo a punto un modello con riferimento a tipiche batterie a ioni di litio disponibili sul mercato [5]. La simulazione dinamica fornisce infine il consumo annuo di energia primaria non rinnovabile per ciascuno dei sei archetipi. Per ciascun archetipo, questo consumo annuo viene diviso
I: Envelope Insulation G: Energy Generation System R: Renewable Energy System
I1: Windows + Shading Systems (U = 1,3 W/m2K – SHGC = 0,54) G1: ASHP - R1: PV flat panels+ Batteries
I2: Wall - External Insulation (U = 0,26 W/m2K)
I2.1:
I2.2: Wood
I2.3: Rock wool
I2.4: Aerogel
I3: Wall - Internal Insulation (U = 0,26 W/m2K)
I3.1: EPS
I3.2: Wood fiber
I3.3: Rock wool
I3.4: Aerogel
I4: Roof - External Insulation (U = 0,22 W/m2K)
I4.1: EPS
I4.2: Wood fiber
I4.3: Rock wool
I4.4: Aerogel
I5: Roof - Ceiling Insulation (U = 0,22 W/m2K)
I5.1: EPS
I5.2: Wood fiber
I5.3: Rock wool
I5.4: Aerogel
I6: I1 + I2.4 + I5.4
per il volume condizionato dell’edificio, ottenendo un valore di consumo specifico. Come previsto dal metodo degli archetipi, il consumo specifico viene quindi moltiplicato per il volume totale degli edifici della categoria rappresentata dall’archetipo in questione. Questo calcolo fornisce una stima del consumo energetico per tutti gli edifici di quella categoria. Sommando i consumi di tutte le categorie si ottiene il consumo energetico totale di tutti gli edifici analizzati nell’area di studio. Questa procedura viene ripetuta sia per lo scenario di base che per gli scenari che
prevedono gli interventi singoli o combinati. L’insieme completo degli interventi analizzati è presentato nella Tabella 3. Ogni azione è stata valutata singolarmente o in combinazione con altre per determinare il contributo specifico di ciascuna tecnologia e le potenziali sinergie derivanti dall’adozione di strategie integrate. Sono state esaminate complessivamente quarantadue possibili soluzioni di retrofit, ciascuna identificata da una lettera e da un numero.
Per valutare l’impatto a lungo termine degli interventi di retrofit proposti, è stato scelto lo scenario SSP5-8.5 proposto dal Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) [6]. Questo scenario rappresenta il percorso più pessimistico, caratterizzato da un progresso tecnologico limitato e da una forte dipendenza dai combustibili
fossili. Sulla base di questo scenario, è stato generato un file meteorologico al 2050, utilizzato per simulazioni da confrontare con quelle ottenute nelle condizioni climatiche attuali.
Risultati
Le proiezioni dello scenario SSP5-8.5 evidenziano un aumento netto delle temperature tra il 2024 e il 2050, la media aumenta da 14,9 °C a 17,5 °C mentre la massima da 32,1 °C a 36,2 °C. Questo ha influenzato il ricalcolo dei COP e EER delle pompe di calore per il 2050. L’analisi indica anche un leggero aumento della radiazione solare nel 2050, soprattutto nei mesi primaverili ed estivi. La Figura 3a confronta i consumi di energia primaria non rinnovabile per l’area urbana per gli anni 2024 e 2050 nello scenario di base e cioè in assenza di retrofit. Tali consumi sono distribuiti tra riscaldamento, condizionamento, carichi elettrici vari e illuminazione. Il grafico illustra i valori di consumo annuale, espressi in MWh, evidenziando un significativo cambiamento tra il 2024 e il 2050. Nel 2024, il consumo di energia primaria non rinnovabile per il riscaldamento è stimato in 12.717 MWh all’anno. Entro il 2050, questo valore diminuirà del 25,7%, scendendo a 9.447 MWh, in linea con l’aumento previsto delle temperature invernali nello scenario SSP5-8.5. Al contrario, il consumo di energia primaria non rinnovabile per il condizionamento subirà un forte aumento, passando da 1.439 MWh nel 2024 a oltre 3.925 MWh nel 2050, con un incremento di oltre il 270%. In sintesi, il consumo energetico totale per la climatizzazione (riscaldamento e condizionamento) diminuisce, passando da 14.157 MWh nel 2024 a 13.372 MWh nel 2050. Questa riduzione, tuttavia, nasconde una sostanziale ridistribuzione tra i carichi stagionali. Nel 2024, il condizionamento rappresenta circa il 10,2% del consumo energetico totale per la climatizzazione; entro il 2050, questa percentuale aumenta al 29,4%, indicando uno spostamento strutturale dei carichi termici stagionali. Questa variazione riflette una maggiore necessità di condizionamento estivo rispetto al riscaldamento invernale, con implicazioni significative per la gestione energetica degli edifici analizzati. La Figura 3b illustra le variazioni percentuali previste entro il 2050 rispetto al 2024 per la domanda di riscaldamento, la domanda di condizionamento e la produzione di energia fotovoltaica per tutte le categorie di edifici studiate. I risultati evidenziano chiaramente l’impatto del cambiamento climatico. Per quanto riguarda la produzione di
FIGURA 3 Confronti tra il 2050 e il 2024: consumo di energia primaria non rinnovabile nell’area (a); variazioni percentuali dei consumi per riscaldamento, raffrescamento e della produzione fotovoltaica nelle diverse categorie (b).
FIGURA 4 Risparmi percentuali ottenibili attraverso gli interventi, riferiti al consumo di energia primaria non rinnovabile dell’intera area, valutati per gli anni 2024 e 2050.
energia fotovoltaica, si osserva un moderato aumento, dal 6,3% al 7,2%, attribuito all’aumento della radiazione solare.
Questi dati indicano che, sebbene il riscaldamento richiederà meno energia entro il 2050, il sostanziale aumento della domanda di condizionamento porrà sfide significative per la gestione delle risorse energetiche. L’aumento della produzione di energia fotovoltaica, sebbene positivo, potrebbe non essere sufficiente a compensare il forte aumento della richiesta energetica estiva. Sulla base di questi dati, si è quindi proceduto a convalidare l’efficacia a lungo termine delle strategie di riqualificazione selezionate.
La Figura 4 illustra la percentuale di risparmio ottenuta per ciascun intervento, comprendente tutte le categorie di edifici presenti nell’area rispetto ai consumi nello scenario di base. La fi gura confronta i risparmi realizzati nel 2024 con quelli previsti per il 2050, concentrandosi sul consumo di energia primaria non rinnovabile. I primi istogrammi, da “I1,1” a “I5,4”, illustrano i
risparmi energetici associati ai singoli interventi sull’involucro edilizio. La sostituzione delle finestre (I1), abbinata all’installazione di schermature solari, determina una modesta riduzione del fabbisogno energetico (4,3% nel 2024 e 3,7% nel 2050). Questo intervento da solo non è sufficiente a migliorare significativamente le prestazioni termiche complessive. L’isolamento delle pareti opache, all’esterno (I2) oppure all’interno (I3), mostra un miglioramento più significativo delle prestazioni energetiche, con risparmi che vanno rispettivamente dal 23,5% al 16,7%. Allo stesso modo, l’isolamento del tetto, sia esterno (I4) che interno (I5), contribuisce positivamente alla riduzione del fabbisogno energetico, con prestazioni paragonabili nei due casi, producendo risparmi tra il 10,9% e l’8,0%. L’intervento combinato (I6) ottiene una riduzione complessiva del fabbisogno energetico del 41,1% nel 2024 e del 36,7% nel 2050. Questa differenza è attribuibile all’aumento delle temperature invernali,
che ha un impatto negativo sull’efficacia degli interventi sull’involucro edilizio nel 2050. La sola sostituzione delle caldaie con pompe di calore aria-acqua ASHP (G1) comporta un significativo risparmio pari al 36,9% nel 2024 e al 31,2% nel 2050, senza incidere sulla geometria dell’involucro edilizio. L’introduzione di una pompa di calore acqua-acqua GWHP (G2) fornisce un’eccellente efficienza, con una riduzione del fabbisogno energetico del 45,2% nel 2024 e del 41,4% nel 2050. Le combinazioni che integrano interventi sull’involucro edilizio con pompe di calore (da G3 a G8) determinano risparmi progressivamente maggiori. Tuttavia, tutti i valori risultano leggermente inferiori nel 2050 rispetto al 2024. Ciò è dovuto alle variazioni della domanda totale di climatizzazione, come precedentemente osservato nella Figura 3a per lo scenario di base, in particolare allo spostamento della domanda tra riscaldamento e condizionamento, abbinato alla riduzione complessiva della domanda di climatizzazione. Questa riduzione riduce il vantaggio relativo delle pompe di calore nel 2050 rispetto al 2024. L’ultimo set di
Ringraziamenti
istogrammi (R1.1 – R2.6) presenta scenari che includono l’installazione di impianti fotovoltaici. Questi scenari mostrano un ulteriore aumento dei risparmi ottenibili, che va da un minimo del 64,5% a un massimo dell’83,9%. Nel 2050, il miglioramento delle prestazioni del fotovoltaico dovuto all’aumento della radiazione solare riduce il divario nei risparmi osservato tra il 2024 e il 2050. È interessante notare che l’installazione di pannelli fotovoltaici piani, pur essendo questi più efficienti, non migliora la produzione di energia e i conseguenti risparmi. Questa limitazione deriva dalla minore superficie fotovoltaica che può essere installata sul tetto con questa soluzione. Al contrario, le tegole fotovoltaiche, sebbene meno efficienti, consentono una copertura completa della superficie, ottenendo risparmi comparabili.
Risultato fondamentale dell’analisi è che gli interventi sull’involucro edilizio, come la sostituzione dei serramenti e l’isolamento di facciate e tetti, sebbene di impatto architettonico, non si sono dimostrati i più efficaci in termini di
Gli autori desiderano ringraziare la Soprintendenza Archeologia, Belle Arti e Paesaggio per le province di Padova, Treviso e Belluno, che ha contribuito alla selezione del caso studio e ha fornito l’accesso ai dati storici.
[1] UNI/TR 11552, Abaco delle strutture costituenti l’involucro opaco degli edifici. Parametri termofisici, 2014.
[2] DesignBuilder Software Ltd, DesignBuilder v 7.3 https://designbuilder.co.uk.
[3] U.S. Department of Energy, EnergyPlus, https://Energyplus.Net/.
[4] L. Schibuola, C. Tambani, Environmental impact and energy performance of groundwater heat pumps in urban retrofit, Energy and Buildings, Pergamon Elsevier Science Ltd, Oxford, UK, March 2022
[5] L. Schibuola, C. Tambani, Non-renewable energy demand reduction and positive energy buildings in Southern Europe’s urban forms. Energy and Buildings, Pergamon Elsevier Science Ltd, Oxford, UK, December 2024
[6] I. Welch, The IPCC shared socioeconomic pathways (ssps): explained, evaluated, replaced, 2024.
risparmio energetico complessivo. Queste soluzioni possono essere impegnative in aree storiche, ma la loro efficienza energetica è risultata relativamente modesta, soprattutto se confrontata con gli ammodernamenti degli impianti, spesso significativamente meno invasivi dal punto di vista architettonico. La sostituzione delle caldaie con pompe di calore ha dimostrato un impatto energetico significativamente maggiore, soprattutto quando utilizzano sorgenti fredde favorevoli, come l’acqua di falda. L’integrazione di pompe di calore elettriche con impianti fotovoltaici sul tetto dotati di accumulo elettrico ha ulteriormente migliorato l’efficienza complessiva. Inoltre, l’utilizzo di tegole fotovoltaiche, meno invasive visivamente rispetto ai pannelli tradizionali, ha fornito risultati simili nonostante la loro efficienza nominale inferiore. Ciò è dovuto alla possibilità di coprire una superficie maggiore del tetto con tegole fotovoltaiche, date le loro dimensioni ridotte. In conclusione, lo studio evidenzia che, sebbene le modifiche all’involucro edilizio possano migliorare le prestazioni energetiche, non sempre rappresentano le soluzioni più efficaci, soprattutto in contesti storici in cui i vincoli architettonici limitano la fattibilità di tali interventi. Sistemi tecnologici, come pompe di calore e fotovoltaico, emergono come soluzioni più efficienti esostenibili, particolarmente adatte ad affrontare i futuri cambiamenti climatici previsti entro il 2050. La loro implementazione dovrà anche considerare l’economicità e la durabilità: l’isolamento termico dura in genere diversi decenni, mentre pompe di calore e impianti fotovoltaici devono essere sostituiti dopo 15-30 anni. La pianificazione della manutenzione e del rinnovo è quindi essenziale, soprattutto in contesti in cui ulteriori interventi devono essere ridotti al minimo. I risultati migliori si ottengono attraverso strategie combinate che migliorino sia le prestazioni dell’involucro che l’efficienza del sistema, che dovrebbero essere considerate approcci complementari piuttosto che alternativi. Per supportare questa integrazione, sarà fondamentale definire politiche e normative di pianificazione energetica urbana che promuovano l’implementazione di queste tecnologie negli edifici esistenti nei centri storici. Ciò garantirà un efficace equilibrio tra efficienza energetica e conservazione del patrimonio architettonico, consentendo strategie di riqualificazione che rispondano alle sfide poste dai cambiamenti climatici. n
* Luigi Schibuola, Mauro De Paris, Paolo Di Micco, Davide Roncarati, Chiara Tambani, Università IUAV di Venezia
Come coniugare efficienza, funzionalità e rispetto dei vincoli architettonici: i case history di Museo
Cappella di Sansevero (NA) e Palazzo degli Angeli (FI)
* M. Salmaso
Palazzi storici e impianti. Un connubio possibile?
La riqualificazione impiantistica degli edifici storici pone delle sfide uniche per consentire tanto la loro fruizione nelle migliori condizioni, quanto la conservazione delle loro peculiarità e, spesso, delle opere d’arte che vi sono conservate.
Con il progetto “Mitsubishi Electric Climatizza l’Arte”, l’azienda giapponese si impegna a rendere i templi della
cultura luoghi confortevoli dove poter vivere esperienze uniche e da ricordare.
Una sfida tutt’altro che facile: i vincoli architettonici impongono, spesso, scelte obbligate che condizionano in maniera importante le strategie progettuali. In questo senso il lavoro del progettista deve, frequentemente, diventare più
fantasioso per cercare di sfruttare ogni singola possibilità o, al contrario, sottostare a condizioni di contorno che limitano la propria originalità. I due case history che seguono riguardano due esempi di progettazione in edifici storici profondamente diversi e con prerogative impiantistiche altrettanto dissimili.
Una media di circa 500.000 visitatori l’anno, un luogo che regala emozioni infinite, una scultura che lascia letteralmente “senza respiro” per la sua bellezza e unicità. Il Museo Cappella di Sansevero (Figura 1) è una chiesa sconsacrata nel pieno centro di Napoli. Al suo interno, tra le numerose opere, spicca in maniera assoluta il Cristo velato, opera dello scultore napoletano Giuseppe Sanmartino, realizzata nel 1753.
“Una statua di marmo scolpita a grandezza natura, rappresentante Nostro Signore Gesù Cristo morto, coperto da un sudario trasparente realizzato dallo stesso blocco della statua” recita il testo con cui Raimondo di Sangro commissionò l’opera al giovane Sanmartino. Il risultato fu una delle opere più suggestive al mondo, con la “trasparenza” del velo che lascia davvero senza parole.
Il Cristo velato – come riporta testualmente il sito del Museo – “è un’opera interamente in marmo, ricavata da un unico blocco di pietra, come si può constatare da un’osservazione scrupolosa e come attestano vari documenti coevi alla realizzazione della statua. Ricordiamo tra questi un documento conservato presso l’Archivio Storico del Banco di Napoli, che riporta un acconto di cinquanta ducati a favore di Giuseppe Sanmartino firmato da Raimondo di Sangro (il costo complessivo della statua ammonterà alla ragguardevole somma di cinquecento ducati)”.
Un luogo straordinario che è stato per molti anni privo di un vero e proprio impianto di climatizzazione, lasciando alle caratteristiche della struttura il compito di mantenere il comfort ambientale. Compito che ha svolto in maniera dignitosa per secoli, prima della attuale implementazione.
Il progetto dell’impianto di climatizzazione
Condizione che, ovviamente, andava migliorata. Ed è stato così che, nella seconda parte del 2024, è stato progettato e realizzato un impianto di climatizzazione pensato per accogliere al meglio i visitatori, ma anche per preservare i capolavori contenuti dal deterioramento dovuto alle condizioni climatiche estreme. Il progetto (Figura 2) ha previsto l’installazione di due unità canalizzabili ad alta prevalenza collegate a un sistema a flusso di refrigerante variabile. Una delle unità è posizionata sopra un moderno box d’ingresso mentre l’altra è collocata su un ballatoio esistente, entrambe in posizioni strategiche che ne impediscono la visibilità dall’interno della sala museale. La mandata dell’aria in ambiente è affidata a un banco di ugelli e lancio profondo al fine di distribuire il più uniformemente l’aria all’interno della Cappella stessa. Le macchine esterne installate includono due sistemi VRF ad
R410A in pompa di calore: uno da 28 kW e uno da 33,5 kW a flusso d’aria orizzontale a doppia ventola. Sono posizionate sulla copertura del Museo e, oltre alle unità canalizzate, servono anche un’unità interna a parete a servizio del bookshop, adiacente al Museo stesso.
I driver della progettazione
I “driver” della progettazione hanno riguardato molti aspetti. Il primo è stato quello di garantire, durante l’intervento, la continuità delle visite con delle operazioni poco invasive. Obiettivo raggiunto grazie alle caratteristiche intrinseche dei sistemi VRF con tubazioni frigorifere di diametro contenuto e alla possibilità di lavorare, senza eccessive difficoltà logistiche e tecniche, durante i giorni di chiusura del Museo o nelle ore notturne. Altro aspetto importante: la silenziosità, soprattutto delle unità interne. Il flusso di persone di fronte al Cristo Velato è continuo e numeroso, ma il livello sonoro all’interno della Cappella rimane comunque molto basso, in rispetto della sacralità religiosa e artistica dell’opera. Da qui la scelta di optare per delle unità in grado di lavorare, pur ad alta prevalenza, con livelli di pressione sonora a un metro (misurati in camera anecoica) da 39 (velocità minima) a 46 (velocità massima) dB(A). Il tutto con portate d’aria variabili da 3.400 a 5.000 m3/h per singola macchina e con una prevalenza massima disponibile di 250 Pa.
Altro aspetto importante ha riguardato la regolazione che, obbligatoriamente, doveva essere remotizzata per evitare qualsiasi interferenza con i visitatori. Da qui la scelta di installare una serie di sensori di temperatura remoti in grado di rilevare le condizioni ambientali e di interagire con il controllo centralizzato AE 200 Web Server, installato negli uffici Direzionali del Museo e con il quale è possibile la supervisione e la gestione totale dell’impianto.
Fondamentale anche il livello sonoro delle unità esterne. La grande centralità della Cappella, che sorge a due passi dalla Piazza di San Domenico Maggiore, e la conseguente vicinanza ad altri edifici anche residenziali, ha obbligato la scelta di unità esterne estremamente silenziose (56 dB(A) di pressione sonora a 5 metri). I modelli scelti sono unità a flusso d’aria orizzontale che garantiscono un minore impatto sia in pianta che in volume totale rispetto ai sistemi a flusso verticale, con la possibilità di una ulteriore flessibilità in fase di installazione grazie alla possibilità di collegamento delle linee frigorifere anche sul retro dell’unità. A proposito di linee frigorifere: la scelta progettuale di preferire un impianto VRF rispetto a una soluzione idronica è derivata anche dal diametro delle linee stesse: nel caso specifico le tubazioni principali sono di 12,7 e 22,2 mm, mentre gli stacchi verso una delle unità interne e verso l’unità a parete per il bookshop sono rispettivamente di 9,52/22,2 e di 9,52/15,88 mm. Dimensioni sensibilmente più basse rispetto a qualsiasi paritetica soluzione ad acqua e, per questo, molto meno invasiva anche a livello impiantistico.
Altro aspetto preso in considerazione è stata l’efficienza energetica, in virtù di un uso prevalentemente in “raffrescamento”, visti i grossi carichi latenti interni e le miti temperature invernali di Napoli. Le unità installate stanno
garantendo SCOP medi 4,2/4,3 e SEER medi variabili tra 6,2 e 6,5, richiedendo così un assorbimento elettrico molto contenuto, anche rispetto alla disponibilità di potenza elettrica in loco.
Un impianto, tutto sommato, non eccessivamente sofisticato, ma assolutamente adeguato alle richieste che la destinazione d’uso richiedeva e al prestigio della location. Un impianto anche molto versatile in funzione di eventuali future variazioni del lay-out interno: le unità canalizzabili sono, infatti, facilmente rimovibili e adatte per diversi tipi di applicazione. Spesso, negli edifici storici e in modo particolare in quelli che ospitano opere d’arte, può capitare che ci possano essere delle nuove e diverse esigenze di sfruttamento degli spazi, in virtù dell’arrivo di nuove opere con forme e dimensioni particolari. Ecco che l’elasticità della disposizione dell’impianto può diventare, come in questo caso, un elemento importante nella scelta definitiva del tipo di impianto da proporre.
L’intervento, che ha consentito di preservare l’integrità dell’opera scultorea e del Museo e, al contempo, di migliorare anche l’efficienza energetica complessiva, ha incontrato la piena soddisfazione anche della Direzione del Museo stesso.
Palazzo degli Angeli – Hotel
Calimala
Grazie a un importante progetto di recupero, lo storico Palazzo degli Angeli di Firenze è stato completamente ristrutturato e trasformato in un boutique hotel a 4 stelle, con una terrazza panoramica unica e tanti servizi esclusivi. Il palazzo di 5 piani, realizzato nel 1892 su progetto dell’architetto Giuseppe Boccini, sorge a 200 metri da Ponte Vecchio, in pieno centro storico, dove occupa un intero isolato con esposizione su tutti e quattro i lati. Una particolarità davvero rarissima in un centro storico di una città come Firenze, che rende particolarmente speciale questo progetto.
L’edificio è facilmente riconoscibile per la decorazione monocroma delle facciate ottenuta con la tecnica dei graffiti, incidendo cioè con ferri caldi l’intonaco fresco. Il piano nobile è inoltre decorato con dei putti, da cui deriva il nome dell’edificio: Palazzo degli Angeli. La ristrutturazione ha trasformato l’immobile in una residenza turistica di alto livello con 38 camere (dai 16 ai 22 metri quadrati di superficie) dal design unico e contemporaneo.
Il progetto degli interni ha giocato sulla contrapposizione tra la storicità e il moderno. Se da un lato, infatti, è stata portata parzialmente a nudo la struttura muraria in laterizio, sono stati recuperati gli scuri interni in legno e sono stati scelti materiali di rivestimento e ceramiche sanitarie con forti richiami al passato, dall’altro sono stati scelti arredi moderni e funzionali e opere d’arte contemporanea, per sottolineare l’attualità della nuova struttura.
Un recupero che, ovviamente, ha toccato in modo importante anche tutta l’impiantistica meccanica, con un progetto quasi unico nel suo genere (Figura 3). Un recupero che doveva
salvaguardare e valorizzare al massimo la parte più affascinante ed esclusiva del palazzo – una terrazza di circa 400 metri quadrati, con una vista a 360 gradi sulla città e sui suoi monumenti più caratteristici – e, allo stesso modo, trovare degli spazi tecnici adeguati all’installazione di un impianto moderno, efficiente, silenzioso e per certi versi…invisibile. Una “sintesi” davvero difficile da poter coniugare, se non dopo un lungo studio e diverse valutazioni.
La prima ipotesi progettuale riguardava infatti un impianto con condensazione ad acqua di falda, pensato per evitare l’installazione di unità monoblocco polivalente ad aria sul terrazzo (soluzione troppo invasiva sia in termini di spazio che di movimentazione d’aria) che, prima del recupero dell’edificio, ospitava proprio gli impianti meccanici dell’intero stabile. Un’ipotesi naufragata
per la scorsa disponibilità di portata d’acqua nelle falde sottostanti.
L’impianto scelto
Si è quindi pensato e realizzato un impianto davvero particolare (Figura 4), in grado di soddisfare tutte le esigenze della proprietà, salvaguardando alcuni principi impiantistici e architettonici che la struttura richiedeva. L’impianto “tradizionale” è formato da sette unità VRF condensate ad acqua a recupero di calore a R410A (installate nel piano interrato dell’edificio) per un totale di circa 230 kW frigoriferi a servizio di 80 unità interne a parete, a soffitto e a pavimento.
Una scelta, quella di optare per un impianto a recupero, dettata dalla possibilità di fornire agli ospiti la totale e assoluta libertà di scelta di temperatura all’interno della singola stanza, anche per poter far fronte a richieste
contemporanee di carico termico e frigorifero, tipiche delle mezze stagioni. Un’ipotesi sempre più frequente in ambienti complessi e abitati da persone con abitudini differenti.
La particolarità di una clientela, prevalentemente straniera, di poter raggiungere in estate temperature interne piuttosto basse (anche 18-20 °C durante il periodo estivo!) ha indotto lo studio a pensare a un impianto a espansione diretta, in grado cioè di erogare temperature dell’aria in uscita dai terminali più basse (in virtù della più bassa temperatura di evaporazione) rispetto a una soluzione idronica.
Le unità condensate ad acqua installate sono dotate di serie di un sistema di controllo automatico della portata di acqua, in modo da rendere possibile la riduzione della quantità di acqua in circolo e di conseguenza i consumi di pompaggio quando il sistema lavora a carico ridotto. La modulazione della portata avviene attraverso un segnale di tensione (0-10 V) che può controllare l’apertura e la chiusura di una valvola di regolazione. Grazie al pre-settaggio iniziale del sistema la circolazione dell’acqua nella pompa di calore è garantita anche in situazione di temporanea assenza di alimentazione elettrica.
Il sistema VRF a recupero adottato, tra l’altro, porta con sé un altro vantaggio molto interessante, ovvero quella di una distribuzione delle linee frigorifere a soli due tubi, contro i tradizionali tre. Un vantaggio che, oltre a essere particolarmente incisivo in termini installativi ed economici, induce una forte riduzione dei punti di saldatura sull’intero sviluppo delle linee frigorifere. Particolare da non sottovalutare in una distribuzione così articolata come quella presente in questo edificio. Minori punti di saldatura significano minori rischi e minori costi.
Ma il vantaggio più grosso di un sistema a recupero di calore a espansione diretta sta proprio nelle straordinarie efficienze che possono essere ottenute quando si è in presenza di una importante e continua contemporaneità dei carichi. Il che significa, in pratica, che tutto
il calore prelevato dalle stanze in cui si sta lavorando in “freddo” può essere ceduto alle stanze in cui c’è richiesta di caldo con efficienze, a quel punto, davvero straordinarie. A fronte di un unico assorbimento elettrico, infatti, l’effetto diventa doppio: COP+ EER. Quello che nel mondo idronico viene comunemente chiamato TER, ovvero Total Efficiency Ratio. Un parametro tipico delle polivalenti ma che concettualmente può essere usato anche nel mondo dell’espansione diretta.
La difficoltà del progetto stava, a quel punto, nella creazione dell’anello
ad acqua da usare come “lato sorgente”, vista l’impossibilità di attingere dall’acqua di falda. La scelta è caduta su due pompe di calore splittate condensate ad aria, formate da due unità motoevaporanti collegate, con linee frigorifere appositamente dimensionate, a quattro condensatori remoti. Davvero particolare e meticolosa la stesura delle linee frigorifere, frutto della grande abilità della ditta installatrice: per non impattare a livello estetico sono stati sfruttati dei piccolissimi cavedi per far passare i tubi di rame.
L’acqua prodotta dal sistema è a due temperature differenti: attorno ai 15 °C d’inverno e ai 27 °C durante il periodo estivo, temperature ideali per poter lavorare su alte efficienze durante tutto l’arco dell’anno. Questo anello idronico diventa così la sorgente di scambio a disposizione delle unità VRF condensate ad acqua (Figura 5).
Posizionamento delle macchine
Decisiva la scelta del posizionamento delle macchine: le motoevaporanti, in versione super silenziata, hanno trovato posto in un locale tecnico dedicato e situato proprio nella terrazza al settimo piano (un possibile posizionamento al piano interrato avrebbe creato problemi di ritorno dell’olio sulle linee frigorifere visto il grande dislivello rispetto ai condensatori remoti), mentre i condensatori – dimensionati con ridottissime velocità di rotazione e conseguenti ampie superfici di scambio - sono stati installati nella parte più esterna della terrazza, opportunamente mascherati e insonorizzati con un silenziatore sull’ espulsione dell’aria. Così come per la posa delle linee frigorifere, anche l’installazione dei condensatori remoti ha richiesto un’operazione davvero minuziosa: per far rientrare negli
spazi definiti le batterie si è ricorso a un dimensionamento customizzato delle stesse e a un’installazione altrettanto accurata. Fondamentale anche il rispetto delle perdite di carico lato aria previste e ammesse da ogni singolo condensatore in modo da non “soffocare” troppo lo scambio gas-aria.
Una scelta, quella del posizionamento “celato”, che ha permesso alla proprietà di sfruttare in toto la preziosissima superficie del Roof garden, e di farlo senza disturbare minimamente gli avventori di questo esclusivo spazio.
Con la stessa logica progettuale e sfruttando gli stessi spazi sono stati progettati e installati gli impianti a servizio di due locali a uso commerciale che sorgono al piano terra dell’edificio e che ospitano due noti negozi di abbigliamento e calzature. Anche in questo caso l’impianto realizzato è un VRF a recupero di calore, ed anche in questo caso l’anello lato sorgente è rappresentato dall’acqua prodotta dal circuito motoevaporante più condensatori remoti. In totale sono state aggiunte altre due unità in pompa di calore splittate, condensate ad aria ed altri quattro condensatori remoti, sempre alloggiati nella parte perimetrale del terrazzo, oltre che altre due unità VRF condensate ad acqua. La scelta di adottare anche per la parte “commerciale” dell’edificio la stessa tipologia impiantistica adottata per l’hotel è stata dovuta, essenzialmente, alla possibilità di sfruttare completamente gli stessi cavedi e gli stessi spazi tecnici progettati per la struttura alberghiera, ottimizzando così costi e spazi. Torna così di attualità il concetto espresso in apertura di questo articolo, ovvero che in alcuni casi, per il progettista, è possibile far correre la propria “fantasia” progettuale, in altri può essere costretto a sottostare a scelte più o meno obbligate.
Di grande prestigio tecnico anche il sistema di regolazione deputato a gestire l’impianto primario. Esso gestisce il monitoraggio delle due pompe di calore splittate, l’inversione estate-inverno dell’impianto, basata sull’andamento della temperatura dell’aria esterna, delle temperature del “water loop” e dello stato di funzionamento delle macchine VRF, oltre che il set point dell’acqua dell’anello, in modo tale da far lavorare sempre nelle condizioni ottimali le unità VRF. Non solo, il sistema è anche stato progettato e pensato per gestire la diagnostica dell’impianto evidenziando eventuali sporcamenti degli scambiatori, comportamenti “nervosi” dei compressori (frequenti attacca e stacca) e altri possibili sintomi di anomalie. Con il chiaro intento di cercare sempre di “prevenire” e non di “curare”, come già nel 1600 indicava Bernardo Ramazzini, considerato il padre della medicina del lavoro.
I due case history indicati ci indicano quali possano essere le difficoltà progettuali quando si ha a che fare con ristrutturazioni impiantistiche in edifici storici. In entrambi i casi i progettisti hanno saputo trovare le soluzioni migliori per coniugare efficienza, funzionalità e rispetto dei vincoli architettonici. Un lavoro reso possibile solo dalla stretta collaborazione tra la parte di impiantistica meccanica (ed elettrica) e la parte architettonica e di conservazione dei beni. Non solo, c’è un altro aspetto che può permette di raggiungere questo tipo di obiettivo, ovvero il continuo dialogo con le aziende fornitrici. Solo chi conosce intimamente le proprie soluzioni e le proprie applicazioni può fornire al progettista quei dati e quelle indicazioni che possono diventare decisive in impianti così particolari, complessi e, a volte, complicati come quelli che toccano il mondo degli edifici storici. Altro particolare importante riguarda la possibilità di disegnare degli impianti “fatti su misura” con soluzioni che escano dalla produzione tradizionale per atterrare su dei fuori standard, comunque affidabili e collaudati. Un particolare che non deve essere visto come un limite ma come una possibilità in più per cercare di mettere lo studio di progettazione nelle migliori condizioni possibili. n
* Massimo Salmaso, Mitsubishi Electric
Un edificio concepito per essere autosufficiente, un impianto che non spreca nulla, un processo industriale che produce valore anche dal calore in eccesso. È da queste premesse che nasce il nuovo stabilimento The Energy Building di HiRef: un esempio concreto di sostenibilità applicata in cui efficienza energetica e progettazione impiantistica si fondono in una visione che parte dal singolo edificio per arrivare alla scala urbana.
Grazie a un’attenta progettazione orientata all’efficienza, l’edificio, pensato per limitare al minimo il fabbisogno energetico, è dotato di un impianto fotovoltaico da 345 kW elettrici.
L’isolamento avanzato, il controllo della luce naturale, le schermature solari e le soluzioni costruttive all’avanguardia permettono di ridurre significativamente i carichi: a parità di volumi, infatti, il fabbisogno energetico del nuovo The Energy Building è circa la metà rispetto all’attuale stabilimento.
Le postazioni di collaudo, progettate per poter testare le performance di chiller e pompe di calore fino a 1600 kW, rappresentano uno dei principali centri di consumo energetico dell’intero stabilimento. Nelle cabine vengono testate più tipologie di macchine frigorifere, da classici refrigeratori d’acqua condensati ad aria a refrigeratori con recupero di calore, da pompe di calore ad inversione di ciclo con sorgente aria a refrigeratori condensati ad acqua fino a unità polivalenti con produzione simultanea di acqua refrigerata ed acqua calda.
I collaudi sono stati realizzati con pannelli sandwich in lana minerale in grado garantire un elevato isolamento termico ed evitare quindi dispersione di calore durante le fasi di test. Sono inoltre progettate per testare macchine che impiegano refrigeranti debolmente infiammabili A2L ed infiammabili A3 garantendo una tempestiva rilevazione di eventuali fughe di gas e l’attivazione automatica del sistema di messa in sicurezza.
Ma l’aspetto più innovativo e virtuoso del progetto è legato all’utilizzo dell’energia termica generata dai collaudi di fine linea che normalmente verrebbe dispersa in
ambiente. In The Energy Building, invece, questo calore viene raccolto e reimpiegato all’interno di un sistema a doppio anello idronico condiviso con l’impianto dell’intero stabilimento. Gli anelli, mantenuti ad una temperatura tra i 17 °C e i 22 °C, fungono da sorgente per le due pompe di calore reversibili acqua/acqua da 140 kW e 280 kW dedicate alla climatizzazione invernale ed estiva della zona produttiva e per la pompa di calore polivalente acqua/acqua da 280 kW per il riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda sanitaria della zona uffici. Per il ripristino della sorgente, oltre ad utilizzare il calore di scarto proveniente dai collaudi, sono state collegate tre pompe di calore reversibili aria/acqua ad alta efficienza rispettivamente da 150/300/450 kW alimentate a loro volta dall’ampio impianto fotovoltaico.
Centrale termica dello stabilimento HiRef e sua rappresentazione in BIM
Nella stagione invernale l’apporto di potenza termica proveniente dai collaudi è quindi in grado di coprire parzialmente o integralmente il fabbisogno energetico dell’intero edificio senza alcun apporto esterno. Viceversa, nel periodo estivo il calore in eccesso viene dissipato dalle pompe di calore reversibili aria/acqua, mantenendo il sistema stabile e performante. L’impiego del sistema ad anello come sorgente per le pompe di calore acqua/acqua a servizio del riscaldamento e raffrescamento degli uffici e della zona produttiva garantisce condizioni di lavoro ad elevati livelli di efficienza costanti tutto l’anno.
The Energy Building diventa così un Energy Loop District in scala ridotta: un ecosistema ad alta efficienza, in cui ogni kWh viene utilizzato con intelligenza, un vero e proprio modello replicabile che dimostra come il riuso energetico sia non solo possibile, ma già concretamente applicabile.
Questa esperienza rappresenta per HiRef una tappa naturale in un percorso iniziato anni fa. Se funziona all’interno dell’azienda, perché non replicarla fuori? Il principio è semplice: collegare tra loro utenze con bisogni termici opposti, in modo che il calore in eccesso di un edificio diventi risorsa per un altro. Ed è proprio in questo contesto che emergono nuove opportunità.
I Data Center, che rappresentano il core business di HiRef, tradizionalmente energivori, possono diventare fornitori di calore prezioso. Durante il raffreddamento delle sale server, viene generata una quantità significativa di energia termica che può essere reindirizzata verso centri sportivi, serre, ospedali, industrie o reti di teleriscaldamento. È già realtà a Milano, dove due pompe di calore installate in un Data Center riconvertito forniscono 2 MW termici a una rete urbana esistente. Una dimostrazione concreta di come il paradigma possa cambiare: da infrastrutture energivore a nodi virtuosi. I vantaggi sono evidenti, ma le sfide sono reali: la stagionalità del fabbisogno termico, la necessità di accumuli energetici, il coordinamento tra attori pubblici e privati. In particolare, nel periodo estivo – quando i Data Center devono essere raffreddati maggiormente – la domanda termica delle reti si abbassa. Per questo
motivo, accumuli stagionali o in falda sono oggi oggetto di studio e sperimentazione, con diverse ipotesi progettuali e ricerche in corso. In parallelo, sarà necessario costruire un quadro normativo adeguato e meccanismi di incentivo, in grado di premiare chi immette calore nella rete o rende disponibili le proprie infrastrutture per l’integrazione.
A facilitare tutto questo è anche l’evoluzione tecnologica. Le reti di teleriscaldamento di nuova generazione, infatti, operano a temperature più basse (30–40 °C), riducendo le dispersioni e consentendo l’uso di pompe di calore locali per i salti termici finali. Il calore di prossimità, per anni trascurato, oggi può diventare il fulcro di una nuova architettura energetica diffusa e integrata.
HiRef sviluppa le proprie soluzioni in questa direzione. Le pompe di calore ad alta temperatura, in grado di raggiungere i 90–120 °C, sono un elemento strategico per abbandonare i combustibili fossili anche in ambito industriale. Ma la forza di HiRef, e del suo gruppo, non sta solo nel prodotto: sta nel proporre sistemi integrati, costruiti attorno alle esigenze dei clienti, dove ogni elemento –prodotto, impianto, tecnologia, know-how – contribuisce a generare valore, sostenibilità e indipendenza energetica.
Nel futuro, i Data Center e i centri urbani saranno sempre più interconnessi. In uno scenario di questo tipo, pensare in ottica di reti intelligenti è essenziale. Per questo HiRef continua a investire non solo in soluzioni tecniche, ma nella diffusione di una cultura del riutilizzo, affinché l’efficienza diventi una scelta naturale e condivisa da tutti gli attori della filiera.
L’articolo presenta un caso di studio che dimostra come l’alternativa alla sostituzione di un impianto frigorifero esistente e mal funzionante sia mantenere il sistema attuale e potenziarlo con alcune macchine frigorifere aggiuntive e indipendenti
A. Pearson*
Introduzione
Le sfide nella progettazione di nuovi sistemi di refrigerazione in relazione al cambiamento climatico sono relativamente semplici. Le apparecchiature per lo smaltimento del calore dovrebbero essere dimensionate per temperature ambiente più elevate e le attrezzature dovrebbero essere in grado di resistere a condizioni meteorologiche avverse più severe, con particolare attenzione ai venti forti e ai temporali improvvisi. Per i sistemi esistenti, non è così semplice: ventilatori, pompe e compressori, tenderanno a degradarsi nel tempo, riducendo la capacità di raffreddamento dell’impianto e compromettendone l’efficienza. Questo potrebbe non essere necessariamente ovvio a prima vista
perché la potenza istantanea potrebbe non essere cambiata. Le prestazioni peggiori si manifesteranno in tempi di funzionamento più lunghi e in un aumento dei casi di mancato mantenimento della temperatura richiesta, che potrebbe portare a un aumento del deterioramento dei prodotti e a costi di manutenzione più elevati. Tuttavia, quando questo diventa sufficientemente grave da essere notato, il danno è già fatto. Riportare l’impianto alle condizioni di progetto potrebbe richiedere una revisione
importante dei componenti principali, come i compressori. Anche le valvole di controllo, inclusi i regolatori di pressione, le valvole di espansione e le elettrovalvole possono usurarsi, causando il passaggio del refrigerante quando la valvola dovrebbe essere chiusa. Questo può essere difficile da rilevare, specialmente quando ci sono molte di queste valvole, si trovano in luoghi inaccessibili e il loro degrado non impedisce il funzionamento dell’impianto. In altri casi, in particolare dove gli scambiatori di calore
si sono incrostati o corrosi, la sostituzione potrebbe essere l’unica opzione, ma gli operatori dell’impianto potrebbero non voler investire il loro capitale in un intervento di questo tipo se il resto dell’impianto è vicino alla fine della sua vita utile. D’altra parte, la sostituzione completa di un vecchio impianto non solo è costosa ma anche molto impattante per il funzionamento del sito, soprattutto se lo spazio nella sala macchine è limitato. La sostituzione graduale dei componenti chiave tende a essere più costosa rispetto al
completamento del progetto in un’unica soluzione, ma potrebbe essere necessaria se l’attività deve rimanere operativa durante tutto il processo.
Le sfide di compensare il declino delle prestazioni dell’impianto possono essere affrontate mediante la sostituzione parziale di singoli componenti o mediante la sostituzione totale dell’intero sistema, opzioni mostrate nella Figura 1. La sostituzione parziale ha il vantaggio di distribuire il costo del capitale su un lungo periodo, ma è difficile
Impianto esistente
macchina frigorifera
tenere traccia della spesa totale in modo pianificato perché l’attenzione sarà sempre focalizzata sul prossimo imminente guasto, quindi la necessità a breve termine può prevalere sugli obiettivi strategici a lungo termine per mantenere il sistema operativo. Questo può diventare più costoso nel lungo periodo poiché il costo del capitale aumenta, ma i costi energetici e di manutenzione per il funzionamento del vecchio impianto non vengono ridotti in modo significativo. C’è anche il rischio che qualsiasi lavoro invasivo significativo, ad esempio la pulizia estensiva di vecchi scambiatori di calore, possa causare un guasto completo dell’elemento che si intende migliorare. Un approccio meno rischioso ma più dirompente e ad alta intensità di capitale sarebbe quello di rimuovere completamente il vecchio impianto e fare una sostituzione totale. È probabile che non ci sia spazio per farlo all’interno dell’infrastruttura esistente dell’impianto e potrebbe richiedere la costruzione di una nuova sala macchine completa di servizi elettrici e idrici, quindi il costo totale del capitale del progetto sarà molto più elevato del costo dell’impianto di refrigerazione.
Strategie per l’adattamento
L’alternativa alla sostituzione dell’impianto esistente è mantenere il sistema attuale e potenziarlo con alcune macchine frigorifere aggiuntive, indipendenti dal vecchio impianto, come mostrato nella Figura 2.
Lo sviluppo negli ultimi anni di impianti ad ammoniaca a bassa carica ha creato un’opportunità per il retrofit di attrezzature industriali in strutture esistenti senza interrompere le operazioni del sito e senza investire capitale in una vecchia struttura dove non c’è prospettiva di recuperarlo. Sono state introdotte diverse forme di sistemi a bassa carica, ciascuna con i propri vantaggi e limitazioni. Per un progetto di retrofit è importante che il sistema sia il più flessibile possibile nell’installazione, poiché potrebbe non esserci molto spazio in loco per il nuovo impianto. Le caratteristiche desiderabili dell’installazione includono l’opzione di posizionare l’unità di refrigerazione a breve distanza dagli evaporatori del magazzino frigorifero, sia sotto che sopra di essi. Molti dei sistemi sviluppati recentemente negli Stati Uniti non offrono questo livello di flessibilità nell’installazione poiché sono basati su unità rooftop del tipo penthouse. L’eliminazione di tutti i giunti non permanenti, cioè flangiati, avvitati o raccordi a compressione, dall’interno dell’edificio è anche altamente
desiderabile. L’unità dovrebbe richiedere una connessione elettrica trifase e neutro al suo pannello di controllo e preferibilmente una connessione internet a banda larga, sebbene sia possibile anche una connessione remota tramite scheda SIM e l’unità funzionerà normalmente senza questo accesso remoto. Non dovrebbe esserci bisogno di collegare acqua o altre utenze, oltre all’alimentazione elettrica. Uno schema di un sistema di refrigerazione preassemblato in fabbrica adatto, che incorpora tutte le valvole di controllo per il raffreddamento e lo sbrinamento e include tutti gli avviatori elettrici e i controlli necessari, è mostrato nella Figura 3, e un’immagine di un’unità installata è nella Figura 4.
Caso studio
Il magazzino frigorifero qui descritto è gestito da una società di logistica terza per conto di una catena di ristoranti con oltre 800 sedi in tutto il Regno Unito. Si trova a est di Birmingham, in Inghilterra, ed è stato costruito nel 2004, originariamente servito da un impianto centrale ad ammoniaca comprendente due compressori a vite, un condensatore evaporativo e un ricevitore ad alta pressione, un serbatoio di accumulo e un set di pompe e tre evaporatori all’interno della cella frigorifera. Il volume del magazzino frigorifero è di 32.552 m3 ed è molto trafficato con merci provenienti da molti fornitori per consegne di pasti preparati, prodotti freschi, gelati, dessert e prodotti da forno ai ristoranti. La potenza frigorifera originariamente installata era di 281 kW e nel 2016 si notò che si prevedeva un aumento a 399 kW nel periodo fino al 2019. Si era anche osservato che le prestazioni del vecchio impianto erano diminuite e si notò che nei periodi di punta, o con il caldo, l’impianto non riusciva a mantenere la camera alla temperatura desiderata di –22 °C. La società di logistica decise di integrare la capacità di raffreddamento aggiungendo un sistema ad ammoniaca a bassa carica per potenziare l’impianto principale.
Fase 1
Nel 2016 è stato aggiunto un modulo a bassa carica, comprendente due compressori a vite, un condensatore raffreddato ad aria e un ricevitore a bassa pressione, collegato a due nuovi evaporatori nel magazzino frigorifero. La nuova unità è stata posizionata su un basamento di calcestruzzo a livello del suolo all’esterno della sala macchine esistente, schermata da una recinzione in legno. La potenza
nominale della nuova unità era di 120 kW, calcolata come sufficiente per aumentare la capacità nominale dell’impianto dal livello originale fino alla potenza prevista di 399 kW. L’impianto esistente è stato mantenuto senza modifiche e i controlli del sistema sono stati impostati per far funzionare la nuova unità con priorità rispetto al vecchio sistema.
Potenza
È stato immediatamente evidente che il nuovo impianto manteneva la temperatura del magazzino nelle specifiche per la maggior parte del tempo senza che il vecchio sistema funzionasse. Con il caldo e nei periodi di punta entrambi gli impianti funzionavano, ma il nuovo impianto era spesso a carico parziale.
Energia
Il consumo elettrico del sito è diminuito significativamente quando il nuovo impianto è stato messo in funzione. Si stimava un consumo specifico pari a 40 kWh/m3 all’anno prima dell’aggiunta; il consumo si è poi ridotto a circa 30 kWh/m3 dopo la messa in servizio. Questo è ancora relativamente alto rispetto alle migliori pratiche (Pearson, 2019) ma è significativamente inferiore
alla media europea per un magazzino di queste dimensioni e tipo (Evans et al, 2013). Infatti le migliori pratiche per un magazzino di queste dimensioni indicano un consumo pari a circa 22 kWh/m3 mentre la media europea si attesta a circa 60 kWh/m3.
Affidabilità
L’incidenza degli allarmi di temperatura nel magazzino è stata praticamente eliminata quando il nuovo impianto è stato messo in funzione.
Fase 2
Nel 2022, dopo sei anni di funzionamento della prima unità a bassa carica, si è deciso che il vecchio impianto doveva essere dismesso e sostituito con una seconda unità a bassa carica. A questo
punto il vecchio impianto aveva 18 anni e si notò che sarebbe stato necessario un significativo lavoro di revisione per mantenerlo in funzione. In particolare, richiedeva la sostituzione del condensatore evaporativo, l’aggiornamento del sistema di controllo, la revisione dei compressori, diverse azioni derivanti da valutazioni dei rischi relative all’integrità meccanica e alcune riparazioni e aggiornamenti dell’isolamento. Si notò che c’era un aumento del rischio di perdite di ammoniaca dalle stazioni di valvole di sbrinamento a gas caldo del vecchio sistema all’interno dell’edificio. Inoltre, le tariffe dell’acqua e i costi di trattamento dell’acqua erano in aumento. L’installazione è iniziata in
loco nel settembre 2023 e l’impianto è stato messo in funzione poco prima di Natale. La nuova unità (di seguito Unità 2) ha una potenza nominale di 290 kW, più che doppia rispetto all’unità del 2016 (di seguito Unità 1), è stata posizionata adiacente alla prima unità e una volta messa in funzione, il vecchio impianto è stato smantellato.
La Figura 5 mostra l’installazione della seconda unità nel 2022 con la prima unità, del 2016, dietro. Il vecchio condensatore evaporativo e il ricevitore ad alta pressione si possono vedere sullo sfondo sul tetto della vecchia sala macchine. L’attrezzatura originale è stata successivamente rimossa dalla sala macchine e circa 1.200 kg di ammoniaca
sono stati rimossi dal sito. Il locale è ora disponibile per essere utilizzato come officina per la squadra di manutenzione del sito.
Nel periodo trascorso dalla costruzione della prima unità, il sistema di controllo è stato migliorato passando da un display HMI solo testuale a uno schermo grafico. La nuova unità permette quindi di visualizzare presentazioni grafiche del consumo energetico, incluso il consumo energetico specifico completo di entrambe le unità. Tuttavia, le letture mensili sono disponibili solo per la nuova unità.
Il layout nella Figura 5 mostra come le unità potrebbero essere facilmente scollegate e spostate in una nuova posizione sul sito o addirittura in un sito diverso. Ciò significa che l’investimento fatto nel corso della vita del progetto non è un costo irrecuperabile, ma è adattabile se le esigenze aziendali cambiano.
Il valore SEC (Consumo Energetico Specifico) per le due unità mostra una previsione di 20 kWh/m³ per entrambe. La Figura 6 indica un totale di 588.947 kWh per l’anno, dando un consumo energetico specifico per l’Unità 2 di 18,1 kWh/m³. Questo suggerisce che l’Unità 2 sta sostenendo il 90% della domanda totale di raffreddamento, il che corrisponde ai dati riportati per le ore di funzionamento e il consumo elettrico giornaliero. Confrontando questo con il consumo stimato nell’impianto orginale prima dell’installazione del 2016, si deduce che è stato ottenuto un risparmio di 20 kWh/m3, ovvero circa 650.000 kWh all’anno. Con una tariffa di 25 pence per kWh, questo rappresenta una riduzione annuale di 163.000 sterline (ovvero, al cambio di novembre 2025, circa 185.000 euro, nota del traduttore).
Dopo un anno completo di funzionamento, il consumo elettrico della Unità 2 può essere osservato nella Figura 6.
Ulteriori considerazioni
La carica di ammoniaca del vecchio impianto era stimata a 1.200 kg, mentre l’unità del 2016 aveva una carica di 130 kg e l’unità del 2022 una carica di 220 kg. La quantità di ammoniaca sul sito è stata quindi ridotta di circa il 70% ed è stata suddivisa tra due circuiti separati. L’integrità meccanica del vecchio impianto era in condizioni relativamente scadenti, con segni di corrosione che si sviluppavano sotto l’isolamento, e con il passare del tempo il rischio di un rilascio importante di ammoniaca stava
aumentando. Per fornire una funzione di sbrinamento, il sistema aveva diverse stazioni di valvole nel volume vuoto del tetto sopra il magazzino frigorifero e, man mano che queste si usuravano, il rischio di una significativa perdita di ammoniaca aumentava. Sebbene l’impianto si trovi in una posizione relativamente isolata ai margini di un parco industriale, l’interruzione dell’attività che sarebbe stata causata da una perdita, incluso il traffico in entrata e in uscita dal magazzino e la perdita di capacità di raffreddamento, avrebbe potuto essere sostanziale. Questo rischio è stato sostanzialmente ridotto con il completamento della Fase 2 del progetto.
La spesa totale in conto capitale nelle due fasi è stata di circa 1,45 milioni di sterline (1,65 milioni di euro, ndt), ma è stata distribuita su otto anni. L’impegno annuale, al valore del 2016, era quindi di circa 160.000 sterline (185.000 euro, ndt) e il risparmio annuale ora ottenuto rispetto al vecchio impianto è all’incirca lo stesso.
La disposizione modulare dell’impianto installato nelle fasi 1 e 2 permette che questi beni possano essere spostati in una posizione diversa sul sito, ricollocati in un sito diverso all’interno della proprietà o potrebbero essere venduti a terzi se le esigenze dell’azienda cambiano. Questo può aiutare le aziende in crescita a distribuire il loro impegno di investimento di capitale su diversi anni piuttosto che dover finanziare l’intera installazione all’inizio.
Conclusioni
Diversi benefici sono stati ottenuti nel sito del caso studio. L’estensione di uno stabilimento partendo da un impianto preesistente con potenza frigorifera insufficiente installato nella sala macchine per consentire un aumento dei livelli di attività e compensare la perdita di produttività in un impianto di 20 anni è stata gestita aggiungendo una unità frigorifera packaged per fornire capacità aggiuntiva senza costosi lavori di costruzione. La potenza dell’impianto centrale, che è sottodimensionato, è stata quindi aumentata, riducendo il carico sull’impianto centrale, raggiungendo la temperatura nominale nelle celle a bassa temperatura e riducendo il consumo energetico. La conversione dal vecchio sistema ad ammoniaca a un impianto moderno ha permesso di posizionare opportunamente i gruppi frigo vicino agli evaporatori e ha consentito al vecchio impianto di rimanere in funzione fino a quando il nuovo sistema non è entrato in servizio. La vecchia sala macchine è stata poi sgomberata e riutilizzata come un
bene di maggior valore.
Le bollette energetiche sono tipicamente leggermente inferiori al requisito per un sistema centralizzato ben mantenuto e meno di un terzo della media del settore per questo tipo di magazzino. Ciò contribuisce a un costo operativo inferiore. L’unità frigorifera packaged è completamente automatica e include sbrinamento, gestione dell’olio, controllo della temperatura e riduzione del carico, senza costi per acqua, trattamento dell’acqua o fognature. Il sistema è autodiagnostico e monitora i propri parametri per garantire che possibili problemi incipienti vengano segnalati precocemente per consentire la pianificazione della manutenzione preventiva. Ciò porta a un minor rischio di interruzioni. Il funzionamento automatico e la bassa carica di ammoniaca garantiscono che c’è una probabilità molto bassa di conseguenze al di fuori del sito in caso di rilascio di ammoniaca. In altre circostanze, lo stesso approccio potrebbe essere applicato per la conversione da vecchi impianti a R-22 o altri refrigeranti CFC o HFC. L’unità frigorifera può essere messa in funzione prima che il vecchio impianto venga rimosso e non c’è bisogno di costosi lavori di ingegneria civile per creare una sala macchine ad ammoniaca in un sito che non ha familiarità con l’ammoniaca. È richiesto un minor investimento in beni capitali perché l’unità frigorifera packaged può
essere scollegata da un sito e trasportato in una nuova posizione, il che significa che l’investimento non è vincolato a opere edili nel sito originale ma può adattarsi per soddisfare le mutevoli esigenze aziendali.
Questo approccio può anche essere utilizzato per separare un carico remoto dall’impianto principale. Ad esempio, una cella all’estremità opposta del sito rispetto alla sala macchine potrebbe richiedere che i compressori dell’impianto centrale funzionino a una pressione di aspirazione più bassa per raggiungere la temperatura di set point. Togliere il carico remoto dall’impianto centrale e servirlo invece da un’unità indipendente installata vicino al carico remoto consente di aumentare la pressione di aspirazione sull’impianto principale, risultando in una migliore efficienza e affidabilità per il resto del sistema. I gruppi frigoriferi packaged possono essere retrofittati per fornire la migrazione da R-22 senza tempi di inattività della struttura, per sostituire vecchi sistemi R-717 usurati, per aggiungere capacità a sistemi esistenti, per tenere separato un eventuale carico frigorifero di abbattimento rapido, per aumentare la pressione di aspirazione dell’impianto centrale e per potenziare la potenza dell’impianto centrale. n
* Andy Pearson, Star Refrigeration Ltd: Glasgow, G46 8JW, UK
L’articolo è stato presentato alla 1st IIR International Conference on Refrigeration Adapting to Rising Temperatures, Manchester (UK), 10-13 agosto 2025
• Evans, J.A., Huet, J-M.; Reinholdt, L.; Fikiin, K.; Zilio, C.; Houska, M.; Landfeld, A., Bond, C.; Scheurs, M.; and van Sambeeck, T.W.M., 2013. Cold Store Energy Performance, 2nd IIR Conference on Sustainability and the Cold Chain, IIR, Paris, France
• Pearson, A., 2019. Energy Performance of Industrial Cold Storage Facilities, Proceedings of the 25th IIR Congress, Montreal, Canada: IIF/IIR
Dall’analisi di 20 impianti emerge come la cogenerazione sia una tecnologia efficace solo se progettata con attenzione ai fabbisogni termici reali e se integrata in un contesto industriale capace di valorizzare appieno il calore recuperato
F. Busato, F. Minchio, M. Noro*
Introduzione
Negli ultimi quindici anni la cogenerazione e la trigenerazione hanno avuto un ruolo centrale nella strategia
energetica di molti settori industriali italiani. La crescita è stata favorita da un quadro normativo stabile, dalla
disponibilità di gas naturale a prezzi relativamente competitivi fino al 2021 e, in generale, dalla necessità per le
imprese di ridurre i costi energetici migliorando al contempo le proprie prestazioni ambientali. Tuttavia, l’analisi dei dati operativi di un numero significativo di impianti — attivi in comparti quali chimica, farmaceutica, alimentare, conciario, meccanica e teleriscaldamento — mostra un quadro meno lineare di quanto ipotizzato nelle fasi di progettazione e studio di fattibilità. Sebbene le macchine, soprattutto i motori endotermici, presentino rendimenti nominali elevati, le effettive prestazioni
annuali risultano spesso inferiori alle attese. In particolare, l’efficienza globale, che in condizioni ottimali supera l’85%, nella pratica scende talvolta ben al di sotto della soglia del 75%, valore assunto come riferimento operativo nella normativa sulla Cogenerazione ad Alto Rendimento.
La crescente diffusione di impianti di cogenerazione in ambito industriale ha messo in evidenza come l’utilizzo reale sia fortemente influenzato dal profilo dei carichi termici e dalla capacità
dell’utenza di assorbire in modo continuativo l’energia termica e frigorifera prodotta dai sistemi trigenerativi. I differenziali di prezzo tra energia elettrica e gas naturale, un tempo molto stabili, hanno creato ulteriori oscillazioni nella convenienza economica, rendendo più complessa la valutazione del risparmio di energia primaria e dell’effettiva riduzione delle emissioni climalteranti.
Criticità nella progettazione e gestione degli impianti
L’esperienza mostra che molte delle deviazioni rispetto ai valori di performance attesi derivano da errori o imprecisioni già nella fase di analisi preliminare. La stima dei fabbisogni termici è spesso più incerta rispetto a quella dei carichi elettrici, soprattutto nelle piccole e medie aziende prive di sistemi avanzati di monitoraggio. La conseguenza tipica è una sovrastima del fabbisogno termico di processo o dei livelli di temperatura utilizzabili, che porta a scegliere impianti sovradimensionati o inadeguati dal punto di vista delle temperature di recupero. I motori endotermici, infatti, rendono disponibile una quota significativa di calore a 80–90 °C, ma molti cicli produttivi necessitano di vapore a pressioni superiori o di olio diatermico a temperature elevate, riducendo drasticamente la quota di energia recuperabile.
Un’ulteriore criticità riguarda i costi sottostimati per l’integrazione delle nuove macchine nei sistemi termici esistenti: modifiche alle linee, installazione di serbatoi di accumulo, revisione del controllo delle caldaie di integrazione, aggiornamento delle logiche di priorità energetica. Senza questi interventi, l’assorbimento termico effettivo risulta inferiore a quanto inizialmente stimato, rendendo necessario dissipare una parte del calore prodotto — con un impatto negativo sia sull’efficienza complessiva sia sulla possibilità di ottenere un adeguato numero di Certificati Bianchi.
Analisi del campione di venti impianti
Il campione analizzato comprende venti impianti di taglia compresa tra 50 kW e oltre 3 MW elettrici, in funzione presso siti industriali e reti di teleriscaldamento. La maggior parte utilizza motori endotermici alimentati a gas naturale, con differenti configurazioni di recupero termico e, nei sistemi di trigenerazione, con refrigeratori ad assorbimento a semplice effetto. Emergono tre considerazioni principali (Figura 1 e 2):
• gli impianti senza circuito di dissipazione mostrano, come previsto, performance più elevate e superano facilmente il 75% di efficienza globale;
• gli impianti collegati a reti di teleriscaldamento beneficiano di un carico termico continuo e stabile, condizione che consente rendimenti complessivi molto vicini ai valori nominali;
• gli impianti trigenerativi con assorbimento spesso riducono l’efficienza complessiva a causa dell’elevata quantità di calore necessaria per produrre il freddo, dell’EER contenuto degli assorbitori e della competizione con tecniche alternative quali free-cooling e sistemi adiabatici, che in diversi settori — come quello delle plastiche — coprono già buona parte del fabbisogno frigorifero annuale.
La media delle ore di funzionamento supera le 5700 ore annue, segno che gli impianti sono generalmente utilizzati in modo intensivo. Tuttavia, l’intensità operativa non si traduce sempre in un miglioramento della resa energetica complessiva.
Risparmio di energia primaria: limiti dell’approccio normativo Il calcolo dell’indice PES, previsto dalla normativa, consente di ottenere la qualificazione CAR anche a impianti con prestazioni termiche relativamente basse, grazie alla costruzione della “macchina virtuale” nel caso in cui l’efficienza globale sia inferiore al 75%. Questo approccio porta a risultati formalmente corretti, ma non sempre rappresentativi del reale risparmio di energia primaria. Per questo è stato introdotto un nuovo indice, PESnew, che valuta direttamente la produzione totale di energia elettrica, termica e frigorifera, confrontandola con la produzione separata sulla base dei fattori di conversione aggiornati indicati dalla Direttiva 2023/1791.
I risultati mostrano come molti impianti raggiungano PESnew positivi compresi tra il 5% e il 20%, mentre i sistemi dove prevale la produzione di freddo generano valori negativi (Figura 3 e 4). Ciò indica che la trigenerazione basata su assorbitore non è sempre energeticamente vantaggiosa, soprattutto dove esistono alternative più efficienti o con minore impatto di energia primaria.
Impatto sulle emissioni di gas serra
Il tema della decarbonizzazione sta diventando decisivo per il futuro della cogenerazione nell’Unione Europea. La
Direttiva 2023/1791 introduce per i nuovi impianti un limite massimo di emissione diretta pari a 270 gCO2 per kWh di energia utile prodotta. Analizzando il campione, solo gli impianti con efficienza globale superiore al 75% rispettano questo valore, mentre gli altri risultano oltre soglia. Si vedano le Figure 5 e 6. Inoltre, considerando i fattori medi nazionali delle emissioni per l’elettricità consumata, installare un cogeneratore
non permette quasi mai di ridurre le emissioni rispetto all’approvvigionamento dalla rete. Questo perché il mix elettrico italiano comprende una quota crescente di rinnovabili che abbassa progressivamente il fattore emissivo medio della rete. Se invece il confronto avviene con la sola produzione termoelettrica da fonti fossili, i benefici tornano evidenti. Lo studio evidenzia che il futuro
7 Emission factor per la produzione oraria di energia elettrica, valori massimi, minimi e medi annuali – Italia anno 2023 (elaborato su dati Electricity Maps, 2023)
della cogenerazione dipenderà dalla capacità di utilizzare combustibili rinnovabili (biogas, biometano, idrogeno verde), di integrare pompe di calore industriali ad alta temperatura e soprattutto di ottimizzare l’utilizzo del calore recuperato.
Implicazioni operative e prospettive future
L’evoluzione del mercato elettrico, caratterizzata da forte penetrazione delle rinnovabili non programmabili e da emission factor variabili ora per ora (Figura 7), modificherà profondamente la convenienza economica e ambientale degli impianti di cogenerazione. In particolare:
• l’aumento dell’energia rinnovabile nelle ore centrali della giornata ridurrà la convenienza di produrre energia elettrica con motori endotermici in quelle fasce orarie;
• i sistemi di gestione intelligente dell’energia dovranno integrare dati di prezzo, emissioni orarie e stato del processo produttivo;
• le aziende dovranno privilegiare impianti con elevata efficienza termica e basso fabbisogno di freddo trigenerato.
Conclusioni
L’analisi dei venti impianti mostra come la cogenerazione resti una tecnologia efficace solo se progettata con estrema attenzione ai fabbisogni termici reali e se integrata in un contesto industriale capace di valorizzare appieno il calore recuperato. Gli obiettivi europei di decarbonizzazione impongono un miglioramento delle performance e una maggiore flessibilità operativa. Gli impianti più efficienti saranno quelli capaci di adattarsi alle dinamiche del mercato elettrico, utilizzare combustibili rinnovabili e mantenere un’efficienza globale superiore al 75%. In caso contrario, il ricorso alla produzione elettrica da rete, sempre più rinnovabile, risulterà spesso energeticamente ed ecologicamente preferibile. n
* Filippo Busato, Università Telematica Mercatorum –ex Presidente AiCARR
Fabio Minchio, 3F Engineering – Presidente Eletto AiCARR
Marco Noro, Università di Padova
Lo studio ha evidenziato l’efficacia e l’applicabilità dei modelli ANN a una pompa di calore per scopi di diagnostica, richiedendo la misura delle sole grandezze fisiche normalmente già misurate nelle applicazioni reali
B. Fambri, C. D’Ignazi, L. Molinaroli*
Introduzione
Nel contesto attuale di riscaldamento globale e necessità di ridurre le emissioni di gas serra, è cruciale abbandonare l’uso di combustibili fossili e adottare soluzioni energetiche
più sostenibili. Il 25 luglio 2023 il Parlamento europeo ha approvato il rafforzamento delle direttive sull’efficienza energetica, fissando per l’Unione europea
(UE) un taglio dei consumi di almeno l’11,7% entro il 2030.
Nel 2021 il settore residenziale ha inciso per il 27% sul consumo finale di
energia dell’UE, destinando il 79% dell’energia utilizzata per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione acqua calda sanitaria [1]. L’efficientamento e la decarbonizzazione di questi settori risultano quindi decisive per il raggiungimento degli obiettivi UE 2030 e UE 2050. In questo scenario le pompe di calore assumono un ruolo centrale: la loro elevata efficienza di conversione le rende fondamentali per l’elettrificazione del settore del riscaldamento. Tuttavia, è essenziale che questi sistemi siano monitorati per garantirne il funzionamento ottimale e prolungarne la vita utile. Infatti, sebbene rappresentino un notevole progresso rispetto ai sistemi tradizionali, diversi studi (es. [2]) evidenziano come la scarsa manutenzione possa causare gravi inefficienze
operative. Malfunzionamenti e guasti, aggravati dall’assenza di manutenzione, determinano un marcato deterioramento delle prestazioni, con conseguente aumento di consumi e costi per l’utente finale.
È quindi fondamentale monitorare costantemente il funzionamento delle pompe di calore, cercando di mantenere le condizioni di lavoro prossime a quelle di progetto per evitare eccessive perdite di efficienza e ridurre i costi di manutenzione a lungo termine. Il degrado delle prestazioni può essere identificato e prevenuto mediante l’utilizzo di apposite tecniche per il rilevamento e la diagnostica di guasti (Fault detection and diagnosis, FDD), come ad esempio l’utilizzo di reti neurali artificiali (Artificial Nerual Networks, ANN), per rilevare e riconoscere le anomalie nel sistema, ottenendo, conseguentemente, risparmi in termini di energia, interventi di manutenzione e costi.
Oggi l’uso delle ANN nelle pompe di calore è orientato soprattutto all’ottimizzazione dei consumi più che alla FDD. In [3] è stato sviluppato un modello per prevedere vari output di un sistema di refrigerazione a condensatore evaporativo a partire da specifici parametri di input. I risultati hanno confermato l’elevata accuratezza delle reti nel valutare le prestazioni senza ricorrere a test sperimentali lunghi e costosi, con un notevole risparmio di risorse. Analogamente, in [4] è stato analizzato un sistema ANN applicato a una pompa di calore a velocità variabile: lo studio mostra come l’ottimizzazione della frequenza del compressore tramite le reti neurali generi significativi risparmi energetici, consentendo inoltre la stima delle prestazioni a frequenze del compressore non testate (es. 36 Hz).
Tra le ricerche sull’applicazione delle
ANN alle pompe di calore per la FDD è inclusa [5]. Nello studio, l’autore utilizza un modello ANN per rilevare otto condizioni operative: perdita e sovraccarica di refrigerante, guasto al compressore, apertura ridotta della valvola di espansione, incrostazioni del condensatore, malfunzionamento del ventilatore dell’evaporatore, perdita della valvola del compressore e blocco del filtro della linea del liquido. Utilizzando come input le pressioni di evaporazione e condensazione, la temperatura di aspirazione del compressore, la temperatura di ingresso alla valvola di espansione, la portata massica del refrigerante, la temperatura superficiale del compressore e i valori di surriscaldamento e sottoraffreddamento del sistema, l’autore ha addestrato una rete neurale in grado di identificare e diagnosticare i guasti del sistema.
Questo studio mira a valutare l’uso delle ANN per identificare e diagnosticare i guasti simulati in laboratorio su una pompa di calore acqua-acqua. I guasti considerati includono la formazione di incrostazioni dell’evaporatore (Evaporator fouling, EF), il blocco della valvola di espansione (Expansion valve blockage, EVB), carica di refrigerante insufficiente o eccessiva (Refrigerant undercharge and overcharge, RU and RU) e la perdita di calibrazione del sensore di temperatura all’ingresso dell’evaporatore. L’obiettivo è rilevare e diagnosticare tali guasti monitorando solo le grandezze tipicamente già misurate in un sistema, evitando l’installazione di sensori aggiuntivi in un’implementazione reale.
La pompa di calore acqua-acqua, con gas R513A, impiegata in laboratorio è dotata di compressore alternativo semiermetico con inverter, valvola EXV, ricevitore di liquido da 2,8 dm³ e accumulatore all’aspirazione del compressore. Il condensatore e l’evaporatore sono costituiti da due scambiatori di calore a piastre saldobrasate con 40 e 30 piastre, rispettivamente. Le portate in entrambi i circuiti secondari (acqua al condensatore e una miscela acqua-glicole al 25,4% in volume all’evaporatore) sono controllate da pompe di circolazione a velocità variabile. Nel circuito del condensatore è utilizzato un dry-cooler per mantenere la temperatura dell’acqua all’uscita del condensatore a 45 °C. Nel circuito secondario dell’evaporatore un serbatoio da 500 dm³ garantisce stabilità termica della miscela durante i test permettendo così di ottenere più dati per l’addestramento delle ANN. Diversi sensori di pressione e temperatura sono presenti in tutto il sistema e le portate
dei fluidi secondari sono misurate all’ingresso di ciascun scambiatore, mentre quella del refrigerante all’uscita del condensatore. Il software LABVIEW è utilizzato per l’acquisizione dei dati e per il controllo del compressore, delle pompe e del ventilatore del dry-cooler.
Test sperimentali
I test di laboratorio prevedono lo studio in regime dinamico della pompa di calore, variando continuamente le temperature della sorgente fredda per simulare le condizioni operative in un’applicazione reale. I test analizzano le prestazioni dell’unità, con e senza guasti, durante il raffreddamento della miscela acqua-glicole in ingresso all’evaporatore da 10 °C a –5 °C.
Condizioni di riferimento
Durante il test di riferimento, il compressore lavora alla frequenza nominale di 50 Hz e la carica di refrigerante è pari a 4526 g. Regolando la pompa del condensatore e il ventilatore del dry-cooler, si è impostato una portata d’acqua di 1150 kg/h e una temperatura in uscita dal condensatore di 45 °C.
Nel circuito secondario dell’evaporatore la pompa è regolata per avere una portata acqua-glicole di 1060 kg/h con Tg,in,evap = 10 °C a inizio prova. La valvola di espansione, controllata automaticamente, mantiene il surriscaldamento di progetto di 5 K. Le aperture registrate sono 235, 196, 167 e 144 steps rispettivamente per Tg,in,evap pari a 10, 5, 0 e –5 °C.
Condizioni di guasto
Anche i test di guasto simulati sono eseguiti raffreddando la miscela in ingresso all’evaporatore da 10 °C a –5 °C. Il compressore e le condizioni dell’acqua calda al condensatore sono le stesse della prova di riferimento. Delle quattro condizioni di guasto analizzate, tre sono simulate in laboratorio; per la prova con sensore Tg,in,evap difettoso i
dati sono ottenuti aumentando di 1 °C la temperatura in ingresso all’evaporatore. Per quanto riguarda le altre condizioni di guasto replicate in laboratorio, le procedure sono le seguenti:
• Incrostazioni dell’evaporatore (EF): il deposito di particelle sulla superficie interna dell’evaporatore causa una riduzione dell’area di passaggio del fluido secondario, con conseguente aumento delle perdite di carico e diminuzione della portata della miscela. Pertanto, questo guasto è simulato riducendo la portata dell’acqua-glicole regolando la velocità di rotazione della pompa dell’evaporatore. In particolare, viene utilizzata il 70%, l’80% e il 90% della portata di riferimento della miscela acqua-glicole.
• Blocco della valvola di espansione (EVB): Il blocco della valvola di espansione è replicato fissando manualmente la sua apertura a un valore inferiore a quello di progetto e tenuta costante per ciascun intervallo di Tg,in,evap (Tabella 1).
• Sovraccarica di refrigerante (RO): l’errore dovuto all’eccesso di carica si ottiene aggiungendo 104 g di refrigerante alla carica di riferimento, ottenendo una carica totale di 4630 g nel sistema.
fisse dei fluidi secondari (40/45 °C al condensatore, 10/5 °C all’evaporatore) e fissando un certo valore di sottoraffreddamento a valle del condensatore. Rispetto ai 4,02 K ottenuti nella prova di riferimento, si sono ottenuti 5,47 K e 0,5 K nelle prove di guasto RO e RU rispettivamente.
I guasti sono stati analizzati singolarmente e in combinazione tra loro per studiare scenari critici con più malfunzionamenti contemporaneamente. La campagna sperimentale ha previsto un totale di 24 prove di laboratorio.
Risultati
Tg,in,evap range Steps di apertura della valvola
[10 ÷ 5] °C 196 steps
[5 ÷ 0] °C 167 steps
[0 ÷ –5] °C 144 steps
• Carica insufficiente di refrigerante (RU): la simulazione di perdite o di carica insufficiente di refrigerante nel sistema è simulata rimuovendo 110 g dalla carica di riferimento, ottenendo un totale di 4416 g nel circuito frigo. Gli errori legati alla quantità di refrigerante sono di entità ridotta e servono a valutare la capacità delle ANN per la FDD in condizioni operative non eccessivamente critiche.
La quantità di refrigerante aggiunta o rimossa è stata calcolata tramite prove in regime stazionario, con temperature
Incrostazioni nell’evaporatore (EF) In condizioni di portata ridotta, la miscela acqua-glicole subisce un raffreddamento più intenso durante il passaggio dell’evaporatore, generando così una maggiore differenza di temperatura tra ingresso e uscita dello scambiatore (Figura 1). Risultando minore la temperatura di evaporazione, lo scambio termico all’evaporatore è minore in condizioni EF Di conseguenza, anche la potenza scambiata al condensatore diminuisce, generando una lieve riduzione del salto termico dell’acqua attraverso il condensatore, poiché la sua portata rimane invariata ( Fig. 2 ).
Blocco della valvola di espansione (EVB) In condizioni di blocco della valvola di espansione, la caduta di pressione rimane costante per ogni grado di apertura della valvola e conseguente anche la pressione di aspirazione del compressore e la portata di refrigerante sono approssimativamente costanti per ciascun intervallo di Tg,in,evap considerato (Fig. 3). Di conseguenza, anche la potenza termica scambiata all’evaporatore al condensatore è costante in questi intervalli
e diminuisce bruscamente con la chiusura della valvola. Analogamente, anche la differenza di temperatura dei fluidi secondari tra ingresso e uscita degli scambiatori ha lo stesso andamento, poiché le portate restano quelle della prova di riferimento (Figure 1 e 2).
Sovraccarica (RO) e sottocarica (RU) di refrigerante
La quantità di refrigerante influenza immediatamente le pressioni del sistema. In teoria, l’eccesso di carica aumenterebbe le pressioni di evaporazione e condensazione, mentre la
carica ridotta ne causerebbe una diminuzione. Tuttavia, nei test sperimentali entrambe le condizioni hanno portato a un leggero calo della pressione di aspirazione del compressore (Figura 3). Infatti, la sovraccarica simulata è simile alle condizioni di progetto e l’unità non presenta variazioni significative. I test stazionari per determinare la carica necessaria a simulare le condizioni RU e RO hanno rilevato che:
• Condizioni RO: l’aggiunta di 104 g alla carica di riferimento ha comportato un leggero aumento del sottoraffreddamento, da 4,02 K a 5,47 K, che ha generato un aumento molto lieve del COP, da 3,19 a 3,22.
• Condizioni RU: la rimozione di 110 g dalla carica di riferimento ha quasi eliminato il sottoraffreddamento, da 4,02 K a 0,5 K, e ha generato una riduzione del COP, da 3,19 a 3,05.
I risultati indicano che la rimozione di refrigerante è adeguata a replicare una condizione di guasto con carica ridotta, anche se non eccessivamente critica. Viceversa, l’aggiunta di circa la stessa carica di refrigerante non genera una condizione RO reale, poiché la pompa di calore si trova ancora nell’intervallo di sottoraffreddamento ideale per le prestazioni della macchina, come dimostrato dal leggero aumento del COP. Inoltre, è possibile che la riduzione della pressione di aspirazione in condizioni RO sia parzialmente dovuta alla maggiore strozzatura della valvola di
Rete Input Output Neuroni nascosti
ANN 4.2
ANN 2.2
ANN 4.3
Tg,in,evap
Tg,out,evap
Tg,in,evap
Tw,in,cond
Tg,in,evap
Tw,in,cond
Tw,out,cond
Tref,out,comp 25
Tg,out,evap 20
Pin,comp 25
Test ANN 4.2 ANN 2.2 ANN 4.3
Design 99,54% 100,00% 98,72%
EF, 70% 0,00% 0,00% 0,00%
EF, 80% 0,02% 0,00% 0,11%
EF, 90% 0,06% 0,00% 59,74%
EVB, 144 steps 0,00% 48,52% 36,21%
EVB, 167 steps 0,00% 38,99% 23,72%
EVB, 196 steps 0,00% 24,80% 10,60%
Sovraccarica RO 0,00% 56,06% 9,32%
Sottocarica RU 0,00% 14,41% 26,63%
Sensore Tg,in,evap guasto 0,01% 0,00% 0,20%
espansione per mantenere 5 K di surriscaldamento, provocando cadute di pressione superiori e quindi una riduzione della pressione di evaporazione. La minore pressione di aspirazione riduce la densità e leggermente anche la portata massica del refrigerante, causando un lieve calo dello scambio termico all’evaporatore e al condensatore rispetto alle condizioni di riferimento.
I modelli ANN sviluppati in questa ricerca sono implementati in Matlab® tramite l’applicativo Deep Learning Toolbox Per questioni di semplicità, le reti neurali sono di tipo feed-forward, con un singolo strato nascosto e un numero di neuroni ottimale per minimizzare l’RMSE, evitare l’overfitting e ridurre il tempo di calcolo.
Ogni modello viene addestrato con l’algoritmo Levenberg-Marquardt sui dati di riferimento e testato con dati di guasto per valutarne la capacità di rilevare condizioni anomale. La prova in condizioni di RO, molto simile al test di riferimento,
serve anche come indicazione di un possibile overfitting della rete qualora i suoi risultati si discostassero di molto rispetto ai valori misurati in laboratorio.
Sono stati sviluppati diversi modelli ANN e, per alcune reti, le grandezze di input e output sono solo quelle tipicamente misurate nelle pompe di calore domestiche: le temperature dell’acqua e della miscela acqua-glicole all’ingresso e uscita di condensatore ed evaporatore (Tw,in,cond, Tw,out,cond, Tg,in,evap, Tg,out,evap), pressione di aspirazione del compressore (Pin,comp) e temperatura di scarico (Tref,out,comp). Di queste, ANN 4.2, ANN 2.2 e ANN 4.3 (Tabella 2) sono utilizzate nello schema diagnostico proposto.
L’efficacia delle ANN utilizzate per scopi di FDD viene valutata mediante i parity plot. La Tabella 3 mostra la percentuale di output generati dalle reti ANN 4.2, ANN 4.3 e ANN 2.2 all’interno della banda di tolleranza dei parity plot quando testate con i dati delle prove di laboratorio. Per ogni guasto, minore è la percentuale di output all’interno della banda di tolleranza, migliore è la capacità della rete di rilevare un errore in quella condizione di lavoro. L’ampiezza della banda di tolleranza è pari all’errore di misura dalle grandezze usate come target dalle reti: 0,1 °C per le temperature e 2,7 kPa per le pressioni. Nel caso di guasti combinati, tutte le reti riconoscono correttamente una condizione operativa anomala, tranne nel caso RO+EVB: qui la rete ANN 2.2 non rileva differenze significative rispetto al riferimento, con circa il 45% degli output dentro la banda di tolleranza per ogni livello di apertura della valvola.
Con questi risultati si è sviluppato lo schema di diagnostica in Figura 4. La diagnostica di un guasto nella pompa di calore si basa sulle grandezze sopra menzionate (temperature dei
fluidi secondari, pressione di aspirazione e temperatura di scarico del compressore) e sull’impiego sequenziale delle reti ANN 4.2, 2.2 e 4.3 in un diagramma di flusso articolato nei seguenti passaggi:
Step 1: ANN 4.2 riesce a rilevare qualsiasi tipo di errore operativo analizzato
come anomalo (Tabella 3). Se la rete non rileva guasti dalle misure effettuate, l’unità funziona correttamente. In caso contrario, si procede al secondo step.
Step 2: In questo step si analizza la risposta della rete ANN 2.2 al guasto rilevato dalla ANN 4.2. Se entrambe lo
individuano, la causa può essere dovuta a una condizione di EF, RU o di sensore Tg,in,evap starato. Al contrario, se molti output della rete ANN 2.2 rientrano nella banda di tolleranza, il guasto può essere causato da una sovraccarica di refrigerante o dal blocco della valvola di espansione (Tabella 3).
Step 3: Se anche la ANN 2.2 rileva un’anomalia, si passa al punto 3 utilizzando nuovamente la ANN 4.2. Se gli output di ANN 4.2 sovrastimano i valori reali misurati, significa che l’unità sta lavorando in condizioni RU (Figura 5). Se invece la rete sottostima i valori misurati dall’unità, il guasto può derivare dalla condizione EF o da un errore al sensore di temperatura Tg,in,evap (Figure 6 e 7).
Step 4: Infine, se la rete 2.2 indica uno stato operativo vicino a quello di riferimento, si passa al punto 4, che coinvolge la rete ANN 4.3. Il suo output è Pin,comp e, in condizioni EVB, questo rimane approssimativamente costante a ogni livello di apertura della valvola. Di conseguenza, osservando le Figure 8 e 9, è facile riconoscere la condizioni EVB essendo gli output paralleli all’asse y per ciascuno dei tre valori di apertura della valvola (Figura 8), mentre nelle condizioni RO sono paralleli alla bisettrice (Figura 9).
Lo schema appena proposto consente così di diagnosticare la maggior parte dei guasti simulati con i modelli ANN, utilizzando come input e output le temperature dei fluidi secondari e la pressione e temperatura di scarico
del compressore. Il limite principale è l’impossibilità di distinguere con precisione tra il guasto dovuto alla riduzione della portata della miscela nell’evaporatore e l’errore del sensore Tg,in,evap
Conclusioni
Lo scopo del presente studio era valutare il comportamento delle reti neurali applicate a una pompa di calore acqua-acqua per scopi di FDD. I guasti sono stati simulati in laboratorio con test in regime dinamico per meglio rappresentare le reali condizioni operative di una macchina. Le variabili di input e output delle reti sono quelle grandezze tipicamente misurate nella maggior parte delle pompe di calore in commercio (temperature dei fluidi secondari all’ingresso e uscita dell’evaporatore e condensatore, pressione di aspirazione e temperatura di scarico del compressore) in modo da evitare il costo di nuovi sensori in caso di una reale applicazione. Tra i vari modelli sviluppati, le tre reti ANN 4.2, 2.2 e 4.3 sono state combinate in uno schema in grado di identificare e diagnosticare correttamente i guasti di EVB, RO e RU. Sebbene l’uso delle grandezze sopra menzionate eviti la necessità di installare nuovi sensori sulla macchina, uno svantaggio dello schema proposto è l’incapacità di distinguere con precisione i guasti causati da una diminuzione della portata della miscela all’evaporatore (condizione EF) e dell’errore di misura considerato del sensore Tg,in,evap
Per distinguere correttamente quest’ultimi due guasti, in futuro si auspica un perfezionamento dei modelli ANN proposti o una nuova combinazione degli stessi. Inoltre, poiché l’eccesso di carica analizzato è simile alle condizioni di progetto, sarebbe interessante studiare la capacità delle reti di rilevare questa condizione a livelli di criticità più elevati.
In conclusione, questo studio ha evidenziato l’efficacia e l’applicabilità dei modelli ANN a una pompa di calore per scopi di diagnostica, richiedendo la misura delle sole grandezze fisiche normalmente già misurate nelle applicazioni reali. n
* Beniamino Fambri, Chiara D’Ignazi, Luca Molinaroli, Politecnico di Milano
Il presente lavoro, frutto di adattamento successivo, è fra i vincitori del Premio Tesi di Laurea 2024 assegnato da AiCARR per le migliori tesi focalizzate su tematiche inerenti l’efficienza energetica e il benessere sostenibile.
[1] Eurostat, Statistic Explained, Energy, Energy consumption in households, https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title = Energy_consumption_in_households (accessed Nov 17, 2023).
[2] S. Katipamula, M. R. Brambley, Review Article: Methods for Fault Detection, Diagnostics, and Prognostics for Building Systems—A Review, Part II, HVAC&R Research 2005, 11(2), 169–187.
[3] Ertunc, H.M., Hosoz, M., Artificial neural network analysis of a refrigeration system with an evaporative condenser, Applied Thermal Engineering 2006, 26(5-6), 627–635.
[4] Kizilkan, Ö., Thermodynamic analysis of variable speed refrigeration system using artificial neural networks, Expert Systems with Applications 2011, 38(9), 11686–11692.
[5] Kocyigit N., Fault and sensor error diagnostic strategies for a vapor compression refrigeration system by using fuzzy inference systems and artificial neural network, International Journal of Refrigeration 2015, 50, 69-79.
Il 54° Congresso Internazionale di AiCARR si terrà il 25 - 26 marzo 2026 a MCE – Mostra Convegno Expocomfort 2026 (Fiera Milano Rho) e avrà come titolo “Decarbonizzare il nostro futuro: aspetti energetici, economici e sociali di edifici e città più intelligenti e digitalizzati”.
La lotta al cambiamento climatico ha infatti reso la decarbonizzazione una priorità globale, e in questo contesto gli edifici e le città intelligenti rappresentano strumenti fondamentali per raggiungere gli obiettivi ambientali, economici e sociali prefissati.
In Europa, gli edifici sono responsabili di circa il 40% del consumo energetico primario, con i sistemi di climatizzazione che costituiscono la voce principale di questo dispendio.
Sfruttando sensori avanzati, software, dispositivi IoT e intelligenza artificiale è possibile digitalizzare gli edifici e ridurre drasticamente gli sprechi energetici attraverso l’integrazione di sistemi distribuiti come le rinnovabili, la cogenerazione e l’accumulo energetico.
Tuttavia, questa trasformazione presenta anche sfide importanti. La crescente automazione e l’utilizzo massiccio dell’IA stanno incrementando rapidamente il consumo dei data center, rendendo necessario contenerne l’impatto energetico e valorizzare il calore residuo prodotto. Inoltre, l’elettrificazione dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento richiede un aumento significativo della produzione da fonti rinnovabili
e livelli di efficienza sempre più elevati.
Sul piano economico, nonostante gli investimenti iniziali possano apparire considerevoli, il passaggio a infrastrutture intelligenti garantisce risparmi sostanziali sui costi energetici nel lungo periodo e una gestione più efficace delle risorse. Dal punto di vista sociale, la digitalizzazione urbana migliora concretamente la qualità della vita: riduce le emissioni migliorando la qualità dell’aria, rende più efficienti i trasporti pubblici e favorisce una pianificazione urbana più attenta. La transizione verso edifici e città più efficienti, che integrano fonti rinnovabili e valorizzano il riutilizzo del calore, rappresenta dunque un passaggio cruciale verso un’economia digitale più sostenibile e resiliente.
Durante il Congresso Internazionale di AiCARR verranno discussi alcuni di questi temi, raccolti grazie alle relazioni inviate dai soci nei mesi scorsi (l’elenco finale verrà diffuso entro il 1° marzo 2026):
1. Dalla EPBD alla pratica progettuale
2. Decarbonizzazione dei servizi di costruzione e integrazione energetica
3. Qualità dell’aria interna, comfort e salute
4. Digitalizzazione e gestione intelligente delle prestazioni
5. Innovazione nei materiali e nelle soluzioni per i servizi edilizi
6. Progettazione integrata e collaborazione interdisciplinare
Sono stati pubblicati il 13 novembre scorso gli Allegati Nazionali 1 e 7 relativi a norme fondamentali della serie UNI EN 16798.
“La pubblicazione degli Allegati Nazionali alla UNI EN 16798 (parti 1 e 7) e della revisione della UNI EN 16798-3 rappresenta un ulteriore passo avanti nel completamento del quadro nazionale per la definizione dei dati di input necessari alla progettazione dei sistemi di ventilazione”, ha commentato Claudio Zilio, presidente AiCARR.
Intelligenza artificiale per i progettisti: la seconda edizione del percorso
Cresce l’interesse per il nuovo mini-percorso in due moduli dedicato a un uso consapevole, pratico e strategico dell’AI nella progettazione. Dopo il successo degli appuntamenti di novembre e dicembre, da gennaio partirà la seconda edizione in diretta streaming. Il tema è particolarmente attuale, anche alla luce della Legge n. 132/2025, che riconosce l’AI come strumento operativo per le professioni intellettuali, introducendo obblighi di trasparenza e principi di supporto al lavoro del professionista. I moduli, Base e Approfondimenti e applicazioni, sono sviluppati da AiCARR Formazione con gli esperti di AIScanner e il contributo di professionisti della progettazione, per garantire un approccio concreto e mirato.
23 gennaio - Corso introduttivo di AI: Base
Modulo introduttivo sull’AI generativa: principi fondamentali, potenzialità in termini di efficienza e qualità, interazione con i LLM e integrazione nei flussi di lavoro. Fornisce una panoramica sugli strumenti disponibili ed esempi pratici, evidenziando limiti dell’AI e ruolo insostituibile delle competenze umane. Consigliato per chi proseguirà con il modulo Approfondimenti.
30 gennaio e 6 febbraio - Corso introduttivo di AI:
Approfondimenti e applicazioni
Modulo avanzato che guida a un uso evoluto e personalizzato dell’AI come assistente tecnico. I partecipanti impareranno a istruire i modelli per compiti specialistici, ricerche complesse, analisi e sintesi di documenti tecnici, redazione di relazioni e produzione di contenuti visivi. Prevede laboratori pratici, generazione di immagini, integrazione con strumenti CAD e creazione di un proprio kit operativo.
“Si tratta di un percorso lungo e articolato, che ha richiesto negli anni un impegno significativo e nel quale l’associazione ha svolto un ruolo di primo piano. Desidero esprimere il mio ringraziamento personale – e quello dell’Associazione – a tutte le persone che hanno contribuito in modo determinante a questo importante risultato, mettendo generosamente a disposizione le proprie competenze in modo completamente volontario e incarnando pienamente i valori
L’edizione 2026 del Percorso Fondamenti prende il via con tre moduli in diretta web, pensati per offrire una solida comprensione dei principi che regolano le trasformazioni dell’aria umida e la salubrità degli ambienti interni, aspetti cruciali per chi si occupa di progettazione, collaudo e manutenzione degli impianti ad aria. Si tratta di temi di grande attualità, anche alla luce dell’attenzione costante – da parte dei professionisti e non solo – verso la qualità dell’aria indoor. Come tutti i corsi del Percorso Fondamenti, anche questi moduli possono essere scelti con flessibilità in base alle proprie esigenze formative. I corsi sono in diretta streaming.
Il calendario
4 e 5 febbraio - Psicrometria: fondamenti e trasformazioni psicrometriche
9 e 10 febbraio - Il comfort termoigrometrico
16 e 17 febbraio - La qualità dell’aria interna
Involucro edilizio e prestazioni termiche, per impianti performanti
Partire da un’accurata valutazione dell’involucro edilizio è essenziale per progettare un sistema edificio-impianto efficiente. Per questo, AiCARR Formazione propone tre moduli in diretta streaming dedicati alle caratteristiche termofisiche dell’involucro e al calcolo dei carichi termici invernali ed estivi. I corsi guidano i partecipanti nella determinazione del fabbisogno energetico per la climatizzazione stagionale, offrendo le basi tecniche per una progettazione a regola d’arte. Un appuntamento particolarmente utile per professionisti junior che desiderano impostare correttamente i propri progetti e realizzare impianti performanti, in equilibrio con le specifiche energetiche dell’edificio.
Il calendario
20 e 23 febbraio - Caratteristiche termofisiche dell’involucro edilizio
4 e 5 marzo - Calcolo dei carichi termici estivi
9 e 12 marzo - Calcolo dei carichi termici invernali
Otto corsi per una visione completa degli impianti HVAC
Il programma, articolato in otto moduli dedicati alle principali tipologie di impianti HVAC, offre ai partecipanti una panoramica completa della progettazione nel settore. I moduli approfondiscono temi centrali come tipologie e criteri di scelta progettuale, impianti di climatizzazione a tutt’aria, sistemi di riscaldamento ad acqua, soluzioni miste aria/ acqua, unità di trattamento aria e tecniche di diffusione dell’aria negli ambienti.
I corsi, fruibili in diretta web, sono particolarmente indicati per chi intraprende la professione di progettista HVAC, ma risultano utili anche a figure non specializzate che desiderano acquisire una conoscenza di base delle principali configurazioni impiantistiche.
Il calendario
18 e 20 marzo - Gli impianti di climatizzazione: tipologie e criteri di scelta progettuale
1 e 3 aprile - Progettazione impianti di climatizzazione a tutt’aria: fondamenti
15 e 17 aprile - Progettazione impianti di climatizzazione a tutt’aria: dimensionamento
23 e 24 aprile - Progettazione impianti di riscaldamento ad acqua: fondamenti
8 e 11 maggio - Progettazione impianti di climatizzazione misti aria/acqua: fondamenti
13 e 18 maggio - Progettazione impianti di climatizzazione misti aria/acqua: dimensionamento
14 e 21 maggio - Diffusione dell’aria in ambiente interno 27 e 29 maggio - Unità di trattamento aria
fondativi di AiCARR”.
AiCARR supporta i propri Soci nel comprenderne l’impatto attraverso diversi strumenti di approfondimento.
Nella sezione “Normativa” del sito è già disponibile per tutti i Soci un focus dedicato alle principali novità introdotte.
Ricordiamo ai soci che, a partire dalle ore 09:00 del 5 dicembre e fino alle ore 17:00 del 19 dicembre, sarà possibile esprimere le proprie preferenze in merito all’elezione del Consiglio Direttivo e del Collegio dei Revisori dei Conti dell’Associazione per il triennio 2026-2029.
Sul sito AiCARR sono già disponibili i profili dei candidati (accessibili previa autenticazione), mentre informazioni dettagliate sulle modalità di voto verranno comunicate a ridosso dell’apertura delle votazioni.
Per avere accesso alla piattaforma di voto è necessario risultare in regola con il pagamento della propria quota associativa.
Con un intervento senza alcun preavviso è stata comunicata la chiusura dell’operatività del piano Transizione 5.0, in ragione di una riduzione della disponibilità dai previsti 6,3 miliardi di euro a soli 2,5 miliardi a poco più di un mese dalla scadenza. Il Ministero delle Imprese e del Made in Italy, attraverso un decreto direttoriale pubblicato il 7 novembre, ha infatti comunicato il taglio della disponibilità dei fondi e la contestuale chiusura per esaurimento. La piattaforma GSE per la raccolta delle domande di accesso al credito d’imposta non potrà accogliere nuove richieste con copertura finanziaria. Le imprese potranno comunque procedere con l’invio delle domande, ma riceveranno un avviso di esaurimento risorse. Le richieste presentate saranno inserite in una lista di attesa ed eventualmente ri-ammesse solo in caso di nuova disponibilità, ad esempio per rinunce relative a progetti già caricati, possibilità che allo stato attuale appare limitata.
La comunicazione è giunta mentre numerose imprese e professionisti, inclusi gli operatori del settore HVAC, stavano completando la documentazione in vista della scadenza del 31 dicembre. Molti progetti già strutturati, in alcuni casi
frutto di attività tecniche e consulenziali prolungate, rischiano ora di risultare privi della copertura economica attesa.
AiCARR, a tutela dei propri associati, auspica che venga individuata una soluzione che consenta alle imprese che hanno avviato investimenti conformi ai requisiti di poter usufruire del credito d’imposta previsto.
L’Associazione sottolinea inoltre l’importanza che le misure di incentivazione per la transizione energetica siano accompagnate da criteri chiari, tempistiche definite e risorse garantite, condizioni necessarie per assicurare continuità agli investimenti e contribuire efficacemente agli obiettivi di riduzione delle emissioni e incremento dell’efficienza energetica.
Si è svolta il 27 novembre, ospitata presso la sede di P3 Italy a Padova, la riunione annuale dei Delegati Territoriali AiCARR, un appuntamento ormai consolidato, dedicato al confronto sulle
attività svolte durante l’anno e alla condivisione delle prospettive per il futuro dell’Associazione sul territorio.
P3 Italy, Socio Sostenitore Benemerito e parte
della Consulta AiCARR, che da molti anni supporta in modo continuativo l’Associazione, ha accolto i Delegati Territoriali, lo staff AiCARR, il Presidente Eletto AiCARR e l’Amministratore Unico di AiCARR Formazione, insieme al proprio management aziendale, in un clima di grande disponibilità e collaborazione.
Nel corso dell’incontro, il Presidente AiCARR Claudio Zilio e il Presidente Eletto Fabio Minchio hanno consegnato a P3 Italy una targa di ringraziamento, a riconoscimento del sostegno continuativo alle attività culturali e formative dell’Associazione e di una partnership che negli anni si è dimostrata solida e fattiva.
La riunione è stata l’occasione per fare il punto sulle iniziative sviluppate dai Delegati Territoriali nel corso del 2025, raccogliere proposte e suggerimenti per il calendario del nuovo anno e rafforzare ulteriormente il ruolo della rete AiCARR come presidio tecnico e culturale sul territorio nazionale.
La giornata è proseguita con una presentazione aziendale da parte di P3 Italy e con la visita allo
stabilimento di produzione, durante la quale i partecipanti hanno potuto approfondire in particolare le innovazioni applicate alle condotte in materiale preisolato, progettate per assicurare elevati standard di qualità dell’aria interna e un’elevata affidabilità impiantistica.
In chiusura, una cena conviviale accompagnata da un raffinato concerto di violini e fisarmonica ha offerto un ulteriore momento di networking informale, contribuendo a consolidare il rapporto tra AiCARR, i suoi Delegati Territoriali e un partner storico come P3 Italy, nel segno di una collaborazione orientata all’innovazione e alla diffusione della cultura impiantistica di qualità.
Si è conclusa la trentesima Conferenza delle Parti sui cambiamenti climatici (COP30), tenutasi a Belém, nel cuore dell’Amazzonia brasiliana. La conferenza ha portato a un accordo che prevede un triplice aumento dei finanziamenti destinati ai Paesi in via di sviluppo per proteggere le popolazioni dagli impatti crescenti della crisi climatica, ma ha lasciato aperti diversi nodi critici che hanno deluso molti osservatori. Interessante la proposta di una Climate Coalition per integrare i mercati del carbonio, includendo un meccanismo di aggiustamento alle frontiere simile al carbon tax europeo.
Il tema più controverso, invece, riguarda l’accordo per l’eliminazione graduale dei combustibili fossili, con i Paesi produttori di petrolio che hanno bloccato qualsiasi linguaggio vincolante. Proprio su questo punto si è registrata una delle maggiori delusioni della COP: non solo non è stato raggiunto un impegno esplicito alla progressiva eliminazione di petrolio, gas e carbone, ma non è stata nemmeno definita una roadmap operativa
per guidare la transizione energetica globale. Il testo finale ricorre a formulazioni generiche e non vincolanti, rinviando di fatto le decisioni più difficili e lasciando irrisolto il nodo centrale della crisi climatica.
Il Segretario Generale delle Nazioni Unite António Guterres, pur riconoscendo alcuni progressi, ha sottolineato con preoccupazione che mantenere l’aumento della temperatura globale sotto 1,5 °C entro fine secolo richiede tagli profondi e rapidi alle emissioni, con piani chiari e credibili per la transizione dai combustibili fossili all’energia pulita.
Fondamenti 2026
I corsi dedicati alle centrali
Questi quattro moduli sono pensati per approfondire la progettazione e gestione delle centrali termiche, idriche e frigorifere. In particolare, il corso dedicato alle centrali termiche parlerà di combustione, generatori di calore, sicurezza antincendio, impianti a gas e componenti principali. Il modulo su impianti idrici e sistemi di scarico affronterà temi quali dimensionamento, pressurizzazione, stoccaggio e trattamento dell’acqua per usi termici e sanitari. Per le centrali frigorifere verranno illustrati regolazione, contenuto d’acqua, layout d’impianto, acustica e criticità di installazione. E infine principi fisici, componenti e calcolo delle prestazioni stagionali saranno gli argomenti sviluppati nel modulo su macchine frigorifere e pompe di calore.
Questa proposta formativa in diretta streaming è pensata per giovani professionisti del settore HVAC, tecnici edificio-impianto, energy manager e gestori di strutture pubbliche e private.
Il calendario
4-5 giugno - Centrali termiche
10-11 giugno - Centrali e impianti idrici - Sistemi di scarico acque reflue
16-17 giugno - Macchine frigorifere e pompe di calore: fondamenti
22-23 giugno - Centrali frigorifere
Comfort e risparmio energetico con la regolazione automatica degli impianti
La regolazione automatica è ormai una componente essenziale degli impianti di climatizzazione, fondamentale per garantire comfort termoigrometrico e ottimizzare i consumi energetici, in linea con quanto indicato dalla UNI/TS 113002. A conclusione dell’edizione 2026 dei Fondamenti, AiCARR Formazione propone il corso online in due giornate, rivolto a progettisti junior, tecnici, energy manager e in generale professionisti del settore HVAC. Il programma affronta i fondamenti della regolazione automatica, il dimensionamento delle valvole, le principali applicazioni nei sistemi edificio-impianto e le opportunità di risparmio energetico. Il calendario 24 e 25 giugno
Tutte le informazioni relative ai corsi sono pubblicate sul sito www.aicarrformazione.org
#96 Efficienza energetica nel residenziale Pdc e sistemi ibridi
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Climatizzazione nel terziario Idrogeno
Qualità dell’aria interna Ventilazione e filtrazione
Ottimizzazione energetica nell’industria Refrigerazione
Comfort nelle scuole Sistemi di gestione e controllo
Riqualificazione impiantistica negli edifici storici
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Pompa di calore in R290 durevole per natura
La nuova pompa di calore di GREE in R290 amplia la gamma migliorando l’efficienza energetica e garantendo un minor impatto sul pianeta. In GREE crediamo che la sostenibilità si realizzi attraverso soluzioni progettate per durare, con qualità, efficienza e rispetto per l’ambiente, pensate per accompagnarci verso un futuro più responsabile.
