AiCARR Journal #74 - Pompe di calore | Sistemi ibridi

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#74 Organo Ufficiale AiCARR

ISSN:2038-2723

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO13 - MAGGIO-GIUGNO 2022

NORMATIVA FOTOVOLTAICO: NOVITÀ DAL DL ENERGIA VERSO UN SISTEMA ELETTRICO FLESSIBILE, TRA SFIDE E OPPORTUNITÀ SMART HEAT PUMP E INTERAZIONE CON LA RETE ELETTRICA PDC AD ALTA TEMPERATURA IN CONDOMINIO CASE STUDY PROGETTAZIONE IMPIANTISTICA DI STRUTTURE RICETTIVE POMPA DI CALORE CON IMPIANTO IDRONICO PER UN POLO PRODUTTIVO VANTAGGI DEI SISTEMI IBRIDI IN EDIFICI ESISTENTI PERCHÉ E COME NASCONO I SISTEMI IBRIDI

POMPE DI CALORE SISTEMI IBRIDI

POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - GIPA/LO/CONV/003/2013.




Periodico Organo ufficiale AiCARR n. 74 maggio-giugno 2022 www.aicarrjournal.org

EDITORS IN CHIEF Francis Allard (France) Filippo Busato (Italy) HONORARY EDITOR Bjarne Olesen (Denmark) ASSOCIATE EDITORS Karel Kabele (Czech Republic) Valentina Serra (Italy) SCIENTIFIC COMMITTEE Ciro Aprea (Italy) William Bahnfleth (USA) Marco Beccali (Italy) Umberto Berardi (Italy) Anna Bogdan (Poland) Alberto Cavallini (Italy) Iolanda Colda (Romania) Stefano Corgnati (Italy) Annunziata D’Orazio (Italy) Filippo de’ Rossi (Italy) Livio de Santoli (Italy) Marco Dell’Isola (Italy) Giorgio Ficco (Italy) Marco Filippi (Italy) Manuel C. Gameiro da Silva (Portugal) Cesare M. Joppolo (Italy) Dimitri Kaliakatsos (Italy) Essam Khalil (Egypt) Jarek Kurnitski (Latvia) Renato M. Lazzarin (Italy) Catalin Lungu (Romania) Anna Magrini (Italy) Zoltán Magyar (Hungary) Rita M.A. Mastrullo (Italy) Livio Mazzarella (Italy) Arsen Melikov (Denmark) Gino Moncalda Lo Giudice (Italy) Boris Palella (Italy) Federico Pedranzini (Italy) Fabio Polonara (Italy) Piercarlo Romagnoni (Italy) Francesco Ruggiero (Italy) Luigi Schibuola (Italy) Giovanni Semprini (Italy) Jorn Toftum (Denmark) Timothy Wentz (USA) Claudio Zilio (Italy)

REDAZIONE Giorgio Albonetti | Direttore Responsabile Erika Seghetti | Coordinamento Editoriale – redazione.aicarrjournal@quine.it Hanno collaborato a questo numero | Antonino Casale, Paolo Baggio, Manuel Baratella, Marco Baratieri, Giovanni Curculacos, Davide Falabretti, Mauro Farronato, Fabio Minchio, Fernando Pettorossi, Luca Alberto Piterà, Alessandro Prada, Erica Roccatello, Massimo Salmaso, Oriano Sturaro, Cristian Zambrelli, Luca Zordan MANAGEMENT BOARD Giorgio Albonetti Filippo Busato Luca Alberto Piterà Erika Seghetti EDITORIAL BOARD Carmine Casale Pino Miolli Marco Noro Luca Alberto Piterà Valentina Serra Luigi Schibuola Claudio Zilio

AiCARR journal è una testata di proprietà di AiCARR – Associazione Italiana Condizionamento dell’Aria, Riscaldamento e Refrigerazione Via Melchiorre Gioia 168 – 20125 Milano Tel. +39 02 67479270 – Fax. +39 02 67479262 www.aicarr.org Gli articoli presenti all’interno di AiCARR Journal sono il risultato di una libera e personale interpretazione dei relativi autori. In nessun caso le idee espresse dall’autore possono essere considerate come parere di AiCARR. Nel caso in cui qualche diritto di autore sia stato involontariamente leso, si prega di contattare l’autore dell’articolo, al fine di risolvere ogni possibile conflitto.

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PUBBLICITÀ Luigi Mingacci | Sales Manager – l.mingacci@lswr.it – cell. 320 4093415 Ilaria Tandoi | Ufficio traffico – i.tandoi@lswr.it SERVIZIO ABBONAMENTI abbonamenti.quine@lswr.it – tel. 02 864105 Abbonamento annuale (6 fascicoli): 55 € PRODUZIONE Antonio Iovene | Procurement Specialist – a.iovene@lswr.it – cell. 349 1811231 Grafica e Impaginazione: Marco Nigris Stampa: Aziende Grafiche Printing srl – Peschiera Borromeo (MI) EDITORE Quine srl Sede legale Via Spadolini, 7 – 20141 Milano www.quine.it – info@quine.it – tel. 02 864105

Testata Associata

Aderente

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Sistema di climatizzazione VRF Vitoclima 333-S Efficiente, flessibile e veloce da installare

Costi energetici ridotti, installazione agevole, facile gestione: il marmificio Marimar di Verona ha scelto il sistema VRF Vitoclima 333-S di Viessmann per rinnovare completamente la gestione caldo/freddo dell’area uffici. Oltre a consentire una configurazione flessibile, Vitoclima 333-S si abbina ai sistemi di trattamento aria Viessmann, per un comfort eccellente degli ambienti commerciali e grazie alla riduzione dei costi l‘azienda diventa più competitiva! viessmann.it/vitoclima333-S


EDITORIALE

LA TRANSIZIONE ENERGETICA VA COSTRUITA Scrivo questo editoriale da Bari in un’occasione particolare. Riprendono finalmente le attività convegnistiche in presenza e senza limitazioni di capienza dopo due anni di pausa o attenuazione. Questa occasione è anche un valido motivo per ricordare la ricca attività convegnistica che in passato AiCARR ha realizzato in questa città, con i convegni sulla refrigerazione alimentare nel 1987 e successivamente con cadenza quasi annuale fino ai due appuntamenti, rispettivamente sul condizionamento dell’aria e sul riscaldamento, entrambi alimentati a gas naturale, del 1991 e 1992. Non dimentico la lunga serie degli appuntamenti annuali con il convegno itinerante di Padova-Bari-Catania (accanto a quella di Bologna-Torino-Napoli) tenutosi fino al 2010, ma sicuramente gli incontri a tema esclusivo e non replicati altrove assumono un particolare rilievo nella giornata di oggi, in cui AiCARR si confronta con il tema dell’idrogeno quale vettore energetico strumento per la decarbonizzazione. Per una simpatica coincidenza, lo fa nel giorno in cui viene comunicata al grande pubblico sui quotidiani nazionali la notizia di una manovra comunitaria da 300 miliardi di euro (di cui 72 a fondo perduto) a favore dell’indipendenza dal gas e per un maggiore sviluppo della produzione da fonti rinnovabili (“fotovoltaico su tutti i tetti” è il contenuto del titolo di alcune testate). Dal punto di vista dell’Associazione, da sempre legata al mondo della ricerca scientifica nell’ambito della climatizzazione ma anche dell’efficienza energetica, si può affermare che la necessità di un cambiamento è quantomai

sentita; ed è sentita con urgenza, serve decidere quale strada percorrere per questo cambiamento del paradigma energetico, questa transizione (o “next step of evolution” se vogliamo utilizzare una lingua internazionale), e quali sono i tempi per l’attuazione di questo cambiamento. La concentrazione di anidride carbonica in atmosfera ha superato di recente le 420 ppm, ed è necessario non solo considerare l’emissione annuale ma cominciare a fare i conti con il contenuto complessivo di CO2 in atmosfera, per capire “quanto tempo rimane”. L’emergenza ambientale rende necessario agire in tempi rapidi, come sottolineato a più riprese in diversi articoli apparsi recentemente su questa nostra rivista. Le strade percorribili sono diverse, e molto probabilmente non esiste una soluzione unica, ma un insieme organico di tecnologie, gestione, comportamenti in grado di farci attraversare il guado che separa un passato non sostenibile da un futuro migliore. Qualsiasi sia la scelta politica — perché potrà essere soltanto una scelta politica — è importante che sia lungimirante e ben confortata dalla scienza, dalla tecnica e dall’economia in almeno due direzioni; una quella di rendere l’energia una risorsa pulita e accessibile a tutti, la seconda quella di generare un indotto significativo sul mercato del lavoro; è inutile sforzarsi di togliere il collo dal cappio dei combustibili fossili per andare a infilarlo in quello della dipendenza da tecnologie importate completamente (o quasi) dall’estero. La transizione energetica va costruita, e deve implicare anche la creazione di occupazione e lavoro, a livello di sistema paese e di unione europea. Filippo Busato, Presidente AiCARR

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- M e a d a

Baxi Hybrid Power, composti da uno o più generatori in pompa di calore abbinati a caldaie a gas di alta potenza (singole o in cascata) e gestiti da un Hybrid manager, è la soluzione ibrida pensata

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Sistemi Ibridi Commerciali Baxi Hybrid Power

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FA C T O R Y

da Baxi per la riqualificazione di edifici residenziali esistenti, palazzine e condomini con impianto centralizzato.

Ottimizzazione del risparmio energetico

Elevata modularità

Riduzione dei costi di gestione dell’impianto

Doppio salto di classe in ottica di Superbonus

La più ampia gamma di configurazioni sul mercato

e - Ma


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Novità prodotti 8

NORMATIVA Fotovoltaico: novità dal DL Energia Dall’autoconsumo all’agrivoltaico, ecco cosa cambia con il Decreto Energia convertito in legge L.A. Piterà

SCENARI ENERGETICI

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Flessibilità del sistema elettrico: nuove sfide ed opportunità La sempre maggiore diffusione di impianti da fonti rinnovabili richiede un’evoluzione delle strategie di controllo e regolazione del sistema elettrico, anche grazie alla diffusione di nuove tecnologie D. Falabretti

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SMART HEAT PUMP Smart heat pump e interazione con la rete elettrica In un contesto evolutivo come quello attuale si inserisce la necessità di sviluppare pompe di calore sempre più smart e sempre più orientate a inviare segnali in rete e a interagire in tempo reale con la rete elettrica F. Pettorossi

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PDC IN CONDOMINIO Sistemi in pompa di calore ad alta temperatura per edifici condominiali esistenti con impianti a radiatori Analisi delle opzioni per l’impiego di pompe di calore elettriche in contesti condominiali nei progetti di riqualificazione F. Minchio

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CASE STUDY Un approccio innovativo alla progettazione impiantistica di strutture ricettive Nel nuovo polo ricettivo “Life Source”, realizzato a Bergamo, è stato installato un sistema che integra impianto idronico ed espansione diretta A cura di M. Salmaso e A. Casale

L’approccio olistico nella progettazione e realizzazione dei moderni impianti idronici Sistema di condizionamento a pompa di calore con impianto idronico a completa modulazione delle portate, realizzato per un nuovo sito produttivo in provincia di Padova G. Curculacos, O. Sturaro, M. Baratella, L. Zordan

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SIMULAZIONE Vantaggi dei sistemi ibridi in edifici esistenti I risultati di uno studio di simulazione che mette a confronto quattro diverse logiche di controllo di un sistema ibrido, considerando diverse tipologie di edificio e clima E. Roccatello, A. Prada, C. Zambrelli, M. Baratieri, P. Baggio

IL PUNTO DI VISTA DEL COSTRUTTORE Perché e come nascono i sistemi ibridi La soluzione tecnologica non è mai una sola, ma molto spesso è l’insieme armonico di più tecnologie M. Farronato


SERIE NRG

ECOLOGICI. PERFORMANTI. LA SOLUZIONE COMPLETA PER UNA CLIMATIZZAZIONE SOSTENIBILE CHILLER E POMPE DI CALORE AD ELEVATA EFFICIENZA CON REFRIGERANTE R32

MOSTRA CONVEGNO EXPOCOMFORT Milano 28 giugno - 1 luglio 2022 hall 22 stand K31-M32

Una gamma completa di pompe di calore reversibili e refrigeratori condensati ad aria a basso GWP, particolarmente indicati nei complessi residenziali e commerciali, o per impieghi industriali. La serie trova applicazione sia nelle piccole che nelle grandi strutture, grazie a macchine

Aermec S.p.A. via Roma, 996 - 37040 Bevilacqua (VR) T. +39 0442 633111 www.aermec.com

di dimensioni piccole (fino a 200 kW ca.) o più grandi (fino a 700 kW). Il refrigerante ecologico R32 garantisce il funzionamento alla massima efficienza stagionale in riscaldamento e raffrescamento, nel pieno rispetto dell’ambiente. Tutte le versioni sono dotate di valvola di

REFRIGERANTE R32

A BASSO GWP* *GLOBAL WARMING POTENTIAL potenziale di riscaldamento globale

espansione elettronica di serie, permettono limiti operativi estesi e hanno disponibilità di opzioni per produzione di acqua glicolata fino a -8°C; il dispositivo Night Mode, inoltre, consente di ridurre la potenza sonora nelle ore notturne. Le versioni NRGI e NRGI H sono equipaggiate di compressori Scroll inverter.


Novità Prodotti POMPE DI CALORE MONOBLOCCO La nuova pompa di calore aria-acqua THERMA V R32 Monoblocco S è la soluzione all-inone che garantisce le prestazioni, l’affidabilità e l’efficienza tipiche dei prodotti HVAC di LG Electronics, nonché il funzionamento più silenzioso tra i modelli della serie. Più sostenibili, i sistemi aria-acqua sfruttano l’aria proveniente dall’esterno come fonte di calore per ridurre il consumo di elettricità e aumentare l’efficienza energetica. In versione Monoblocco si configura come un sistema completo che racchiude unità interna ed esterna in un unico modulo, che non ha bisogno né dell’installazione di un’unità interna né del collegamento delle tubazioni frigorifere. Grazie a questo design, tutti i componenti idronici sono integrati nell’unità esterna, garantendo maggiore flessibilità di installazione, efficienza nell’utilizzo degli spazi e sicurezza. Inoltre, offre prestazioni superiori e un funzionamento più silenzioso. In modalità Low Noise, infatti, produce una rumorosità pari a soli 35 dB(A), nel rispetto delle stringenti normative europee sui livelli di rumorosità. Grazie al R1 Compressor™ di LG, che assicura riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria anche quando le temperature scendono fino a –25 °C (con prestazioni al 100% della capacità operativa fino a –15 °C), garantisce la massima efficienza energetica. www.lgbusiness.it

MONOBLOCCO A R32 CON ALIMENTAZIONE TRIFASE La gamma Aquarea T-CAP Monoblocco Generazione J R32 di Panasonic è ora disponibile anche con

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alimentazione trifase per le taglie 9, 12 e 16 kW. I nuovi modelli utilizzano il refrigerante R32, che ha un GWP di 675, inferiore del 68% rispetto al refrigerante R410A utilizzato fino a oggi. Rispetto alle unità precedenti, i nuovi prodotti della Generazione J, possono raggiungere i 65ºC di temperatura di mandata dell’acqua, utilizzando solo il circuito frigorifero. Questo consente di soddisfare in modo sostenibile tutte le esigenze, dal retrofit alle nuove costruzioni. Infatti, è possibile sostituire facilmente caldaie tradizionali a gas o gasolio lavorando così su terminali ad alta temperatura. Come tutte le unità della serie T-CAP, anche questi ultimi modelli mantengono la potenza nominale di riscaldamento fino a –20ºC di temperatura esterna. Le taglie 9 e 12 kW dei nuovi modelli raggiungono efficienze più elevate dei precedenti, con un valore di SCOP pari a 4,96 con una classe A+++ a bassa temperatura (35ºC) e un SCOP di 3,57 con una classe A++ a media temperatura (55 °C). La caratteristica distintiva della serie T-CAP Aquarea è l’nstallazione di uno scambiatore di calore tubo in tubo all’uscita del condensatore. Grazie a esso è possibile mantenere costante la capacità di riscaldamento anche a temperature sotto 0ºC, senza l’ausilio della resistenza elettrica di back up presente all’interno della macchina. Questa peculiarità permette al progettista di non sovradimensionare la pompa di calore, aumentando così l’efficienza dell’intero sistema ai carichi parziali. Come l’intera gamma Panasonic, anche le nuove unità possono essere gestite da remoto attraverso l’applicazione Panasonic Aquarea Smart Cloud, dedicata all’utente finale. Si tratta di uno strumento intuitivo atto a gestire/monitorare a distanza il funzionamento della pompa di calore con la possibilità di verificare in tempo reale lo stato attuale e storico dei consumi energetici. Attraverso invece l’applicazione Aquarea Service Cloud, l’utente può consentire ai centri assistenza autorizzati Panasonic di prendersi cura da remoto della propria pompa di calore. www.aircon.panasonic.eu


POMPE DI CALORE MULTISCROLL CON R32 PER GRANDI IMPIANTI Nel 2021 Clivet ha lanciato la gamma di pompe di calore Spinchiller4 (WSAN-YSC4) con compressori multiscroll e refrigerante R32 con potenze da 215 a 655 kW. Questa soluzione da marzo 2022 è disponibile con potenze da 670 a 1260 kW per poter offrire una risposta efficiente e affidabile alla crescente domanda di produzione di riscaldamento a basse emissioni di carbonio e con refrigeranti a basso GWP anche per i grandi impianti. La serie WSAN-YSC4 è disponibile in due versioni energetiche: Excellence (EXC) ad altissima efficienza stagionale con SEER fino a 4,86 e Premium (PRM) ad alta efficienza stagionale con SEER fino a 4,64. La tecnologia Multiscroll, i ventilatori EC a elevata efficienza energetica e la regolazione continua della velocità sono alcune delle tecnologie adottate su Spinchiller4 che consentono di: • fornire all’impianto solo l’energia richiesta, in ogni condizione operativa • seguire il carico anche in condizioni di forte parzializzazione • garantire elevati valori di efficienza, riducendo così i costi di gestione.

MACCHINE DEDICATE PER SINGOLI PROGETTI

Elevata silenziosità La serie WSAN-YSC4 propone 3 livelli acustici, non variando le dimensioni dell’unità: una versione acustica standard (ST), una versione acustica con insonorizzazione compressori (SC) che permette di abbassare la rumorosità di –4/–5 dB(A) rispetto alla versione standard e una versione acustica super silenziata (EN) con un abbattimento della rumorosità di –8/–9 dB(A) rispetto alla versione standard.

Massima adattabilità I quattro circuiti frigoriferi, la modulazione di capacità fino a 16 gradini, la produzione di acqua calda fino a +55 °C e un campo operativo in riscaldamento fino a –15 °C di aria esterna permettono di soddisfare molteplici condizioni operative. La serie WSAN-YSC4 offre la possibilità di scegliere il tipo di scambiatore lato utilizzo: scambiatore a piastre (scelta standard), o scambiatore a fascio tubiero, soluzione è consigliata per tutte le applicazioni dove il fluido vettore presenta impurità. www.clivet.com

COSTRUTTORI DI UNITÁ PER IL CONDIZIONAMENTO E PROCESSO INDUSTRIALE

GAMMA PRODOTTI

ACM Kälte Klima® dispone di una vasta gamma di configurazioni per le sue macchine, al fine di fornire ai clienti la massima personalizzazione: tutte le unità si adattano ad una varietà di conformazioni impiantistiche che coprono un ampio raggio di obiettivi e necessità: con potenze che vanno dai 13 fino ai 1600 kW. Dimensioni, caratteristiche tecniche e prestazioni di ciascuna soluzione, dai refrigeratori alle pompe di calore aria/acqua reversibili, possono essere definite preventivamente con il Cliente.

Refrigeratori aria/acqua Pompe di calore aria/acqua Refrigeratori acqua/acqua Pompe di calore acqua/acqua Climatizzatori di precisione Unità polivalenti aria/acqua Unità motocondensanti Unità motoevaporanti Condensatori remoti Free cooling e Roof-Top

ACM Kälte Klima S.r.l. via Dell’Industria, 17 - 35020 ARZERGRANDE (PD) - Italy Tel. +39 049 5800981 - Fax +39 049 5800997

e-mail: info@acmonline.it www.acmonline.it


Novità Prodotti SISTEMA VMC CON PURIFICAZIONE DELL’ARIA Per mantenere ideale la concentrazione di umidità in ogni momento, nonché assicurare una maggiore salubrità negli ambienti, la soluzione più semplice e immediata è l’installazione di sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata che permettano un salutare ricambio dell’aria indoor. Proprio per rispondere a questa esigenza Helty — azienda di riferimento nel settore della VMC decentralizzata e del benessere abitativo — propone il sistema Flow Plus, una macchina installabile a parete senza lavori invasivi in grado non solo di aerare costantemente i locali ma, grazie al sensore igrometrico integrato, anche di tenere sotto controllo il livello di umidità. Dotato di sensore igrometrico, Flow Plus misura il livello di umidità nell’aria e regola automaticamente il proprio funzionamento contribuendo a mantenere ideali le condizioni climatiche all’interno degli ambienti. In questo modo viene contrastata la formazione di condensa e muffa in modo naturale, senza necessità di ricorrere ad altri rimedi a posteriori. Il sistema, infatti, espelle l’aria esausta, carica di umidità e sostanze dannose, e introduce aria pulita proveniente dall’esterno, purificata dal filtro e pre-temperata prima di immetterla negli ambienti.

Loscambiatoredicaloreentalpico a doppio flusso incrociato, di cui Flow Plus è equipaggiato, consente inoltre di recuperare fino all’91%delcaloredall’ariaestratta, utilizzandolo per riscaldare quella in entrata. La temperatura indoor rimane così invariata, evitando da un lato gli sprechi e le dispersioni termiche dettate dallanecessitàdiaprirelefinestre e determinando dall’altro un risparmio sui costi in bolletta. La decentralizzazione del sistema, inoltre, permette di gestire la qualità dell’aria stanza per stanza, regolando la portata della ventilazione in base alle reali esigenze del singolo ambiente e mantenendo sempre ottimale il funzionamento del sistema. Per contrastare l’ingresso negli spazi domestici di inquinanti, batteri e pollini provenienti dall’esterno, Flow Plus è attrezzato di serie un doppio filtro F7+G4. Si tratta cioè di un filtro aria ad alta prestazione in grado di arrestare le polveri sottili PM10 e il 65% delle PM2,5, oltre che impedire l’ingresso a pollini e smog. vmc.heltyair.com

POMPA SCARICO CONDENSA PER CLIMATIZZATORI Sanicondens Clim Mini New Silence (novità 2021) di Sanitrit marchio leader a livello mondiale nel settore degli apparecchi sanitari di SFA Group, è la pompa progettata per espellere la condensa dalle unità di condizionamento dell’aria. Le sue piccole dimensioni le permettono di integrarsi facilmente in un climatizzatore a muro. Capace di aspirare fino a 2 m, ha un lieve impatto acustico pari a 21 dB (A). Gli accessori di fissaggio e di raccordo di serie ne fanno una pompa facile da installare. Sanicondens Clim Mini New Silence è composta da due elementi principali: il blocco di rilevazione e il blocco pompa. Le acque di condensa penetrano all’inizio nel blocco di rilevazione. Quando il livello al suo interno è abbastanza alto, la pompa si attiva e aspira le acque di condensa per scaricarle. www.sanitrit.it

DEPURAZIONE DELL’ARIA NELLE SCUOLE Sin dall’inizio della pandemia si è aperto il dibattito sulla ventilazione e la qualità dell’aria nelle aule scolastiche, così da garantire a studenti e insegnanti la possibilità di svolgere in sicurezza le lezioni in presenza senza dover ricorre all’apertura delle finestre, che va contro gli obiettivi di risparmio energetico, mai come in questi giorni, attuali. VORTICE ha sviluppato una serie di prodotti che, oltre all’efficacia e alla sicurezza d’impiego, si caratterizzano per la facilità di messa in opera, che non richiede gravosi interventi impiantistici. Il nuovo DEPURO SKY EASY II è un Depuratore e Sanificatore specificamente studiato per l’uso in aule scolastiche, sale riunioni, uffici e, più in generale, locali dove è necessario contenere le emissioni sonore. È, infatti, molto silenzioso e non disturba le attività come quelle in presenza di alunni e insegnanti. A titolo di esempio, il rumore emesso a una velocità di funzionamento sufficiente a depurare e sanificare 4 volte in 1 ora l’aria di un’aula alta 3 m e con una superficie di 64 m2, è inferiore al rumore di fondo in una chiesa vuota. Si contraddistingue, inoltre, per la portata massima particolarmente elevata, superiore ai 2.300 m3/h, 10

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essenziale per ristabilire rapidamente adeguati livelli di qualità dell’aria negli ambienti. È dotato di più stadi filtranti capaci di catturare il 99,995% delle impurità molto piccole, limitando la propagazione del virus SARS-CoV-2 che si diffonde attraverso le micro-goccioline frutto della nostra respirazione. La presenza, nel modello EVO, di due moduli di fotocatalisi la cui efficacia nei confronti del COVID-19 è stata comprovata dai test condotti presso l’Istituto L. Sacco di Milano, ne accentua ulteriormente l’efficacia. DEPURO SKY EASY II si installa a soffitto, così da permettere il pieno sfruttamento degli spazi e scongiurare il rischio di impatti, sempre possibili in aree frequentate da bambini e ragazzi. Per contenere i consumi adotta un motore a controllo elettronico, analogo a quelli in uso sulle più recenti vetture elettriche. Il pannello comandi con display LCD permette di programmarne il funzionamento, adattandolo secondo le esigenze, e di monitorare costantemente lo stato dei filtri, segnalandone la loro sostituzione. www.vortice.it


MCE preview POMPE DI CALORE POLIVALENTI SILENZIOSE HiRef presenta la nuova linea di prodotto della serie MSL: pompe di calore polivalenti, in classe A, condensate ad aria con compressori scroll. Refrigeratori che vengono installati su tetti degli edifici: diventa quindi fondamentale garantire un impatto acustico pressoché nullo. Le unità polivalenti della gamma MSL sono unità aria/acqua in classe energetica A sia in raffreddamento che in riscaldamento, disponibili per utilizzo con refrigerante R454B in versione “A2L” a basso impatto ambientale, oppure con refrigerante R410A tradizionale. La gamma MSL è progettata per gestire il condizionamento di impianti industriali e i carichi termici in applicazioni tecnologiche, dove l’affidabilità 24/7 e in tutte le condizioni di lavoro, caratteristica peculiare di tali unità, rappresenta un requisito fondamentale. La gamma MSL utilizza compressori scroll di ultima generazione, scambiatori ad acqua a fascio tubiero a doppio passaggio ottimizzati per l’utilizzo con refrigeranti ad alta pressione (R410A/R454B) e ventilatori assiali ultra-silenziosi. Per garantire una maggiore facilità di manutenzione dei collettori delle batterie condensanti e dei componenti del circuito frigo, che si trovano dietro il quadro elettrico, la gamma MSL è fornita di standard con la guida di scorrimento Hi-Rail. Questa permette di estrarre agilmente il quadro, ricavando uno spazio aggiuntivo per la manutenzione straordinaria, senza impattare sull’ingombro a terra richiesto per il normale funzionamento dell’unità. Particolare attenzione durante le fasi di progettazione delle unità MSL è stata posta nella configurabilità delle connessioni idrauliche. Esse possono essere sul retro, sul lato destro o sinistro a seconda delle esigenze d’impianto e installazione. Quest’attenzione nei particolari risulGli umidificatori adiabatici della serie NEB sono facili da installare, richiedono pota particolarmente efficace nei casi in cui si debba chissima manutenzione, hanno costi di esercizio ridottissimi, possono essere installati a parete o appesi, funzionano con acqua normale o demineralizzata. fare un replacement di un’unità esistente o laddove gli spazi di installazione siano contenuti. NEB e mini NEB: la soluzione ideale per l’umidificazione di grandi e piccole celle di hiref.it conservazione di frutta e verdura.

L’umidità, naturalmente.

CUOGHI s.r.l. via Garibaldi, 15 - 35020 Albignasego (PD) - Italia tel. +39 049 862.90.99 - fax +39 049 862.91.35 www.cuoghi-luigi.it - info@cuoghi-luigi.it

PROGETTATO E PRODOTTO IN ITALIA


MCE preview POMPE DI CALORE GEOTERMICHE INNOVA ha sviluppato eHPoca GEO WW la pompa di calore geotermica che utilizza come sorgente due elementi naturali: l’acqua di falda e la temperatura del terreno, due fonti di energia che garantiscono una temperatura costante (10÷15 °C) tutto l’anno a vantaggio di un funzionamento stabile e di un rendimento molto superiore rispetto alle classiche pompe di calore. Il ricorso a un impianto geotermico con eHPoca GEO WW di INNOVA è una soluzione altamente rispettosa dell’ambiente, indicata in edifici di piccole e grandi dimensioni ubicati in aree dal clima rigido (invernale ed estivo) realizzati sopra una falda o che dispongono di terreno circostante (necessario per la realizzazione dei pozzi o del campo geotermico) oppure equipaggiati con un impianto ad anello o “waterloop” (molto diffuso nelle applicazioni commerciali). Per ottenere lo scambio termico, infatti, è necessaria la realizzazione di pozzi a circuito aperto ad acqua di falda, oppure di un campo composto da sonde ipogee orizzontali o verticali (circuito chiuso ad acqua + glicole), equipaggiato con una semplice pompa di circolazione e, a valle della pompa di calore geotermica un accumulo termostatico suggerito per conferire ulteriore inerzia all’impianto, a vantaggio di un maggiore risparmio energetico. 500 mm. (L) x 380 mm. (P) x 825 mm. (H) sono le dimensioni estremamente contenute delle pompe di calore eHPoca GEO WW di INNOVA a cui può essere abbinato un bollitore separato per la produzione dell’acqua calda sanitaria della capacità di 170 litri per realizzare un impianto integrato e completo sia per la climatizzazione estiva e invernale, sia per le necessita idrico-sanitarie. eHPoca GEO WW di INNOVA è in classe energetica A+++ ed è disponibile in due taglie di poten-

za termica/frigorifera: la versione 5 M che mette a disposizione 5,55 kWt (max 7,33 kWt) per il riscaldamento (max COP = 5,93) e 6,60 kWf (max 8,82 kWf) per il raffrescamento (max EER = 8,81) a fronte di una potenza elettrica assorbita pari a 0,82 kWe e la versione 9 M che mette a disposizione 8,88 kWt (max 11,00 kWt) per il riscaldamento (max COP = 5,92) e 10,59 kWf (max 13,22 kWf) per il raffrescamento (max EER = 8,18) a fronte di una potenza elettrica assorbita pari a 0,81 kWe. www.innovaenergie.com

POMPA DI CALORE MONOBLOCCO DC INVERTER Sinclair lancia la nuova 4° generazione della gamma pompe di calore aria-acqua monoblocco DC inverter S-THERM con R32. La gamma Monoblocco, composta unicamente da un’unità esterna in cui sono racchiusi tutti i componenti idraulici, senza quindi bisogno di un modulo separato, utilizza il moderno compressore a doppio-stadio con controllo di velocità ad alta efficienza persino in presenza di basse temperature. Al variare della temperatura esterna e grazie al controllo della velocità, questa pompa di calo-

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re ricalibra il fabbisogno di potenza e mantiene costanti i parametri impostati, mantenendo sempre la temperatura richiesta e i consumi elettrici. La pompa di calore è gestibile tramite il pannello di controllo touch-screen e user-friendly. Oltre all’impostazione della temperatura degli ambienti e dell’acqua sanitaria in base alla stagione, l’utente può impostare i parametri per la modalità di emergenza e per il riscaldamento rapido dell‘acqua, modalità vacanza, impostare il ciclio anti-legionella e lo sbrinamento manuale, oltre alla modalità risparmio energetico. La Monoblocco è facilmente collegabile direttamente con impianto a riscaldamento pavimento e a un serbatoio di accumulo per l’acqua calda sanitaria. Per l’avviamento, è sufficiente eseguire il collegamento alla rete elettrica e all’impianto di riscaldamento e l’unità è pronta all’uso. Un enorme vantaggio in termini di costi rispetto alle unità con modulo idronico separato, perché in questo modo il tecnico non dovrà predisporre i collegamenti tra le due unità (tubo gas refrigerante), ma dovrà semplicemente settare la motocondensante direttamente sull’impianto termico (tubi acqua). L’unità monta una pompa di circolazione a velocità calibrata che consente di mantenere lo scarto di temperatura richiesto fra acqua in ingresso e acqua in uscita. La pompa è caratterizzata da un’elevata efficienza ed è conforme a tutti i requisiti di risparmio energetico. Altro parametro da non sottovalutare, è la capacità della monoblocco, di operare in riscaldamento fino a una temperatura esterna di -25 °C, che la rende una scelta ottimale anche per le zone con climi rigidi in inverno. Infine, in un’era sempre più interconnessa e digitale, il display touch presente sull’unità permette, da una parte all’utilizzatore di impostare i parametri di funzionamento, dall’altra facilita il lavoro del tecnico nelle attività di manutenzione, visualizzando gli errori e lo status della macchina, in maniera semplice e rapida. Anche la Monoblocco, come tutti i sistemi S-Therm di Sinclair, può venire gestita anche tramite smartphone, grazie all’App EWPE Smart. www.sinclair-solutions.com


VRF E MINI VRF IN R32 PER LA CLIMATIZZAZIONE COMMERCIALE Toshiba rafforza la sua offerta nel settore commerciale CON la linea di sistemi VRF SMMSu a due tubi con 8 modelli (da 8 fino 24 HP) equipaggiati con il nuovo compressore Triple Rotary K4 a controllo inverter vettoriale nelle unità dalla taglia 16 alla 20HP con una maggior cilindrata e una più elevata velocità massima di rotazione. Il miglioramento dell’offerta porta a dei vantaggi significativi come la possibilità di realizzare un singolo sistema fino a 120 HP collegando assieme fino a 5 unità esterne con un raddoppio della capacità massima raggiungibile rispetto alla versione precedente, un ridotto ingombro dello spazio necessario al posizionamento delle unità esterne e relativo peso del sistema grazie alla nuova struttura delle unità. Questo permette di incrementare in modo significativo la flessibilità d’installazione di questi sistemi. Un’espansione delle gamma che coinvolge anche le unità interne con l’introduzione della taglia da 0,3HP e una scelta di prodotti amplissima con 17 famiglie e 125 unità interne che possono essere collegate a un singolo sistema con diverse combinazioni e fino a un massimo di 128 con il raddoppio del numero delle unità interne collegabili in un singolo sistema multiplo. La famiglia SMMSu presenta un’efficienza stagionale in raffrescamento, SEER, superiore di almeno il 21% rispetto alla precedente con punte di miglioramento fino al 46%. Anche per l’efficienza stagionale in riscaldamento, SCOP, i miglioramenti sono ragguardevoli, da un minimo di +20% fino a +35%. Il Controllo ottimale del refrigerante in questi sistemi è comandato dal sistema di controllo nell’uBRENTA RENT è lo specialista del freddo a nità esterna, questo permette di raggiungere dislivelnoleggio, per applicazioni nella climatizzazioli di posizionamento verticale molto elevati, fino a 110 ne e nel raffreddamento di processo. Presente da oltre 18 anni sul mercato del metri tra l’unità esterna e l’ultima unità interna e ganoleggio dei chiller anche con consulenze rantendo che la quantità di refrigerante in arrivo alle mirate a risolvere con competenza i problemi unità interne sia adeguata, evitando sprechi del flusso del cliente: professionalità ed efficienza lungo le tubazioni. In arrivo sul mercato e presentato a sono le caratteristiche che contraddistinguono da sempre l’operato dell’azienda. MCE 2022 anche il nuovo SHRM Advance a 3 e anche a

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2 tubi, tra i primi sistemi VRF a R32 sul mercato con valori di efficienza stagionale in raffrescamento (SEER) e riscaldamento (SCOP) ai vertici della categoria (fino a 8,9 e 4,67 rispettivamente) . La linea è composta da otto moduli da 8 a 24 HP con 7 taglie su 9 che soddisfano sia i requisiti del CT che del 110%. L’espansione della gamma VRF Toshiba con refrigerante R32 si completa con la nuova famiglia di Mini VRF nelle taglie 4,5 e 6 HP. www.toshibaclima.it

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MCE preview IOT A SERVIZIO DELLA VENTILAZIONE BRA.VO è il Sistema di ventilazione connessa di VORTICE che nasce per monitorare costantemente la qualità dell’aria e gestire in autonomia il ricambio d’aria nelle stanze della casa o di piccoli uffici, così da avere un rinnovo solo quando è necessario e senza dover aprire le finestre. Funziona tramite scenari pre-impostati che si adeguano alle diverse fasi della giornata e alla qualità dell’aria, rilevata tramite sensori, sia in casa che all’esterno. Una App permette di controllare il Sistema in ogni momento, anche da remoto. La gamma si compone di 2 dispositivi che, grazie alla rete wifi di casa, comunicano tra loro integrandosi ai principali assistenti vocali. Il Sistema è quindi compatibile con Apple HomeKit e funziona con Google Assistant e Amazon Alexa. BRA.VO M è un’unità di ventilazione con recupero di calore adatto in soggiorni, studi, piccoli uffici, camere da letto e indispensabile per ovviare a problemi di umidità da condensa nelle nuove abitazioni

in classe A e negli interventi di ristrutturazione per aumentare la classe energetica dell’edificio, beneficiando quindi delle agevolazioni fiscali per ristrutturazione e riqualificazione. Si connette, inoltre, a servizi cloud per conoscere la qualità dell’aria esterna, i livelli d’inquinamento e la temperatura, per poi decidere in autonomia quando attivare la ventilazione meccanica per il ricambio dell’aria. BRA.VO Q è un estrattore d’aria di ultima generazione, ideale in bagno, in cucina o nella lavanderia, disponibile nella versione a parete e a incasso. www.bravosmarthome.com

TERMOSTATO IN CLASSE V IMIT Control System sigla l’evoluzione di uno dei suoi prodotti più affermati: Techno WPT diventa OT, il nuovo cronotermostato in Classe ErP V che mantiene la massima semplicità di installazione e di utilizzo offrendo tanti vantaggi in più. In particolare, Techno WPT OT adotta il protocollo OpenTherm, un sistema di comunicazione che permette di far dialogare il cronotermostato o il termostato ambiente con caldaie, condizionatori, anche di produttori diversi. È dunque in grado di ricevere e inviare informazioni relative alla temperatura ambiente, alla modulazione della fiamma nelle specifiche caldaie, superando così il semplice stato di acceso/spento dell’impianto, e soprattutto ottenendo una risposta più mirata ed economica alle richieste di riscaldamento. Consente, inoltre, il controllo remoto, per gestire la situazione attuale e la programmazione. Tra altre funzioni di cui è dotato Techno WPT OT, disponibile anche in versione radio, ci sono la pro-

grammazione settimanale, la possibilità di impostare 3 temperature, il display LCD retroilluminato blu, i tasti +/- sempre accessibili. La sua efficienza permette di ottenere un risparmio energetico stimato del 4% su ogni bolletta e, infine, grazie alla sua appartenenza alla Classe V, è compatibile con il Superbonus 110% sugli interventi di riqualificazione energetica o per beneficiare dell’Ecobonus 65%. www.imit.it

GESTIONE E CONTABILIZZAZIONE DELL’ENERGIA TERMICA IN UN UNICO DISPOSITIVO Fra le diverse novità, Belimo presenta la prima serie di Contabilizzatori di Calore certificati MID. Questa nuova gamma è disponibile in due versioni: TEM – Thermal Energy Meter, destinata alla sola contabilizzazione, ed EV – Energy Valve™ adibita sia alla contabilizzazione che al controllo dell’energia termica. I due mondi del “controllo energetico” e della “misurazione e contabilizzazione energetica certificata” vengono finalmente uniti in un unico dispositivo: la nuova Belimo Energy Valve™ infatti misura, monitora e regola istantaneamente la portata e il consumo energetico nei sistemi di riscaldamento e raffreddamento con una contabilizzazione dei costi diretta. I nuovi contabilizzatori di calore Belimo sono certificati secondo EN1434/MID per la contabilizzazione diretta e per la misurazione del calore nei sistemi ad acqua pura. Il loro monitoraggio costante del glicole consente di attivare un allarme quando il glicole è presente nell’acqua, poiché altrimenti influenzerebbe negativamente le letture energetiche. Per i modelli di misuratori non certificati MID invece, il monitoraggio del glicole e la compensazione automatica brevettati da Belimo assicurano che la misurazione rimanga accurata, indipendentemente dalla concentrazione o dal tipo di glicole presente nell’impianto. Grazie alle funzioni IoT integrate, tutti i prodotti della nuova gamma sono “leggibili da remoto” come 14

#74

richiesto dalla Direttiva UE 2018/2002. I dati sono disponibili gratuitamente e a vita presso il Cloud Belimo, in questo modo l’utente finale, l’amministratore del condominio o il manutentore possono accedere in qualsiasi momento ai dati storici o a quelli real-time dell’impianto, senza alcun costo o canone di servizio. Inoltre, la connessione dei dispositivi al Cloud Belimo ne estende la garanzia a ben 7 anni e offre tutta una serie di ulteriori vantaggi. www.belimo.it


SISTEMA ANTILEGIONELLA ELETTRONICO CON TRATTAMENTO TERMICO PROGRAMMABILE Per garantire cicli di trattamento termico con il controllo a distanza della temperatura nelle reti di acqua sanitaria Watts amplia la gamma dei sistemi antilegionella con e-ULTRAMIX. Nelle strutture pubbliche, quali ospedali, hotel, campeggi, scuole, centri sanitari, piscine, centri benessere, centri commerciali e centri sportivi, per legge (Titolo X del D.Lgs 81/08 e Linee Guida per la Prevenzione e il Controllo della Legionellosi del 7 maggio 2015 del Ministero della Salute), è obbligatorio valutare e gestire il rischio biologico, che comprende anche il batterio legionella. e-ULTRAMIX è una soluzione di ultima generazione progettata per la gestione efficace dell’acqua miscelata. Il sistema permette di monitorare la temperatura dell’acqua e di effettuare cicli di trattamento termico per prevenire i principali rischi derivanti dall’infezione da Legionella. I modelli del sistema e-UlLTRAMIX sono dotati di unità di controllo intelligente (smart controller) in grado di programmare automaticamente i cicli di trattamento termico prevenendo con sicurezza i rischi legati alla legionella nel sistema ACS. Agendo come un “giornale di bordo elettronico”, l’unità registra e archivia i parametri relativi al processo di trattamento termico, le varie notifiche e gli allarmi garantendo un efficace monitoraggio sanitario dell’installazione. Lo storico dei dati può essere recuperato utilizzando una micro SD card su cui sono stati precedentemente salvati oppure tramite una connessione da remoto a un sistema di Building Management System (protocollo MODBUS) che usa un’interfaccia RS485 dedicata.

Watts, da sempre attenta alle esigenze dei propri progettisti e installatori, ha recentemente messo a punto un nuovo software online, Configuratore e-ULTRAMIX, per aiutarli nella scelta delle migliori soluzioni d’impianto. Con un’interfaccia semplice e intuitiva è possibile generare automaticamente un progetto di massima con l’elenco dei prodotti più idonei e la relativa scheda tecnica. www.wattswater.it

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MCE preview NUOVE TECNOLOGIE IMPIANTISTICHE PER I GRANDI CANTIERI Viega ha sviluppato diverse soluzioni per l’efficienza degli impianti, sia nel campo dell’acqua potabile che in quello dei fluidi di riscaldamento e raffreddamento, negli impianti antincendio e per la distribuzione di gas tecnici. È il caso dei raccordi Megapress, realizzati in acciaio al carbonio e rivestiti all’esterno con una protezione di zinco-nichel. Disponibili in diverse versioni, a secondo del campo d’impiego, i raccordi Viega riducono fino all’80% i tempi di montaggio grazie alla speciale tecnica di pressatura a freddo sviluppata dall’azienda. Un sistema che aumenta notevolmente la sicurezza in cantiere poiché evita la presenza di fiamme libere e la necessità di attrezzature ingombranti. Per rendere ancora più efficiente ogni fase di installazione Viega ha sviluppato un’intera famiglia di nuove pressatrici smart: Pressgun 6. Estremamente compatte e maneggevoli possono essere connesse allo smartphone per impostare le diverse modalità di funzionamento, visualizzare informazioni utili su ogni operazione e impostare un blocco automatico per eseguire la manutenzione programmata. E siccome anche il più piccolo impianto prevede numerosi raccordi, curve, gomiti e derivazioni, che diventano potenziali fonti di problemi quando il tubo non viene correttamente accoppiato al raccordo, Viega ha sviluppato un rimedio a prova di errore. È il dispositivo SC-Contur, che permette di individuare, durante la prova di tenuta, in modo affidabile i raccordi inavvertitamente non pressati. Semplicità e velocità di installazione sono anche le caratteristiche di Viega Prevista, cassette di risciacquo di nuova generazione, con moduli per installazione a incasso e controparete. Una vera rivoluzione per i cantieri di grandi edifici, hotel e ospedali, anche in fase di ristrutturazione. Ideale per

costruzioni in muratura (Prevista Pure), a secco (Prevista Dry) controparete, e pareti divisorie leggere (Prevista Dry Plus) le cassette Viega Prevista hanno ridefinito gli standard in termini di flessibilità: sono infatti disponibili sia nella classica versione per pareti sottili da 8 cm, molto diffusa nel mercato italiano, che per pareti a partire da 12 cm, con altezze di installazione che vanno dal classico 110 cm fino a soluzioni estremamente ribassate a 82 cm. Un programma completato dalle placche di azionamento dal moderno design che coniugano una ampia varietà di materiali e finiture con azionamenti sia manuali che elettronici. www.viega.it


Normativa

Fotovoltaico: novità

dal DL Energia

Dall’autoconsumo all’agrivoltaico, ecco cosa cambia con il Decreto Energia convertito in legge L.A. Piterà*

L

o scorso 29 aprile è stato pubblicato sulla Gazzetta Uf-

torio, ma non sarà vincolante.

né autorizzazioni o atti amministrativi

ficiale numero 98 il testo del DL 1º marzo 2022, n. 17,

Per quanto riguarda gli impianti in-

di assenso comunque siano denomi-

coordinato con la legge di conversione 27 aprile 2022,

stallati in aree o su immobili di notevole

nati. Tale semplificazione è estesa agli

n. 34, conosciuto come DL Energia, che contiene diver-

interesse pubblico, rimane necessario il

impianti installati su tutte le strutture e

se novità importanti per il settore del fotovoltaico, oltre a

rilascio dell’autorizzazione preventiva da

i manufatti fuori terra, compresi quelli

molte semplificazioni per l’utilizzo delle fonti energetiche

parte dell’amministrazione competente,

già esistenti all’interno dei comprensori

rinnovabili (FER).

ai sensi del codice dei beni culturali e pae-

sciistici per la realizzazione di tutte le

saggistici, per l’installazione di tali impianti.

opere per la connessione elettrica, in-

Inoltre su tali aree basterà presentare

clusi eventuali potenziamenti della rete.

la Dichiarazione di Inizio Lavori Asseve-

È consentita l’installazione di questi

È agevolata l’installazione di impianti fotovoltaici con

rata (DILA) per impianti la cui potenza

impianti in aree o immobili individua-

moduli a terra: in assenza di vincoli dettati dal Codice dei

non superi 1 MW, e applicare la Proce-

ti come di notevole interesse pubbli-

Beni Culturali e del Paesaggio, verranno definite “ope legis”

dura Abilitativa Semplificata (PAS) per

co dal Codice dei Beni Culturali e del

aree, anche agricole, idonee all’installazione di impianti

impianti con potenza compresa tra

Paesaggio, previa autorizzazione da

fotovoltaici a terra, oltre alle aree a destinazione industriale,

1 MW e 10 MW; per impianti con poten-

parte dell’amministrazione compente.

artigianale, per i servizi e la logistica e tutte quelle aree en-

za superiore a i 10 MW sarà necessaria la

Tale autorizzazione può essere evitata

tro 150 metri a reti autostradale o ferroviaria, oppure entro

procedura di autorizzazione unica.

se l’impianto prevede l’installazione di

Installazione semplificata per impianti con moduli a terra

i 300 metri da zone a destinazione industriale, artigianale e commerciale, compresi i siti di interesse nazionale, cave, miniere e aree in cui sono già presenti impianti fotovoltaici e se in rifacimento a 300 metri da quest’ultimi.

pannelli o collettori solari integrati nelle

Installazione di impianti solari su coperture

coperture e di conseguenza non visibili dagli spazi pubblici esterni e dai punti

Per l’installazione di impianti solari

di vista panoramici, a eccezione degli

Si precisa che per i progetti soggetti a vincoli in tali aree

fotovoltaici o termici su edifici, non sarà

edifici in cui le coperture siano realizzate

(entro i 300 metri) il parere paesaggistico resterà obbliga-

necessaria alcuna richiesta di permesso

in materiali della tradizione locale.

18

#74



Installazione di impianti fotovoltaici su coperture fino a 0,2 MW

scano estensione delle aree, né variante

la condivisione dell’energia prodotta da

agli strumenti urbanistici,

impianti FER mediante rete di distribu-

Nel caso di interventi che ricadono nell’edilizia libera, così come definita dal DPR 380/2001 e s.m.i., e per impianti

zione esistente.

Agrivoltaico

È inoltre data la possibilità di acce-

di potenza superiore a 50 kW e fino a 200 kW sarà possibile

Sono eliminati il divieto di incenti-

dere agli incentivi e alle compensazioni

utilizzare il modello unico semplificato per la comunicazione

vazione degli impianti solari fotovoltaici

per la condivisione dell’energia previste

dell’installazione di tali impianti sulle coperture degli edifici.

installati su suoli agricoli, così come è

dagli articoli 8 e 31 del D.Lgs 199/2021

Inoltre, per le aree industriali sarà possibile installare

previsto dall’art. 65 del DL 1/2012, e il

relativi all’autoconsumo collettivo o per

impianti solari fotovoltaici e termici, coprendo fino al 60%

limite del 10% della superficie agricola

le comunità energetiche. Nel caso di

dell’area industriale, utilizzando anche strutture di sostegno

ai fini dell’accesso agli incentivi, che sarà

autoconsumatore da un impianto di-

opportunamente realizzate.

sostituito con il rispetto di specifiche

rettamente interconnesso all’utenza

linee guida per l’installazione di impianti

è possibile accedere, in presenza dei

agrovoltaici, che saranno sviluppate en-

presupposti, agli incentivi per impianti

Per l’installazione di impianti fotovoltaici su terreni

tro fine maggio dal Consiglio per la ricer-

con potenza superiore a 1 MW, per i

industriali, discariche recuperate e cave, sarà possibile il

ca in agricoltura e l’analisi dell’economia

piccoli impianti e per la condivisione

collegamento alla rete in alta tensione, estendendo l’auto-

agraria, in collaborazione con il GSE.

dell’energia, rispettivamente disciplinati

Estensione del PAS a impianti fino a 20 MW

rizzazione attraverso il PAS anche a impianti con potenza fino a 20 MW. È inserita inoltre l’estensione della verifica di

dagli articoli 6, 7 e 8 del D.Lgs 199/2021.

Impianti flottanti Ulteriori novità

assoggettabilità alla valutazione di impatto ambientale per

Anche gli impianti solari fotovoltaici

gli impianti fino a 20 MW non ricadenti in aree ambiental-

flottanti realizzati su invasi artificiali di

mente sensibili.

piccole e grandi dimensioni, ove com-

• l’energia prodotta con il Power Pur-

patibili con altri usi, potranno accedere

chase Agreement (PPA) verrà ritirata e

agli incentivi statali; per impianti fino a

rivenduta dal GSE;

Installazione di impianti in aree di proprietà di società del Gruppo FS

Il DL prevede che:

10 MW, compresi quelli installati sugli in-

• con apposito decreto è adottato un

Sono considerati idonei all’installazione degli impianti

vasi di cave dismesse, o a copertura dei

piano nazionale per la riconversione

di produzione di energia da fonte rinnovabile tutti i siti e gli

canali di irrigazione, è introdotta la PAS.

degli impianti serricoli in siti agroe-

impianti di proprietà di società del Gruppo FS (Ferroviarie e Stradali) e dei gestori delle infrastrutture ferroviarie, nonché

nergetici;

Autoconsumo a distanza

• il rifacimento degli impianti eolici po-

delle società concessionarie autostradali per i quali, ai sensi

Il DL interviene sulla disciplina

trà usufruire di semplificazioni;

dell’art. 22 del D.Lgs 199/2021, i termini per le procedure

dell’autoconsumatore di energia rinno-

• sarà allargata la gamma delle biomas-

autorizzative sono ridotti di un terzo. Per la materia pae-

vabile (art. 30 D.Lgs. 199/2021). Questi

se impiegabili, favorendo di conse-

saggistica l’autorità competente si esprimerà con parere

può produrre e accumulare energia per

guenza lo sviluppo di biogas, biome-

obbligatorio non vincolante; decorso inutilmente il termine

il proprio consumo utilizzando impian-

tano agricolo in base alla specificità

varrà il silenzio assenso.

ti a fonte rinnovabile che si trovino in

dei territori;

Sono inoltre considerati idonee tutte le aree in cui sono

edifici o siti diversi da quelli in cui egli

• per quanto riguarda il bonus edilizio

presenti impianti fotovoltaici esistenti, sui quali sono ese-

opera; in partica viene consentito l’auto-

saranno modificate le modalità per la

guiti interventi di modifica sostanziale per rifacimento, po-

consumo a distanza anche con l’utilizzo

quarta cessione del credito, in quanto

tenziamento o integrale ricostruzione, anche con l’aggiunta

di reti di distribuzione esistenti, cui non

per i crediti per i quali le banche han-

di sistemi di accumulo, purché la loro capacità non superi

devono essere allacciate utenze diverse

no esaurito il numero delle possibili

3 MWh per ogni MW di potenza installata di fotovoltaico.

da quella delle unità di produzione e di

cessioni sarà consentita una quarta

consumo, al fine di condividere l’energia

cessione esclusivamente a favore dei

e consumarla nei punti di prelievo entro

soggetti con i quali abbiano concluso

una distanza massima di 10 km dal pun-

un contratto di conto corrente, senza

to di produzione.

facoltà di ulteriore cessione, andando

Sistemi di accumulo È prevista una semplificazione per l’iter autorizzativo comunale attraverso l’utilizzo della PAS solo per i sistemi di accumulo a servizio di impianti fotovoltaici con potenza

Gli oneri generali di sistema saranno

quindi a eliminare la responsabilità in

non superiore a 0,3 GW, sempre che questi non costitui-

applicati nella stessa misura prevista per

solido del cedente per il recupero del

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relativo importo in caso di eventuali frodi e abusi. Sempre sul tema fotovoltaico, lo scorso 14 aprile il GSE

DEFINIZIONI

ha pubblicato i nuovi template del Modello Unico per

Autoconsumo

l’installazione degli impianti fotovoltaici previsto dal D.M.

L’autoconsumo consiste nella possibilità di consumare in loco — nella propria abitazione, in un ufficio,

18 maggio 2015 e modificato dal D.Lgs 199/2021 e dalla

in uno stabilimento produttivo, ecc. — l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico per

Deliberazione 128/2022. In particolare, viene previsto un

far fronte ai propri fabbisogni energetici. Produrre e consumare l’energia elettrica prodotta da un

iter semplificato:

impianto fotovoltaico nello stesso sito — ad esempio nella propria abitazione o nel proprio edificio

• per la connessione degli impianti fotovoltaici fino a 50 kW;

— vuole dire contribuire attivamente alla transizione energetica e allo sviluppo sostenibile del Paese,

• per l’accesso al regime del ritiro dedicato.

favorendo l’efficienza energetica e promuovendo lo sviluppo delle fonti rinnovabili.

I produttori interessati dovranno inviare il modello uni-

Power Purchase Agreement (PPA)

co ai gestori di rete, i quali invieranno i dati contenuti al GSE

È un contratto di acquisto di energia elettrica, tra due parti, una che genera energia elettrica (il venditore)

che provvederà ad attivare il contratto di ritiro dedicato e

e una che sta cercando di acquistare energia elettrica (l’acquirente). Il PPA definisce tutte le condizioni

a inviare al produttore il link per visualizzarlo sul portare

commerciali per la vendita di energia elettrica tra le due parti, tra cui l’inizio dell’esercizio commerciale,

Ritiro Dedicato, con l’attivazione di quest’ultimo alla data

il calendario per la consegna di energia elettrica, le penali per la consegna, i termini di pagamento, e la

di attivazione della connessione, che sarà comunicata dal

cessazione. Un PPA è l’accordo principale che definisce le entrate e la qualità del credito di un progetto di

gestore di rete.

generazione ed è quindi uno strumento chiave del finanziamento dei progetti stessi. Ci sono molte forme di

Per gli impianti per cui è richiesto il regime di scambio

PPA in uso oggi e variano a seconda delle esigenze del compratore, venditore e il finanziamento delle parti.

sul posto rimane invariata la procedura di trasmissione del

Ritiro dedicato

flusso informativo, che vede l’invio di tali dati da parte del

ll Ritiro Dedicato è una modalità semplificata a disposizione dei produttori per la commercializzazione

gestore di rete attraverso la sezione “Scambio sul Posto”

dell’energia elettrica prodotta e immessa in rete, attiva dal 1° gennaio 2008. onsiste nella cessione al GSE

presente sul portale del Gestore Misure Distributore.

dell’energia elettrica immessa in rete dagli impianti che vi possono accedere, su richiesta del produttore

Rimangono infine invariate le modalità previste per dal

e in alternativa al libero mercato, secondo principi di semplicità procedurale e applicando condizioni

GSE per lo scambio sul posto o il ritiro dedicato di quegli im-

economiche di mercato. Il GSE corrisponde infatti al produttore un determinato prezzo per ogni kWh im-

pianti che adottano la procedura standard, il cui il produttore

messo in rete. I ricavi derivanti ai produttori dalla vendita al GSE dell’energia elettrica si sommano quindi

a quelli conseguiti dagli eventuali meccanismi di incentivazione a eccezione del caso in cui si applichino

presenta direttamente la richiesta sul portale del GSE.

prezzi fissi onnicomprensivi, inclusivi dell’incentivo, per il ritiro dell’energia elettrica immessa in rete. * Luca A. Piterà, Segretario Tecnico di AiCARR

Scambio sul Posto Il servizio di Scambio sul Posto è una particolare forma di autoconsumo in sito che consente di compensare l’energia elettrica prodotta e immessa in rete in un certo momento con quella prelevata e consumata in un momento differente da quello in cui avviene la produzione. Nello Scambio sul Posto si utilizza quindi il sistema elettrico quale strumento per l’immagazzinamento virtuale dell’energia elettrica prodotta ma non contestualmente autoconsumata. Condizione necessaria per l’erogazione del servizio è la presenza di impianti per il consumo e per la produzione di energia elettrica sottesi a un unico punto di connessione con la rete pubblica.

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BIBLIOGRAFIA

∙ Autorità per la Regolazione per Energia Reti e Ambiente 2022 – Delibera 29 marzo 2022 – 128/2022/R/efr – Modifiche al Testo Integrato Connessioni Attive (TICA) in attuazione di quanto disposto dal decreto legislativo 8 novembre 2021, n. 199 in materia di Modello Unico per la connessione alla rete elettrica degli impianti fotovoltaici. ARERA Roma. ∙ Governo italiano. 2001. D.P.R. 6 giugno 2001, n. 380 – Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari in materia edilizia. Poligrafico dello Stato. Roma. ∙ Governo italiano. 2012. DL 24 gennaio 2012, n. 1 – Disposizioni urgenti per la concorrenza, lo sviluppo delle infrastrutture e la competitività. Poligrafico dello Stato. Roma. ∙ Governo italiano. 2015. D.M. 3 agosto 2015 – Approvazione di norme tecniche di prevenzione incendi, ai sensi dell’articolo 15 del decreto legislativo 8 marzo 2006, n. 139. Poligrafico dello Stato. Roma. ∙ Governo italiano. 2022. D.Lgs 8 novembre 2021, n. 199 – Attuazione della direttiva (UE) 2018/2001 del Parlamento europeo e del Consiglio, dell’11 dicembre 2018, sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili. Poligrafico dello Stato. Roma. ∙ Governo italiano. 2022. DL 1º marzo 2022, n. 17, coordinato con la legge di conversione 27 aprile 2022, n. 34, recante Misure urgenti per il contenimento dei costi dell’energia elettrica e del gas naturale, per lo sviluppo delle energie rinnovabili e per il rilancio delle politiche industriali. Poligrafico dello Stato. Roma.

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Informazioni dalle aziende

DUE SOLUZIONI MULTISTRATO PER LA DISTRIBUZIONE IDRICA L

e tubazioni multistrato, per definizione, sono prodotte alternando materiali differenti in modo da combinarne le caratteristiche chimiche e meccaniche. La soluzione proposta di Valsir è rappresentata dalle gamme Pexal e Mixal. Entrambe presentano uno strato interno in polietilene reticolato di tipo B. Una pellicola di collante unisce quest’ultimo allo strato intermedio, in alluminio. Un altro film adesivo viene applicato prima dello strato esterno del tubo, in polietilene ad alta densità per quanto riguarda la gamma Mixal, e nuovamente in PE-Xb se parliamo invece di Pexal. A garantire qualità e affidabilità per l’intero ciclo di vita della tubazione, è prima di tutto la selezione delle materie prime. Subito dopo viene la precisione della lavorazione.

Cos’è il polietilene reticolato, e come avviene la “reticolazione”? Gli strati interni di Pexal e Mixal e quello esterno di Pexal sono realizzati in polietilene reticolato di tipo B: sul mercato esistono tubi multistrato prodotti con diversi tipi di lavorazione, che fanno capo ad una norma – la tedesca DIN 16892 – che sancisce il “grado minimo” di reticolazione a seconda del metodo applicato. Esistono infatti diversi processi che conducono ad un risultato analogo: i metodi principali utilizzano perossidi (reticolazione di tipo A), silani (tipo B), radiazioni (tipo C) e azocomposti (tipo D). È da chiarire che le differenti tecnologie non conducono ad un risultato migliore o peggiore: la qualità del prodotto è direttamente dipendente dalla precisione e dalla conformità della lavorazione rispetto a quanto indicato nella norma di riferimento. Valsir propone, come si diceva, il PE-Xb. Tale lavorazione viene eseguita quando la produzione del tubo è ultimata, utilizzando apposite vasche di vapore. La scelta di realizzare il processo in azienda è legata al completo controllo e alla totale tracciabilità di ogni fase della lavorazione, e si traduce nella garanzia del pieno rispetto delle norme.

Stratigrafia della tubazione

Dettaglio di Pexal isolato

Prestazioni che combinano i vantaggi di ciascun materiale La peculiarità delle tubazioni multistrato, come già detto, è quella di riuscire a sfruttare le performance dei materiali impiegati in sinergia: ad esempio, la naturale resistenza alla corrosione delle materie plastiche e la tenuta dell’alluminio rispetto ad alte pressioni e temperature. Anche il collante che lega i differenti strati di materiale è frutto di anni ricerca, al fine di ottimizzare la tenuta nel tempo senza interferire con le caratteristiche dinamiche del tubo multistrato. Il cuore della soluzione multistrato rimane l’alluminio, ovvero lo strato intermedio dei tubi. Si tratta di alluminio vergine, la cui flessibilità viene mantenuta uniforme tramite saldatura TIG testa a testa: in questo modo lo spessore è costante sull’intera sezione del tubo, che non presenta punti più o meno rigidi di altri (con ovvi vantaggi sulle operazioni di posa). Lo strato di alluminio trova uno dei suoi massimi punti di forza nella barriera a luce ed ossigeno, che ostacola la proliferazione di alghe e batteri all’interno dei tubi. Solo una breve osservazione, invece, per quanto riguarda il polietilene ad alta densità che costituisce lo strato esterno della gamma Mixal. Si tenga presente che la principale applicazione, in questo caso, è l’impianto radiante per il riscaldamento o raffrescamento: questo vuol dire che l’installatore dovrà realizzare moltissime curve, e la maneggevolezza del tubo multistrato diventa la caratteristica pratica più importante. In questo senso, il PE viene preferito dunque al PE-Xb per la maggiore flessibilità.


Le tubazioni ed i raccordi Pexal Twist, Pexal Brass, Pexal Easy e Bravopress

Le differenze (e le analogie) tra Pexal e Mixal Una delle differenze fondamentali tra Mixal e Pexal è lo spessore dell’alluminio. Abbiamo detto che Mixal, per questioni legate al tipo di applicazione più comune, premia la flessibilità: per questo motivo utilizza uno strato di alluminio più sottile (senza che questo ne comprometta in alcun modo la resistenza meccanica). Altro punto distintivo è la gamma. Mixal è prodotto nei diametri da 14 a 32 mm, mentre Pexal arriva fino ai 110 mm, per soddisfare un più ampio ventaglio di esigenze legate all’edilizia. Entrambe le soluzioni, d’altro canto, trovano impiego in un vastissimo range di applicazioni, dagli impianti sanitari a quelli per il riscaldamento ad alta e bassa temperatura (quindi sistemi radianti ma anche a radiatori), all’aria compressa; entrambe le gamme sono omologate in tutte le 4 classi previste dalla normativa di prodotto, e secondo gli standard più restrittivi (10 bar). Per la grande varietà di utilizzo, sia Pexal che Mixal sono disponibili in barre o rotoli, fino al taglio da 500 m; i tubi sono forniti anche rivestiti con guaina termoisolante da 6 a 13 mm (e su richiesta anche da 25 mm) o con guaina corrugata singola o doppia (quindi con doppia tubazione inclusa).

includono ancora una volta le gamme in ottone (Pexal Brass), ma anche la più moderna variante in materiale plastico che sfrutta il “tecnopolimero” PPSU (Bravopress). Sempre parlando di polimeri, va ricordato che Pexal è l’unico prodotto che rende possibile l’impiego di raccordi a passaggio totale (PexalEasy), che diversamente da tutte le altre soluzioni evitano la riduzione della sezione di passaggio in corrispondenza del portagomma. Il materiale plastico dei raccordi, infine, riprende alcune delle caratteristiche vincenti del tubo multistrato stesso: prevenzione delle incrostazioni, perdite di carico ridotte, resistenza chimica anche ai trattamenti più severi (ad esempio la sanificazione delle reti idriche in ambito ospedaliero).

Multistrato significa anche raccordi Quando parliamo di “sistema multistrato” ci riferiamo in realtà non soltanto alle tubazioni, ma ad una vastissima selezione di raccordi e accessori adatti a qualsiasi installazione. Dalla più classica raccorderia in ottone ad avvitamento (Pexal Twist) spaziamo attraverso le soluzioni a pressare, che

Il raccordo a passaggio totale Pexal Easy


Scenari energetici

Flessibilitàdel sistema elettrico: nuove sfide e opportunità La sempre maggiore diffusione di impianti da fonti rinnovabili richiede un’evoluzione delle strategie di controllo e regolazione del sistema elettrico, anche grazie alla diffusione di nuove tecnologie D. Falabretti*

26

#74


L’

impatto dei cambiamenti climatici,

a circa il 95÷100% al 2050. In tale prospettiva, il mix energeti-

sempre più evidente negli ultimi

co nazionale dovrà evolvere ancor più profondamente, con

anni, motiva una profonda rifles-

circa 200÷300 GW di fotovoltaico, oltre a puntare su possibili

sione in merito alle conseguenze che le

sviluppi tecnologici e sulla crescita di fonti rinnovabili finora

attività umane stanno avendo sul pia-

poco sfruttate, come l’eolico offshore.

neta e impone una evoluzione in tempi

Nonostante la strada da compiere per raggiungere gli

rapidi verso modelli energetici più so-

obiettivi appena citati sia ancora lunga, la situazione attuale

stenibili ed efficienti. In tale direzione, in

in Italia evidenzia un impatto delle rinnovabili sul sistema

Italia, è stato recentemente approvato il

elettrico tutt’altro che trascurabile, con una capacità in-

Piano per la Transizione Ecologica (PTE),

stallata che ha superato i 56 GW, di cui oltre 22 GW da foto-

documento che mira a definire le tappe

Il Contesto Sistema Elettrico Italiano voltaico e 11 GW da eolico, e una quotadeldella produzione

essenziali per attuare questa trasforma-

elettrica coperta da rinnovabili che si attesta ormai intorno

50. Curve del fabbisogno giornaliero, della produzione fotovoltaica al 40%. Benché una massiva diff usione di impianti da fonzione a livello nazionale Il PTEFigura prevede Il Contesto del Sistema Elettrico[1]. Italiano 61 ed eolica e del residual load il 21 maggio 2017

ti sostenibili sia da ritenersi assolutamente necessaria in

dei target specifici in linea con i requisiti •

[GW]

prospettiva, si stanno attualmente avvertendo alcuni loro

delinterconnessioni Green Deal europeo e definisce una Indisponibilità di elementi di rete (ad es. con l’estero e tra zone di mercato o impianti di produzione), che aumentano i 35econoserie di misure sociali, ambientali, vincoli, con effetti negativi su prezzi e quantità da approvvigionare e 30 e politiche senza precedenti. Tra movimentare. Tale condizione può avere miche effetti anche su MGP;

effetti indesiderati sul funzionamento del sistema elettrico. Da ciò emerge chiaramente come, al fine di rendere la rete adatta a operare in sicurezza anche in un futuro caratteriz-

25 sono queste, particolarmente di interesse Andamento dei prezzi dei combustibili, che sebbene non rappresentino un fattore chiave come su MGP, possono influenzare le dinamiche di 20 le azioni volte alla decarbonizzazione del offerta dei produttori.

zato da quote di rinnovabili prossime al 100%, fin da ora sia necessario introdurre nel sistema elettrico opportune

sistema energetico, che si prefiggono 15 una

Alla luce di quanto appena rappresentato, risulta evidente come una analisi 55%prescindere delle emissioni10di CO2 puntuale dei costi complessivi del mercato dei riduzione servizi nondel possa dallo studio delle dinamiche, anche locali o limitate nel tempo, che influenzano al 2030 rispetto al 1990, secondo quanto 5 gli andamenti delle variabili in gioco.

azioni correttive.

stabilito nell’ambito del pacchetto “Fit for

0 In generale, è però possibile affermare che, con l’aumento della produzione 0 1 2 55”, e il raggiungimento rinnovabile, aumentano le esigenze di approvvigionamento di risorsedella per neutralità la gestione in sicurezza del Sistema Elettrico (Figura 65).

climatica al 2050. Con tali obiettivi, l’Ita-

3

Il problema del bilanciamento e le sfide per il 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 sistema elettrico della transizione energetica Eolicoall’aleatorietà e PV Carico Residuo* delle Gli impatti legati e intermittenza

Fabbisogno

I volumi e la tipologia di risorse approvvigionate sul mercato dei servizi, infatti, * Fabbisogno al netto della produzione eolica e fotovoltaica fonti rinnovabili sul funzionamento della rete elettrica sono lia ha pianificato di arrivare a una quota sono strettamente correlati alle esigenze di integrazione delle fonti rinnovabili Fonte: Terna in un contesto che fornisce, in esito ai mercati dell’energia,elettrica minori risorse molteplici. Tra questi, l’aspetto maggiormente critico risulta di produzione prodotta da FER Curve di durata convenzionali in grado di fornire regolazione di tensione e frequenza ed altri Il trend appena descritto può essere osservato anche su base annuale, essere quello relativo al problema del bilanciamento, ovve(Fonti Energetiche Rinnovabili) pari al 72% servizi fondamentali per la gestione in sicurezza della rete, come sarà analizzato attraverso il confronto delle curve di durata del fabbisogno e del carico residuo. nel capitolo successivo. ro alla necessità di impiegare l’elettricità nello stesso istante entro il 2030 (con una capacità installata di La curva di durata del carico residuo si posiziona al di sotto di quella del In un mercato caratterizzato da un crescente numero di rinnovabili non in cui essa è generata (a meno di ricorrere a soluzioni di nuovi impianti da FER nell’ordine dei 70fabbisogno, e raggiunge valori molto più bassi in prossimità del minimo programmabili, la disponibilità di servizi di rete diventa cruciale per (Figura 51). Taleaccumulo condizionedell’energia si verifica nelle ore in cui le FRNP coprono un’ampia elettrica, oggi ancora piuttosto poco quota necessario elevare continuare a gestire il Sistema Elettrico con 75 gliGW), stessi livelliche di sarà sicurezza e quota del fabbisogno complessivo, con impatti sulla gestione del Sistema qualità che lo hanno contraddistinto fino ad oggi. Elettrico, come approfondito nei prossimi capitoli. Figura 65. Volumi Selezionati su MSD e prezzi medi accettati a salire e Figura 51. Curva di durata del fabbisogno e del residual load nel 2017 scendere [TWh] 40 35

[GW]

160

60

140

50

120

30

100 80

25

60

20 15 10

[€/MWh]

2012

Volumi totali MSD

2013

2014

2015

Prezzo medio accettato salire

2016

2017

2018

40 30 20

40

10

20

0

0

Prezzo medio accettato scendere

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

Fabbisogno

6.000

7.000

8.000

Carico residuo*

* Fabbisogno al netto della produzione eolica e fotovoltaica

Fonte: Terna FIGURA 1 Volumi selezionati su MSD e prezzi medi accettati a salire e scendere (a sinistra) e curva di durata del fabbisogno e del carico residuo nel 2017 (a destra) [2] Fonte: Terna

#74 27

49


potenza richiesta dal carico, al lordo e

ovvero unità non programmabili o di

L’esigenza di garantire il bilancio istantaneo, a livello di

al netto della produzione da fonti rin-

taglia non rilevante (≤10 MVA), possano

sistema elettrico complessivo, tra la potenza prodotta (dalle

novabili (ottenendo, rispettivamente,

prendere parte al mercato per il tramite

grandi centrali e dalla generazione distribuita) e quella

la curva del fabbisogno e del carico

di un Aggregatore, che le gestisce come

consumata (dai carichi degli utenti, oltre che in minima

residuo). Si osserva che, in alcune ore

Unità Virtuali Abilitate (UVA). Le Unità

parte dissipata sotto forma di perdite di rete), nasce dal

dell’anno caratterizzate da basso carico

Virtuali Abilitate Miste (UVAM) possono

fatto che errori di bilanciamento si traducono in variazioni

e produzione rinnovabile significativa

includere unità di consumo, di produ-

dell’energia cinetica immagazzinata dai generatori rotanti

(ad es., giornate primaverili, non trop-

zione e altre risorse di flessibilità, quali

(i rotori accelerano se vi è un surplus di produzione o, vi-

po calde e con buon irraggiamento), il

mobilità elettrica e sistemi di accumulo

ceversa, in caso di deficit, rallentano). Per ragioni insite nel

fabbisogno della rete si attesta intorno

[4]. La remunerazione degli Aggregatori

principio di funzionamento degli alternatori, questo pro-

ai 20 GW, ma il carico residuo (ovvero

per i servizi di flessibilità resi è definita

voca variazioni della frequenza elettrica in rete, che tende

il carico che è necessario coprire con

tramite un meccanismo binomio, ba-

quindi ad allontanarsi dai 50 Hz nominali. Storicamente,

gli impianti convenzionali in esercizio)

sato sul pagamento della disponibilità

all’interno del problema appena introdotto, il carico era

è pari solo a 10 GW. In questa condi-

a regolare in una data direzione (salire

lasciato libero di variare senza vincoli, secondo le abitudini

zione, il corretto esercizio del sistema

o scendere) in €/MW/anno, stabilito in

e le necessità degli utenti, mentre la generazione era l’ele-

elettrico nazionale risulta quindi in capo

esito ad aste al ribasso svolte all’inizio

mento chiamato a garantire, istante per istante, il rispetto

a un numero molto ridotto di impianti

del periodo in oggetto (con base d’asta

del bilancio delle potenze tramite opportune azioni di

programmabili (meno di un quinto ri-

tra 22.500 e 30.000 €/MW/anno), e una

controllo (regolazione di frequenza). Ciò risultava possibile

spetto a quelli in funzione al picco di

remunerazione della quantità di ener-

in quanto il parco di generazione nazionale era costituito

carico), che devono essere in grado di

gia effettivamente movimentata ai fini

prevalentemente da impianti programmabili (in larga parte

fornire servizi di regolazione per tutto il

della regolazione, in €/MWh, definita

termoelettrici). A oggi, tuttavia, questa situazione sta pro-

sistema. È ovvio che, con l’ulteriore cre-

secondo un meccanismo pay-as-bid. I

fondamente cambiando: infatti, a causa della variabilità

scita delle rinnovabili, tale condizione

servizi che possono essere offerti dalle

intrinseca delle rinnovabili, da un lato, aumentano le risorse

è destinata a peggiorare e, in prospet-

UVAM sono relativi alla fornitura di riser-

da acquisire per gestire in sicurezza la rete (sul Mercato dei

tiva, è opportuno pensare a soluzioni

va terziaria, risoluzione delle congestio-

Servizi di Dispacciamento, MSD) e, dall’altro, diminuisce il

in grado di permettere l’esercizio della

ni e bilanciamento. Attualmente sono

numero di impianti programmabili in esercizio in grado di

rete elettrica con i necessari standard di

previste aste per la fornitura di prodotti

fornire i servizi richiesti. Ciò è dovuto al fatto che l’energia

affidabilità in tutte le possibili condizioni

pomeridiani (h15-18) e serali (h18-22) da

prodotta dalle rinnovabili ha priorità di accettazione nel

operative.

lunedì a venerdì. Se selezionati nelle

diffuse, anche se in via di espansione).

aste, gli Aggregatori, durante il periodo

mercato dell’energia, per cui, col crescere di questi fonti, come diretta conseguenza si ha una erosione del parco di generatori convenzionali in esercizio. Se da un lato questo processo porta dei chiari benefici in termini di riduzione

Le iniziative in ambito nazionale in tema di flessibilità

di disponibilità, devono presentare tutta la flessibilità concordata nelle relative sessioni di mercato. In caso di mancato

delle immissioni climalteranti, dall’altro causa la diminuzio-

Per assicurare i servizi di regolazione

rispetto di tale requisito per più del 30%

ne delle risorse di regolazione che possono essere acquisite

richiesti in presenza di una quota cre-

dei giorni all’interno di un mese, l’Ag-

dall’operatore della rete di trasmissione (Terna) per gestire

scente di produzione da FER, l’Autorità

gregatore è escluso dal compenso in

in sicurezza il sistema elettrico.

di Regolazione per Energia Reti e Am-

potenza. Pertanto, gli Aggregatori sono

Il processo appena descritto è in corso da diverso tem-

biente (ARERA), di concerto con Terna,

tenuti a valutare preventivamente la

po e risulta evidente osservando la quantità di servizi di

ha recentemente attivato una serie di

flessibilità disponibile, offrendone una

regolazione acquisiti su MSD da Terna negli ultimi anni

progetti sperimentali che mirano ad

quantità che assicuri un giusto compro-

(a sinistra in Figura 1), che progressivamente è andata a

ampliare la platea di soggetti abilitati

messo tra la massimizzazione del profit-

crescere per effetto della maggiore aleatorietà delle FER.

a fornire servizi ancillari al sistema elet-

to e la riduzione del rischio di non poter

Le criticità introdotte dalle rinnovabili risultano anche evi-

trico [3]. In particolare, queste iniziative

fornire la flessibilità accettata.

denti guardando la curva di durata del fabbisogno e del

prevedono che le unità di produzione

Oltre ai progetti sopra citati, sono

carico residuo (a destra in Figura 1, per il 2017), che riporta,

e consumo che individualmente non

attualmente attivi, o in corso di attiva-

per una data durata in ore annue, la quantità minima di

sarebbero abilitate a partecipare al MSD,

zione, ulteriori iniziative finalizzate ad

28

#74


ampliare la platea di soggetti abilitati a

soggetti sono chiamati a dotarsi degli

Da questo punto di vista, i sistemi di accumulo elet-

partecipare a MSD e, in alcuni casi, an-

strumenti necessari a coordinare un in-

trochimico rappresentano una risorsa preziosa, in quanto

che concepite per sperimentare nuove

sieme eterogeneo e spesso scarsamen-

caratterizzati da una spiccata versatilità (sono in grado di

tipologie di servizio, non codificate nella

te programmabile di risorse distribuite

comportarsi all’occorrenza sia da carico che da generatore),

disciplina previgente. Fra queste, si an-

e a gestirlo come una singola unità in

facilmente controllabili (a patto di gestire correttamente

novera il progetto Fast Reserve, che ha

grado di attuare gli ordini di regolazione

i vincoli correlati alla massima potenza di carica/scarica

per oggetto la fornitura di un servizio

provenienti dal gestore di rete. Data la

ed energia accumulabile), ed essendo dotati di capacità

di regolazione ultra-rapida di frequen-

quantità di variabili in gioco (ogni ag-

di risposta molto rapide (qualche centinaio di ms sono

za, con tempo di attivazione entro 1 s

gregato potrebbe coinvolgere centinaia,

sufficienti per passare dalla condizione di carica a quella di

e mantenimento per 30 s. A fine 2021,

se non migliaia, di utenti, ciascuno con

scarica, e viceversa).

è stato inoltre approvato un progetto

diverse risorse di regolazione al proprio

Il costo delle batterie negli ultimi anni si è ridotto no-

pilota che mira all’acquisizione di re-

interno), lo studio e lo sviluppo di logi-

tevolmente, specie per quanto riguarda quelle utilizzate

golazione secondaria di frequenza, a

che di aggregazione e coordinamento

nell’ambito della mobilità elettrica; settore che ne sta ve-

cui possono partecipare sia le unità di

risulta molto complesso; motivo per il

dendo a oggi il maggiore utilizzo e che si prevede trainerà

produzione rilevanti (>10 MVA) storica-

quale questo tema è tuttora ampiamen-

la diffusione di tali tecnologie anche in futuro (Figura 2).

mente non tenute a fornire tale servizio

te dibattuto all’interno della comunità

Dell’effetto delle economie di scala legate agli storage per

(es. alimentate da fonti rinnovabili), sia

scientifica. Il concetto di fondo è quel-

la mobilità elettrica beneficerà anche l’accumulo stazio-

gli Aggregatori titolari di UVAM. Infine,

lo di sfruttare le sinergie possibili fra i

nario, nonostante si preveda una domanda di batterie per

ad agosto 2021, l’Autorità ha avviato

diversi utenti e risorse di regolazione

applicazioni di rete inferiore rispetto a quella dei trasporti.

un procedimento rivolto ai distributori

disponibili, al fine di trarre vantaggio

Ciò dovrebbe portare a un’ulteriore riduzione del costo

elettrici, finalizzato all’istituzione di pro-

dalle singole specificità e compensare

della tecnologia, sebbene sussistano delle incognite legate

getti pilota volti ad acquisire servizi di

eventuali limiti di ciascuna tecnologia.

all’effetto sui prezzi della disponibilità delle materie prime.

regolazione per la rete di distribuzione in media e bassa tensione. Tali progetti devono essere proposti dalle singole aziende distributrici e possono essere attivati a seguito di un processo di consultazione pubblica.

Nuove risorse di flessibilità per la rete Nello scenario appena delineato risulta evidente come potrebbero esservi molte opportunità in prospettiva per nuove categorie di utenti in grado di offrire servizi di regolazione al sistema. I vantaggi ottenibili dipendono ovviamente dalla remunerazione prevista e dalle prestazioni richieste per la fornitura dello specifico servizio, ma anche dai vincoli alla regolazione della risorsa distribuita impiegata, correlati ai limiti intrinseci della tecnologia. Prospettive interessanti esistono anche per gli Aggregatori, sebbene da questo punto di vista si pongano anche sfide non indifferenti. Infatti, tali

FIGURA 2

Sviluppo atteso delle batterie ioni di litio suddiviso per applicazione e regione del mondo [5]

#74 29


Nonostante la maggiore convenienza nel futuro, gli accumuli rimarranno con ogni probabilità una risorsa di

essere oggetto di offerta in accordo al

successivo, dichiarando sul Mercato del

regolamento UVAM.

Giorno Prima un programma di prelievo

flessibilità molto preziosa, la cui applicazione ai sistemi

Ai fini dell’analisi, a ogni utente è at-

opportunamente modificato.

elettrici dovrà essere sfruttata soprattutto per quei servizi

tribuito, su base previsionale, un dato

Un primo aspetto di interesse riguar-

di maggior valore per la rete elettrica. Da questo punto

profilo di utilizzo dell’acqua calda sani-

da la massima flessibilità teoricamente

di vista, il carico totalmente o parzialmente controllabile

taria, ottenuto tramite statistiche relative

erogabile dall’aggregato, ovvero la capa-

rappresenta una risorsa per molti aspetti complementare

allo scenario italiano. A fronte dell’impie-

cità di regolazione a scendere che l’Ag-

all’accumulo. Le caratteristiche della regolazione dipen-

go d’acqua stimato, è quindi definito

gregatore sarebbe in grado di garantire

dono dall’utenza elettrica coinvolta, ma in genere il pro-

il profilo di prelievo di energia elettri-

lungo l’intero periodo contrattualizzato,

filo del carico può essere solo parzialmente modulato per

ca del dispositivo, necessario al fine di

immaginando di poter azzerare con-

fornire servizi alla rete, in ragione delle esigenze di utilizzo

mantenere l’acqua prossima al valore

temporaneamente i prelievi di tutti gli

dell’utente. A tal riguardo, in ambito residenziale rivestono

di setpoint (ipotizzato pari a 55 °C). Gli

utenti coinvolti. La flessibilità è definita

particolare interesse sistemi quali le pompe di calore, i vei-

effetti sulla temperatura dell’acqua calda

“teorica” in quanto, nella realtà, ciò non

coli elettrici in carica e altri carichi controllabili, in grado di

sanitaria dovuti ai prelievi dell’utente e

è realmente attuabile a causa dei vincoli

sfruttare l’accumulo di energia in varie forme (es. termico)

alle dissipazioni sono modellizzati, per

di comfort degli utenti, che impongo-

per disaccoppiare il servizio reso all’utente dal profilo di

ciascun dispositivo, tramite la relativa

no di mantenere la temperatura in un

prelievo dalla rete.

equazione di bilancio termico.

dato range. Dalle analisi effettuate, tale

In caso di richiesta di fornitura del

valore risulta pari a 23,7 e 33,7 kW, rispet-

servizio (regolazione a salire, ovvero

tivamente per il prodotto pomeridiano

una riduzione di carico), si suppone che

e serale (assumendo una confidenza

Per dare meglio evidenza delle possibili potenzialità

l’Aggregatore vada a controllare i singoli

sui risultati del 95%), corrispondente al

del carico controllabile nel fornire servizi di regolazione

boiler disponibili all’interno dell’aggre-

valore minimo dei profili di prelievo nel

alla rete elettrica, si presenta un caso studio costituito

gato, in particolare spegnendo quelli

periodo considerato (Figura 3).

da un aggregato di 100 utenti residenziali dotati di boiler

che hanno più margine rispetto ai pro-

La potenza che l’Aggregatore potrà

elettrici, ciascuno con una potenza nominale di 1,2 kW [6].

pri limiti operativi (temperatura oltre la

offrire sulle aste UVAM, avendo la ragio-

Si vuole valutare se tale aggregato è in grado di soddisfare

quale l’utente andrebbe incontro a una

nevole certezza di essere effettivamen-

i vincoli di affidabilità di fornitura del servizio (riserva ter-

riduzione di comfort). L’energia non as-

te in grado di fornire il servizio quando

ziaria/servizio di bilanciamento a salire) richiesti da Terna

sorbita per scaldare l’acqua durante la

richiesto, sarà necessariamente minore,

all’interno dei progetti UVAM e quanta flessibilità potrebbe

regolazione è poi compensata il giorno

in quanto si dovranno evitare condizioni

Fornitura di servizi di rete tramite carichi controllabili: un esempio numerico

di acqua troppo calda o troppo fredda. L’intervallo di temperatura che può essere ritenuto accettabile dipende dalla sensibilità del singolo utente e, in prospettiva, potrebbe essere deciso dallo stesso e comunicato preventivamente all’Aggregatore. È lecito assumere che gli utenti disponibili a mettere a disposizione più flessibilità potrebbero essere oggetto di una maggiore remunerazione. Ad esempio, considerando accettabile una variazione di ±5 °C rispetto alla temperatura di riferimento, dalle analisi svolte emerge che l’Aggregatore sarebbe in grado di offrire circa due terzi della massima flessibilità teorica FIGURA 3

30

Profilo di prelievo dell’aggregato, con evidenza delle fasce del prodotto pomeridiano e serale dei progetti UVAM

#74

calcolata (Figura 4), ovvero una potenza


rispettivamente pari a 15,6 e 22,2 kW

massima del servizio prevista secondo il

elettrici, se coordinati tramite delle opportune logiche di

per il prodotto pomeridiano e serale,

regolamento UVAM vigente).

controllo, potrebbe contribuire efficacemente all’esercizio

assumendo una durata della richiesta di

Quindi, in conclusione, un insieme di

del sistema elettrico. A riguardo, si osservi come, sebbene

regolazione pari a 3 h (ovvero, la durata

carichi ampiamente diffusi come i boiler

la quantità di servizi erogabili verso la rete debba essere piuttosto contenuta (tra il 13 e il 18% della potenza nominale dell’aggregato), la regolazione attuata ha un impatto modesto sul servizio reso agli utenti. Inoltre, anche l’implementazione dei sistemi di monitoraggio e controllo sarebbe relativamente semplice, in quanto basterebbe misurare la potenza elettrica prelevata dal boiler e la temperatura dell’acqua al suo interno, mentre l’attuazione della regolazione potrebbe essere realizzata tramite un interruttore telecontrollato.

Conclusioni L’impatto dei cambiamenti climatici impone una profonda trasformazione dello scenario energetico mondiale, da attuarsi tramite politiche energetiche capaci di promuovere una drastica riduzione delle emissioni climalteranti e in prospettiva conseguire la neutralità climatica. Benché tale evoluzione implichi una massiva diffusione di impianti da fonti rinnovabili, è anche necessario prevedere una altrettanto rapida evoluzione delle strategie di controllo e regolazione del sistema elettrico, affinché, con il crescere della quota di produzione coperta da rinnovabili, non vengano a mancare i servizi di regolazione richiesti per il corretto funzionamento della rete. In prospettiva, i servizi di regolazione potranno essere approvvigionati sul sistema anche grazie alla diffusione di nuove tecnologie, quali i sistemi di accumulo elettrochimici. Il costo di tali apparati sarà comunque tale, FIGURA 4 Variazione della temperatura dell’acqua calda sanitaria rispetto al valore di setpoint (valore medio, 10° e 90° percentile) in caso di fornitura del prodotto pomeridiano (sopra) e serale (sotto)

anche in futuro, da rendere necessaria l’individuazione di ulteriori risorse di flessibilità all’interno della rete elettrica, con caratteristiche complementari rispetto a quelle degli accumuli. Il carico controllabile, specie se correlato alle esi-

BIBLIOGRAFIA

[1] Camera dei Deputati, “Il PNIEC e il Piano per la transizione ecologica”, https://temi.camera.it/leg18/ post/la-proposta-italiana-di-piano-nazionale-per-l-energia-e-il-clima.html. [2] Terna, “Contesto ed evoluzione del sistema elettrico”, 2020. [3] ARERA, Delibera 300/17/R/eel “Prima apertura del mercato per il servizio di dispacciamento (MSD) alla domanda elettrica e alle unità di produzione anche da fonti rinnovabili non già abilitate nonché ai sistemi di accumulo. Istituzione di progetti pilota in vista della costituzione del testo integrato dispacciamento elettrico (TIDE) coerente con il balancing code europeo”, 2017. [4] Terna, “Progetto pilota UVAM”, https://www.terna.it/it/sistema-elettrico/pubblicazioni/news-operatori/dettaglio/uvam-del-70-2021/ [5] Batteries Europe – European Technology and Innovation Platform, “Strategic Research Agenda for batteries 2020”, 2020. [6] D. Falabretti, F. Gulotta, D. Siface, “Flexibility Provision by an Aggregate of Electric Boilers in the Italian Regulatory Framework”, 2021 AEIT International Annual Conference (AEIT), 2021, pp. 1-6.

genze di riscaldamento/raffrescamento degli utenti, offre prospettive particolarmente interessanti da questo punto di vista. Infatti, tramite delle logiche di controllo apposite, l’inerzia termica disponibile può essere efficacemente sfruttata per modulare gli scambi di potenza elettrica con la rete senza impattare sul comfort degli utenti.

* Davide Falabretti, Politecnico di Milano

#74 31


Smart heat pump

Smart heatpump e interazione con la rete elettrica

In un contesto evolutivo come quello attuale si inserisce la necessità di sviluppare pompe di calore sempre più smart e sempre più orientate a inviare segnali in rete e a interagire in tempo reale con la rete elettrica F. Pettorossi*

32

#74


L

a produzione di energia elettrica in

Oggi la generazione elettrica, anche in ossequio al

Italia è in fase di profonda trasforma-

PNIEC, è fortemente orientata verso una produzione diffusa

zione: fino a pochi anni fa l’energia

di energia rinnovabile, ovviamente oltre la quota stori-

veniva generata quasi totalmente da un

ca dell’idrico, anche con tecnologie in forte espansione,

numero limitato di centrali termoelettri-

come fotovoltaico, eolico, biogas, geotermico e biomasse;

che alimentate prevalentemente da fonte

attualmente i soggetti produttori sono oltre un milione e

fossile (gas naturale, olio combustibile e

certamente destinati a un ulteriore incremento.

carbone), con l’eccezione della compo-

Queste grandi trasformazioni hanno richiesto continui

nente idrica che, a causa dell’aumento

interventi strutturali sulla rete di trasmissione e distributiva

della penetrazione elettrica dei consumi,

dell’energia elettrica ed è stato necessario evolvere verso

ha avuto un continuo decremento per-

l’introduzione di un’applicazione intelligente di sistema per

centuale. Oggi la produzione idroelettri-

una gestione in sicurezza. Tale sistema è denominato smart

ca ha un’incidenza dell’ordine del 20%.

grid, e certamente rende più razionale anche la gestione

Nello sfruttamento delle acque il nostro

del trasporto e della distribuzione.

Paese ha sempre avuto forti tradizioni

Le caratteristiche di prelievo del carico elettrico giorna-

scientifiche e dimostrato grandi capa-

liero in Italia hanno l’andamento del grafico di Figura 1; come

cità intellettive, comunque tali impianti

possiamo osservare i prelievi hanno uno “zoccolo duro” di

rappresentano un’eredità quasi esclusi-

potenza pari a circa 27 milioni di kW e delle punte che in alcu-

vamente del periodo prebellico, quando

ni momenti raggiungono valori prossimi ai 60 milioni di kW.

la produzione era quasi totalmente affi-

L’energia elettrica al momento non può essere accumu-

data all’acqua. Peraltro tale produzione

lata, salvo in limitata quantità, e l’andamento dei prelievi è

è pressoché al massimo del potenziale

influenzato oltre che da attività socio-produttive anche da

offerto dal nostro Paese.

eventi climatici estremi.

26/02/2022 41000 39000 37000

MW

35000 33000 31000 29000 27000 25000 00:00

04:00

08:00

12:00

16:00

20:00

00:00

Ore Consun�vo FIGURA 1

Previsione

Andamento dei prelievi elettrici in Italia in una normale giornata invernale

#74 33


ché deve essere prodotto da centrali a

Italy ‐ Total electrical load July 7th 2021

“caldo” con possibile intervento rapido,

60

oppure con accumuli idrici pompati di notte nei bacini posti a quote più alte e

Electric load [GW]

50

rilasciati di giorno nei momenti di punta. Dal punto di vista dell’efficienza questo

40

sistema è dispendioso e negativo per30

ché consuma più energia di quanta ne produce. Comunque, i costi marginali

Total electric load

20

dell’energia, per sostenere questo siste-

Total electric load without heat pumps

ma, sia fissi che variabili vengono inte-

10

ramente scaricati sull’utilizzatore finale. Osservando le caratteristiche della

0

00:00

FIGURA 2

02:00

04:00

06:00

08:00

10:00

12:00 Hour

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00

00:00

producibilità elettrica e la necessità di efficientare il sistema per ridurre i consu-

Andamento dei prelievi elettrici in Italia in una calda giornata estiva

mi, le emissioni e i costi gestionali, anche a causa dell’aumento della popolazione della Terra, la necessità di sostenibilità e

Italy ‐ Total electrical load Gen 12th 2021

gli avvenimenti di crisi geopolitiche che nascono in Paesi instabili e/o irredenti,

60

che coinvolgono inevitabilmente anche il nostro Paese, appare necessario e

50

Electric load [GW]

urgente intervenire in modo intelligente, sia dal lato produttivo che dal lato

40

usi finali, anche con partecipazione dei clienti alla gestione del sistema (demand

30

response), in modo da introdurre anche

Total electric load 20

un servizio di flessibilità nella gestione

Total electric load without heat pumps

della rete elettrica.

10

La Figura 2 analizza l’influenza delle pompe di calore sulla richiesta di carico

0

00:00

FIGURA 3

02:00

04:00

06:00

08:00

10:00

12:00 Hour

14:00

16:00

18:00

20:00

22:00

00:00

(GW) in un giorno d’estate ed è particolarmente evidente l’influenza del condizionamento in determinate ore della

Andamento dei prelievi invernali in Italia in una fredda giornata invernale

giornata. Nel caso di estate ulteriormente torrida il picco elettrico può essere Nel 2021, circa il 39% dell’energia è stata prodotta da

elettrici hanno uno zoccolo duro di circa

fonte rinnovabile; in base ai programmi enunciati, que-

27 milioni di kW, ciò richiede un’attività

Abbiamo visto e messo in evidenza

sta produzione deve essere incrementata almeno fino al

produttiva per 8.760 ore annue, mentre

che senza l’attività delle pompe di calo-

55% entro il 2030. È noto però che le rinnovabili possono

per far fronte alle punte, degli ultimi 7

re il carico elettrico richiesto calerebbe

essere intermittenti e dipendono molto dalle condizioni

– 10 milioni di kW marginali, si richiede

di circa 10 milioni di kW; questo dato ci

atmosferiche, come la piovosità, l’insolazione e la ventosità;

una attività produttiva media di poche

deve far riflettere sull’importanza dell’u-

ovviamente proprio per l’instabilità delle citate condizioni si

centinaia di ore annue.

so intelligente circa l’interazione delle

più influente.

creano anche situazioni d’intermittenza produttiva elettrica

È evidente che in queste condizioni

da fonti rinnovabili che vanno compensate da fonte fossile.

il costo di produzione del kWh elettri-

La Figura 3 analizza l’influenza delle

Dal grafico di Figura 1 abbiamo visto che i prelievi

co marginale è altissimo, anche per-

pompe di calore sulla richiesta di carico

34

#74

pompe di calore con la rete elettrica.


(GW) in un giorno invernale: anche in

TABELLA 1

Dati relativi ai prelievi elettrici in una giornata estiva e una invernale a confronto, con evidenziata l’influenza delle pompe di calore

questo caso è evidente l’influenza delle pompe di calore nell’arco della giornata. In caso di inverno ulteriormente rigido il picco elettrico può essere più alto. Abbiamo visto e messo in evidenza che senza l’attività delle pompe di calore il carico elettrico richiesto calerebbe di circa 2 milioni di kW, anche questo dato ci deve farci riflettere sull’importanza di un uso intelligente circa l’interazione delle pompe di calore con la rete elettrica. È opportuno precisare che nel nostro Paese vi sono circa 18 milioni di pompe di calore installate ma la maggior parte (circa 12 milioni) al momento svolge solo il servizio raffrescamento e deumidificazione, mentre la restante parte svolge un servizio d’integrazione e viene utilizzata soprattutto nelle

Terna [GW] giornata es va con il massimo RSE Potenza assorbimento nel assorbita PdC 2021 estate

Potenza Terna meno PdC Total electric load without heat Hour Total electric load Heat Pump [GW] pumps 01:00 36,6 1,32 35,3 02:00 34,4 0,98 33,5 03:00 33,0 0,78 32,3 04:00 32,3 0,61 31,7 05:00 32,2 0,48 31,7 06:00 32,8 0,44 32,4 07:00 36,2 0,45 35,7 08:00 41,6 0,67 40,9 09:00 47,2 1,02 46,1 10:00 50,1 1,85 48,3 11:00 51,7 2,99 48,7 12:00 52,8 4,06 48,7 13:00 52,0 5,11 46,8 14:00 52,9 6,05 46,8 15:00 54,0 6,90 47,1 16:00 54,5 8,07 46,4 17:00 54,4 9,10 45,3 18:00 53,3 9,65 43,7 19:00 51,8 9,68 42,1 20:00 50,2 7,83 42,3 21:00 48,4 6,76 41,6 22:00 47,6 5,65 41,9 23:00 44,6 3,68 41,0 00:00 41,3 2,20 39,1

Terna [GW] giornata invernale 2021

RSE Potenza assorbita PdC inverno

Potenza Terna meno PdC Total electric load without heat Total electric Heat Pump load [GW] pumps 31,0 0,96 30,0 29,0 0,86 28,2 27,9 0,82 27,1 27,7 0,83 26,9 28,1 0,85 27,3 30,4 0,93 29,5 36,3 1,22 35,1 41,9 43,7 1,77 49,0 1,95 47,0 51,3 2,06 49,3 52,0 2,03 50,0 52,1 1,92 50,2 49,4 1,69 47,7 49,0 1,58 47,4 49,2 1,50 47,7 48,9 1,53 47,3 49,1 1,62 47,5 50,7 1,80 48,9 50,2 1,98 48,2 49,2 1,87 47,3 46,2 1,90 44,3 42,6 1,85 40,7 36,9 38,5 1,55 34,7 1,15 33,5

mezze stagioni. A fine 2021 le pompe di calore che svolgono il servizio esclusivo di riscaldamento erano circa 1,6 milioni. Da notare che, sempre nel 2021, sono

frescamento e riscaldamento da pompe

zioso: in sostanza stabilisce un incremento di produzione

di calore.

di energia rinnovabile termica da pompe di calore al 2030

stati venduti più di due milioni di pompe

Per non far nascere equivoci è bene

di oltre 3,5 MTEP. Tenendo conto del maggior isolamento

di calore, dei quali oltre 250.000 dedicate

precisare che i grafici si riferiscono alla

degli edifici, ciò comporta l’installazione di circa 5 milioni

esclusivamente al riscaldamento.

potenza elettrica richiesta in rete e non

di pompe di calore a uso esclusivo di riscaldamento entro

Il calcolo dello stock delle pompe di

all’energia e che gli impianti che produ-

il 2030.

calore installate viene fatto sulla base di

cono freddo sono generalmente usati

La quota incrementale di pompe di calore dedicate a

15 anni, così come pure il calcolo della

dalle famiglie complessivamente per

uso esclusivo di riscaldamento, oltre a ridurre sensibilmente

rinnovabile termica prodotta. In sostan-

circa 2 mesi/anno e per poche ore al

i consumi di energia primaria perché sostituiscono impianti

za ogni anno si aggiungono le nuove

giorno, mentre per la produzione del

da fonte fossile a resa molto più bassa, migliorano anche

vendite ed escono le pompe di calore

caldo il periodo è sostanzialmente più

la resa energetica del condizionamento estivo perché in

che hanno superato il quindicesimo

lungo: circa 6-7 mesi/anno per più ore

parte sostituiscono impianti per la produzione del freddo

anno d’installazione.

al giorno.

di vecchio tipo con efficienza più bassa rispetto alle nuove installazioni.

La Tabella 1, sviluppata a seguito di

Il nostro PNIEC – Piano Nazionale

una ricerca del RSE, è particolarmen-

Integrato Energia Clima – e le disposizio-

Il Piano prevede consistenti investimenti anche per raf-

te interessante perché evidenzia con

ni che stanno emergendo prevedono

forzare e digitalizzare la rete elettrica in modo da accogliere

estrema chiarezza, ora per ora, la distin-

un grande processo di elettrificazione

agevolmente il processo di elettrificazione dei consumi.

zione tra il carico elettrico totale richie-

dei consumi, sia per decarbonizzare, sia

In questo contesto si inserisce la necessità di sviluppare

sto sulla rete italiana, il carico depurato

per ridurre le emissioni di CO2 in Italia e

pompe di calore sempre più smart e sempre più orientate

dalle pompe di calore e l’influenza delle

contestualmente per contrastare i muta-

a inviare segnali in rete e a interagire in tempo reale con la

pompe di calore con le caratteristiche

menti climatici e rendere la vita dell’uo-

rete elettrica. Le pompe di calore così progettate possono

di prelievo orario e con evidenziato il

mo più salubre. Lo stesso PNIEC assegna

trasmettere e captare una moltitudine di segnali, comprese

momento della massima richiesta di raf-

alle pompe di calore un obiettivo ambi-

le previsioni del tempo e segnali di prezzo e possono svol-

#74 35


gere il servizio di riduzione del carico e/o di servizi di riserva

a eccezione di casi particolari dovuti a

e bilanciamento anche attraverso la attivazione selettiva e

motivi di sicurezza e di salute, vennero

chirurgica del solo compressore, lasciando attiva la scheda

avviati in tutt’Italia turni di due ore senza

(cervello) in modo da non creare inconvenienti o problemi

energia programmati zona per zona.

alla macchina.

In questo periodo, dopo aver assisti-

Nel caso di pompa di calore bivalente questa è in grado

to alla guerra russo-ucraina e vissuto il

di dialogare contestualmente sia con altro, con funzioni

terzo shock petrolifero causato dal verti-

ausiliari, alimentato da fonte fossile e non, sia con la rete ed

ginoso aumento dei prezzi del gas natu-

è in grado, in caso di necessità di riduzione dei consumi di

rale e dell’energia elettrica, la penuria di

continuare a fornire il servizio con la fonte alternativa.

materie prime e l’inizio di un’inflazione

La fornitura di servizi di Demand Response da parte del carico per esigenze della rete di trasmissione e distri-

accentuata, non possiamo escludere

FIGURA 4 Potenza elettrica prodotta (MW) e ore di utilizzazione

nulla.

buzione dell’energia svolge una funzione essenziale nel

È opportuno conoscere anche al-

sistema elettrico e introduce anche un importante servizio

cuni risvolti storici nel campo delle crisi

di flessibilità.

energetiche; per fortuna, nel frattempo

pump che richiede, come accennato

Non dobbiamo pensare a modulazioni che durano per

abbiamo acquisito una buona cono-

prima, una modulazione chirurgica del

un lungo arco di tempo: a volte può durare qualche decina

scenza circa l’intelligenza artificiale che

solo compressore del climatizzatore e

di minuti, a volte un po’ di più, in qualche circostanza av-

può venire in nostro soccorso e aiutarci

che grazie all’inerzia termica non crea in

viene con preavviso, in altre è sufficiente ridurre la potenza.

a trovare soluzioni adeguate per alleg-

genere alcun disagio al cliente. Per rea-

Comunque, questo servizio di flessibilità viene incentivato

gerire il peso di certe problematiche. È

lizzare tutto questo si stanno mettendo

e rende più affidabile il sistema elettrico.

il caso della modulazione “chirurgica”,

a punto le possibili soluzioni: creazione

Nella figura 4 appare evidente che gli ultimi 5 milioni di

che può essere brillantemente gestita

di un sotto POD che disalimenti solo

kW marginali sono richiesti solo per 50 ore/anno, mentre i

grazie alla tecnologia smart heat pump

la pompa di calore, oppure utilizzo del

precedenti 4 milioni di kW sono richiesti per meno di 500

che consente di interrompere la fornitu-

wi-fi, che è certamente più semplice ma

ore/anno. Come abbiamo visto prima, la produzione di

ra solo al compressore delle pompe di

apparentemente meno affidabile per i

questi ultimi 9 milioni di kW è costosissima e a volte pro-

calore, lasciando attiva la scheda, e uti-

noti problemi della rete web.

blematica, inoltre tale produzione influenza il costo medio

lizzare l’inerzia termica dell’edificio o di

Assoclima ha già organizzato un pri-

della tariffa elettrica.

un serbatoio d’acqua calda con funzione

mo kick-off meeting di esperti informati-

In questi casi, l’introduzione della flessibilità attraverso il

d’accumulo termico posto sull’impianto

ci aziendali per concretizzare il program-

servizio di modulazione del carico consentirebbe di evitare

che continua a fornire energia termica

ma avviato; il prossimo meeting dovrà

di costruire nuove e costose centrali elettriche e/o sistemi

all’immobile sebbene in assenza di ali-

svolgersi anche con la collaborazione

produttivi non efficienti e certamente ne gioverebbe an-

mentazione al compressore.

di RSE – Terna ed ENEL, mentre il passo

Per riuscire a realizzare questo pro-

successivo prevede l’illustrazione del

Forse non tutti ricordano la guerra arabo-israeliana del

getto dobbiamo modificare però alcuni

progetto all’Autorità per l’Energia e alle

6 ottobre 1973 denominata del Kippur che, a causa della

aspetti normativi legati al livello di mo-

Istituzione governative per lo sviluppo

chiusura del canale di Suez, creò una crisi petrolifera ed

dulazione: oggi è consentito modulare

delle successive attività di advocacy.

energetica senza precedenti (1° shock petrolifero). Anche

il carico solo a livello di POD (Point of

Ci auguriamo che questo progetto

il nostro Paese fu costretto a razionare l’energia con varie

Delivery), ossia del punto di consegna

si realizzi in tempi brevi e possa così dare

iniziative: domeniche a piedi, circolazione con targhe alter-

dell’energia. Tale modulazione può cre-

un grande contributo alla sicurezza e

ne, introduzione di tariffe elettriche a scaglioni crescenti e

are disagi perché il cliente interessato

stabilità del sistema elettrico e a tutto il

con prezzi vertiginosi per chi superava certe soglie in modo

dalla modulazione può restare senza

Paese con una ricaduta positiva sull’eco-

da scoraggiare il consumo di energia. Una particolare at-

fornitura elettrica in tutti i locali della

nomia, l’ambiente e l’intera collettività

tenzione va rivolta anche al 2° shock petrolifero provocato

casa, dell’ufficio o del negozio. È eviden-

nazionale.

dalla rivoluzione iraniana. In questo caso venne introdotto e

te che in queste condizioni non è facile

rafforzato il PEN – Piano Emergenza Nazionale – che preve-

far accettare contratti di flessibilità.

che il sistema tariffario.

deva l’interruzione a scacchiera indiscriminata dell’energia: 36

#74

Diverso è il caso della smart heat

* Fernando Pettorossi, Capo Gruppo Italiano Pompe di Calore Assoclima



PDC in condominio

Sistemi in pompa di calore ad altatemperatura per edifici condominiali esistenti con impianti a radiatori Analisi delle opzioni per l’impiego di pompe di calore elettriche in contesti condominiali nei progetti di riqualificazione F. Minchio*

L

a maggior parte degli edifici residenziali esistenti in

• generatori di calore tradizionale;

più semplice intervenire nella riqualifica-

Italia, utilizza come sistema di emissione i radiatori, sia

• sistemi di emissione a radiatori.

zione dell’involucro edilizio e della cen-

nel caso di impianti centralizzati sia nel caso di impian-

L’esigenza dettata dalla legislazione

trale termica, ma molto più complesso

ti autonomi, con eccezion fatta per gli edifici di più recente

che prevede necessariamente un dop-

sostituire i sistemi di emissione esistenti

costruzione, dove sono presenti in modo diffuso sistemi

pio salto di classe per l’accesso all’incen-

con sistemi radianti o simili, è chiaro che

radianti. Si ricorda infatti che oltre il 65% degli immobili re-

tivazione, ha portato, probabilmente per

i sistemi in pompa di calore che si inten-

sidenziali italiani è stato realizzato prima del 1976 [1].

la prima volta, ad una seria valutazione

dono utilizzare debbano essere idonei

L’introduzione del Superbonus 110% ha messo al centro

dell’applicazione di pompe di calore

per operare con sistemi a radiatori, sia in

dell’analisi in particolare i sistemi residenziali condominiali,

anche nell’ambito della riqualificazione

termini di temperatura di esercizio, sia in

evidenziando le caratteristiche degli impianti condominiali

condominiale.

termini di efficienza energetica.

esistenti, costituiti da: 38

#74

Poiché in queste situazioni è molto


Pompe di calore applicate a sistemi a radiatori È assolutamente da sfatare il mito dei detrattori dei sistemi in pompa di

ria interna. La norma di riferimento da

dell’involucro edilizio assume un ruolo rilevante, poiché la

considerare è la UNI EN 442:2015 [2], da

riduzione del carico di progetto consente di utilizzare i me-

cui discende la relazione esponenziale

desimi radiatori a temperature più basse, pur garantendo

seguente:

la copertura del carico di progetto stesso.

calore, secondo i quali l’applicazione

Si consideri ad esempio una unità immobiliare al secon-

delle stesse con sistemi a radiatori non

do piano di un condominio, con 3 pareti verticali disper-

sia fattibile o, se fattibile, non presen-

dove:

denti prive di isolamento termico (trasmittanza termica

ti elementi di convenienza tecnica ed

θm: temperatura media fluido in ingresso

0,8 W/(m2 K)) e vetro camera standard (trasmittanza termica

economica.

e uscita dal radiatore [°C];

1 W/(m2 K)), con copertura e pavimento non disperdenti.

θamb: temperatura ambiente [°C];

Prima della riqualificazione l’appartamento presenta un

con sistemi a radiatori la pompa di calo-

P: potenza termica del radiatore (o ele-

carico di progetto di 1,98 kW; a seguito della realizzazione

re deve poter raggiungere temperature

mento del radiatore) alle condizioni ef-

del cappotto termico e della sostituzione dei serramenti

idonee all’esercizio degli stessi. È neces-

fettive (θm; θamb) [W];

con serramenti con triplo vetro basso emissivo, il carico si

sario verificare in relazione all’applica-

Pnom: potenza termica nominale alle con-

riduce a circa 680 W. Ipotizzando che i radiatori installati

zione in esame, e per ciascun locale e

dizioni di riferimento (70 °C, 20 °C) [W];

fossero dimensionati per una temperatura media di 70 °C, a

appartamento:

n : esponente caratteristico della tipolo-

valle della riqualificazione i medesimi radiatori posso essere

• le caratteristiche dei radiatori, in termi-

gia di elemento.

alimentati a temperatura decisamente inferiore (50 °C), pur

È evidente che per poter operare

ni di materiale, numero di elementi e

Come si può notare nel grafico di Fi-

garantendo comunque la copertura del carico. In assenza

gura 1, un radiatore a potenza nominale

invece di riqualificazione, in una simile situazione, è ne-

• il carico di progetto di ciascun locale, a

di 1 kW, con una temperatura media di

cessario valutare attentamente l’opportunità di operare in

valle di una eventuale riqualificazione;

50 °C, presenta una potenza termica ef-

pompa di calore.

• la temperatura minima di esercizio

fettiva di 514 W, praticamente la metà di

Fra i sistemi a radiatori, quelli più favorevoli all’impiego

con la quale è possibile raggiungere

quella nominale. L’andamento esponen-

a bassa temperatura sono di norma i radiatori in alluminio,

il carico di progetto del locale con i

ziale evidenzia come sia fondamentale

anche se è ampiamente diffuso l’utilizzo di radiatori tubo-

radiatori esistenti.

porre grande attenzione alla variazione

lari in acciaio. Qualche criticità in più invece è connessa ai

Per poter effettuare tale verifica, è

della potenza, nel momento in cui si

radiatori in ghisa. In ogni caso è fondamentale effettuare

necessario considerare come varia la

valuta l’applicazione in pompa di ca-

le opportune valutazioni precedentemente descritte per

prestazione di un radiatore al variare

lore. Tale verifica deve essere fatta per

verificare la temperatura massima di progetto necessaria.

della temperatura media di ingresso e

ogni appartamento e per ogni locale. È

L’importanza della temperatura massima di mandata è

uscita rispetto alla temperatura dell’a-

chiaro che l’eventuale riqualificazione

strategica se si opera con pompe di calore, poiché anche

dimensione degli elementi stessi;

1 °C di differenza di temperatura fra sorgente termica e pozzo termico, comporta una variazione del COP dell’ordine di 2-2,5%. Altrettanto importante sarà senz’altro l’applicazione di una regolazione climatica per poter ridurre il più possi-

Potenza termica radiatori

bile la temperatura di mandata stessa durante la stagione.

Potenza termica radiatore [W]

1600

Una volta effettuate le opportune verifiche sul sistema

1400 1200

di emissione esistente, si tratta di scegliere quale soluzione

1000

adottare fra quelle possibili in pompa di calore. I parametri

800

fondamentali in tal senso sono:

600

• temperatura di mandata di progetto;

400

• temperatura aria esterna di progetto;

200

• COP alle condizioni di progetto;

0 20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

Temperatura media θm FIGURA 1

Esempio di curva di potenza termica di un radiatore (Pnom = 1 kW, n = 1,3, θamb = 20 °C)

80

85

• SCOP a 55 °C. Combinando tali parametri si individua, se esistente, la pompa di calore adatta. In relazione alla prestazione energetica, considerando

#74 39


i fattori di conversione di cui al D.M. 26 giugno 2015, il COP

• sistemi monovalenti in pompa di ca-

di pareggio per una pompa di calore rispetto ad una solu-

lore elettrica, con sorgente termica

zione con caldaia, è dal punto di vista dell’energia primaria

aria o acqua:

non rinnovabile pari a:

Se si considera invece l’energia primaria totale è invece pari a:

⚬ con utilizzo di refrigeranti che con-

Sistemi monovalenti in pompa di calore Di seguito si analizzano le soluzioni tecniche applicabili considerando l’im-

sentono di raggiungere temperatu-

piego di sole pompe di calore. La condi-

re superiori ai 55 °C;

zione ideale affinché si possa procedere

⚬ con compressori EVI (Enhanced Vapor Injection);

⚬ con circuito a doppio stadio, diretta-

in tal senso, è la contestuale riqualificazione energetica dell’involucro edilizio. La stessa infatti consente di:

mente sul refrigerante o lato acqua

• minore potenza termica della pompa

Appare chiaro che, anche senza considerare il contri-

con due pompe di calore in cascata;

di calore (e di conseguenza elettrica),

buto di energia da un eventuale fotovoltaico, i valori di

• sistemi bivalenti di tipo ibrido, in cui il

con maggiore compatibilità con la po-

COP mediamente ottenibili da una pompa di calore sono

sistema prevede la presenza di una o

superiori a quello limite, anche con temperature di esercizio

più caldaie a condensazione accop-

• “sovradimensionamento” dei radiatori

più elevate.

piate ad una o più pompe di calore,

esistenti con possibilità di operare a

con condizioni idonee per l’accesso

temperature inferiori, come già pre-

all’incentivazione (ove richiesti).

cedentemente descritto;

Il mercato offre prodotti in grado di: • coprire 100% del carico;

tenza contrattuale disponibile;

• produrre energia termica ad alta temperatura senza necessità di integrazione con generatori di calore tradizionali.

80

Nel paragrafo successivo saranno analizzate le possibili

Soluzioni tecniche possibili Le tecnologie in pompa di calore disponibili sul mercato che possono consentire di produrre energia termica ad alta temperatura sono le seguenti: • pompe di calore elettriche a compressione di vapore;

70

Temperatura acqua prodotta [°C]

soluzioni tecniche.

75 65 60 55 50 45 40 35 30

• pompe di calore con motore endotermico, alimentate

25

a gas naturale; • pompe di calore ad assorbimento (alimentate a gas na-

‐30 ‐25 ‐20 ‐15 ‐10

turale o GPL).

20 ‐5 0 5 10 15 20 Temperatura aria esterna [°C] 80

sivamente le pompe di calore elettriche a compressione

75

di vapore.

70

Dal punto di vista normativo, non esiste una vera e propria definizione di pompa di calore ad alta temperatura. Se si considera la norma UNI EN 14511-2:2018 [3], la condizione di prova definita ad alta temperatura, per le pompe di calore aria-acqua e le pompe di calore acqua-acqua, considera una temperatura di mandata in uscita dalla pompa di calo-

Temperatura acqua prodotta [°C]

Nell’ambito del presente articolo, si considerano esclu-

#74

40

45

25

30

35

40

45

55 50 45 40 35 30 25

‐30 ‐25 ‐20 ‐15 ‐10

Con riferimento al contesto condominiale, le soluzioni

40

35

60

calore “ad alta temperatura”, una pompa di calore elettrica

possibili sono:

30

65

re pari a 65 °C; in generale si può considerare una pompa di in grado di operare con temperature superiori a 55 °C.

25

FIGURA 2

20 ‐5 0 5 10 15 20 Temperatura aria esterna [°C]

Esempio di campo di operatività di una pompa di calore elettrica con refrigerante R454C (sopra) e R290 (sotto)


Temperatura acqua prodotta [°C]

80

• maggiore copertura del consumo stagionale da parte

75

dell’eventuale impianto fotovoltaico condominiale, in

70

ragione di minori consumi di energia elettrica stagionali

65

complessivi.

60

Accanto a questo vi devono poi essere gli spazi adegua-

55

ti per l’installazione all’esterno, nel caso in particolare delle

50

pompe di calore aria-acqua.

45 40

Anche in presenza di riqualificazione dell’involucro, con

35

sistemi di emissione a radiatori è tuttavia necessario quasi

30

sempre disporre di pompe di calore in grado di operare

25 ‐30 ‐25 ‐20 ‐15 ‐10

FIGURA 3

20 ‐5 0 5 10 15 20 Temperatura aria esterna [°C]

ad alta temperatura. 25

30

35

40

45

Per quanto riguarda pompe di calore elettriche aria-acqua, in grado di raggiungere temperature superiori ai 55 °C,

Esempio di campo di operatività di una pompa di calore con R410A e compressore con iniezione di vapore

oggi sul mercato, specialmente su quello residenziale di limitata potenza, alcuni costruttori stanno proponendo

Condensatore Valvola di espansione (economizzatore)

soluzioni tecniche con refrigeranti alternativi al R410A che sono in grado di raggiungere, senza iniezione di vapore, temperature di mandata oltre i 60 °C, con un range di temperatura aria esterna fino a -10 °C, o in alcuni casi

Economizzatore

anche inferiore (alcuni esempi in Figura 2). I refrigeranti utilizzati spaziano dal R454C al R452B o R454B (miscele HFC/HFO, con temperature fino a 65 °C), all’R290 (propano, con temperature fino a 70 °C). Nei contesti condominiali

Valvola espansione (principale)

con impianto centralizzato, in attesa dell’ampliamento di

Evaporatore FIGURA 4 Schema frigorifero funzionale relativo a circuito frigorifero con compressore con iniezione di vapore Figura 4 (circuito frigorifero con economizzatore)

a) Circuiti frigoriferi in cascata Acqua lato impianto Ref/H2O

b) Pompe di calore in cascata Acqua lato impianto Ref2/H2O

gamma e di un maggiore sviluppo (ad oggi si trovano prodotti con potenza termica fino a circa 60-70 kW), per raggiungere potenze significative è necessario ricorrere a soluzioni modulari o a cascata, con un certo impatto sul costo di investimento iniziale. Per le macchine che impiegano R410A (ma anche altri refrigeranti operanti sui medesimi campi di pressione, come l’R32), la soluzione maggiormente adottata per estendere il campo di funzionamento ad alta temperatura

Circ HT

PDC HT

(Figura 3) e stabilizzare potenza termica anche a temperature dell’aria esterna molto rigide, è quella di utilizzare

Ref1/Ref2

H2O/Ref2

compressori scroll con iniezione di vapore intermedia (noti anche come E.V.I., Enhanced Vapour Injection). La modifica del circuito frigorifero prevede l’inserimen-

Circ LT

Air

Ref1

Aria esterna

FIGURA 5

Ref1/H2O

to di un economizzatore in uscita al condensatore, costituito da uno scambiatore refrigerante/refrigerante alimentato

PDC LT

da una valvola di espansione dedicata (Figura 4). Giusto per dare una indicazione sui valori di COP raggiungibili alla temperatura di 55 °C, i prodotti sviluppati

Air

Ref1

per l’alta temperatura alle condizioni A2W55 presentano

Aria esterna

tipicamente COP su un range da 2,4 a 2,9; se si considera

Soluzioni con circuiti frigoriferi (a) o pompe di calore (b) in cascata

l’SCOP a 55 °C con riferimento ad un clima medio, ai sensi

#74 41


della norma UNI EN 14825, da 3,15 a 4,60, con valori mag-

termica, tuttavia in tali casi va da un lato

Acqua lato impianto

giori per le unità inferiori a 20 kW che in genere sono dotate

rispettato quanto previsto dalle UNI EN

R134a/H2O

di compressori ad inverter. Si tratta di valori sicuramente

378-3 [4], dall’altro considerato l’impatto

interessanti se rapportati ad impianti con terminali di tipo

in termini di normativa anti-incendio.

tradizionale.

In relazione invece al peso delle

Specialmente su potenze termiche più elevate, con

pompe di calore, qualora il posiziona-

l’obiettivo di raggiungere temperature anche superiori ai

mento sia ipotizzato in copertura e vi

70 °C, una configurazione possibile è quella che prevede

siano criticità strutturali o di spazio, non

due circuiti frigoriferi in cascata. Tale configurazione può

va scartata l’ipotesi di operare con più

essere realizzata sia refrigerante su refrigerante (Figura 5, a),

pompe di calore di potenza inferiore

sia a fluido intermedio, accoppiando di fatto una pompa

in cascata.

EEV R134a

Modulo idronico HT R134A R410A/R134a

EEV R410A Liquido

Gas da unità esterna

di calore aria-acqua ad una pompa di calore acqua-acqua

Uno dei grandi problemi che le ri-

dedicata (Figura 5, b). Si tratta di soluzioni più complesse,

qualificazioni energetiche riscontrano

probabilmente meno adatte a contesti condominiali, an-

negli impianti idronici condominali da-

che se con questa modalità è anche possibile produrre

tati, è lo stato, a volte compromesso, del-

acqua calda di processo o sanitaria a temperature elevate.

la distribuzione idronica, con particolare

VRF, anche se in alcuni casi potrebbe

Le pompe di calore o i circuiti di alta temperatura utiliz-

riferimento alle dorsali. Tale situazione a

essere un’ottima strada da considerare.

zano tipicamente R134a (o nuovi refrigeranti a basso GWP

volte pone un freno nell’effettuare scelte

I moduli idronici per sistemi VRF

equivalenti), mentre la pompa di calore o circuiti di bassa

tecniche che implicano un investimento

sono fondamentalmente di due tipo-

temperatura utilizzano refrigeranti quali l’R410A (o nuovi

importante in centrale termica; al tempo

logie:

refrigeranti a basso GWP equivalenti).

stesso è difficile pensare di poter affron-

• moduli idronici a bassa temperatura,

In generale con sistemi con sorgente termica acqua

tare il costo di un completo rifacimento

molto simili ai moduli idronici delle

(riconducibili alle pompe di calore idrotermiche o geoter-

della distribuzione, che in alcuni casi è

pompe di calore idroniche ad espan-

miche), è relativamente più facile operare a temperatura

annegata nelle pareti. Nell’ambito del

sione diretta residenziali, utilizzabili per

superiore, per la maggior stabilità e il valore annuo più ele-

terziario, in questi casi tipicamente si

produrre acqua calda o acqua fredda,

vato della temperatura di evaporazione. Specialmente nel

adottano sistemi VRF, sfruttando i minori

in cui è sostanzialmente presente uno

caso dei sistemi che impiegano acqua di falda, partendo

diametri che garantisce la distribuzione

scambiatore refrigerante-acqua oltre

da temperature del fluido pari a 12–15 °C o superiori, è pos-

di refrigerante in luogo di quella idronica,

ai medesimi componenti di una unità

sibile raggiungere temperature fino a 80 °C, con COP fino a

ottenendo un impianto ad espansione

interna VRF di tipo aria-aria (valvola

3 anche con singolo circuito frigorifero. In questo caso sul

diretta aria-aria.

solenoide, valvola di espansione elet-

FIGURA 6 Schema funzionale di un modulo idronico ad alta temperatura per sistemi VRF

tronica e regolazione);

mercato si trovano soluzioni che impiegano refrigeranti

Nel caso di impianti condominia-

HFO o anche idrocarburi come l’R600, o anche soluzioni

li appare decisamente più complesso

• moduli idronici ad alta temperatura,

con ammoniaca. L’applicazione di questo tipo di pompe

pensare ad una conversione dell’impian-

che di fatto presentano nel modulo

di calore trova un notevole potenziale di diffusione anche

to a sistema ad aria-aria, ma una possi-

stesso un circuito frigorifero in pompa

nel settore industriale, per valorizzare cascami termici di-

bile soluzione che consente di superare

di calore (Figura 6), tipicamente realiz-

sponibili a diversa temperatura.

il problema connesso alla distribuzione

zato con R134a (almeno ad oggi, ferma

In ambito condominiale vi sono interessanti esperienze

gravemente ammalorata, è l’adozione di

restando la possibile evoluzione ver-

sviluppate in particolar modo in Lombardia, con la realiz-

sistemi VRF, accoppiati a livello di appar-

so refrigeranti alternativi a basso GWP

zazione di centrali termiche in pompa di calore ad acqua

tamento (o di piano) con moduli idronici

che seguirà prossimamente).

di falda a servizio di impianti a radiatori.

(standard o ad alta T) che consentono di

Quasi tutti i produttori di sistemi VRF

In ragione dell’evoluzione sul fronte dei refrigeranti,

mantenere l’impianto esistente a radia-

hanno a catalogo moduli idronici ad alta

connessa al regolamento UE 517/14, è opportuno ricordare

tori o di limitare il rifacimento della distri-

temperatura, tipicamente impiegati per

l’attenzione che deve essere posta sull’impiego di pompe

buzione al solo interno appartamento.

la produzione di acqua calda sanitaria.

di calore con refrigeranti A2L o, nel caso di idrocarburi, di

Non si tratta di una soluzione comu-

La temperatura massima di mandata

tipo A3. Se si tratta di pompe di calore acqua-acqua, l’in-

ne, anche perché poco noto e diffuso è

ottenibile varia a seconda del costrut-

stallazione si potrebbe ipotizzare all’interno della centrale

l’impiego dei moduli idronici per sistemi

tore da 70 °C a 80 °C, mentre le potenze

42

#74


termiche disponibili sono tipicamente comprese nel range 12 kWt – 25 kWt.

Sistemi bivalenti: ibridi “commerciali”

dove non sia possibile intervenire nella riqualificazione dell’involucro, o le caratteristiche dei radiatori non permet-

L’architettura dell’impianto è quindi

La soluzione tecnica che prevede

tano di scendere a valori di temperatura di mandata che

condizionata dalle potenze dei moduli,

l’impiego di sole pompe di calore, non

siano tali da consentire un’efficienza energetica accettabile. In altre situazioni la potenza elettrica della pompa di

rapportate anche al carico termico dei IMPIANTO è sempreTERMICO facilmente -applicabile. sono STATO DIViFATTO diversi appartamenti ai diversi piani: sa-

calore RISC. necessaria diventa potenzialmente molto eleva-

infatti alcune criticità, specialmente lad-

ranno così necessari uno o più moduli idronici per piano. Le dimensioni dei

IMPIANTO TERMICO - STATO DI FATTO

moduli sono abbastanza contenute con

RISC.

larghezza dell’ordine di 60 cm e altezza non oltre 1,20 m, con profondità fra i 30 e gli 80 cm, rendendo fattibile l’occultamento. Per quanto riguarda le unità esterne, modulari come normalmente avviene

GT1

nei sistemi VRF, quest’ultime possono

GT1

utilizzare aria esterna come sorgente termica o anche, per quanto sia più raro,

GAS

acqua di falda o sonde geotermiche

GAS

MWh MWh

VE

IMPIANTO TERMICO - STATO DI PROGETTO IMPIANTO TERMICO - STATO DI PROGETTO

LEGENDA

LEGENDA

POMPA

RISC.

POMPA VALVOLA MISCELATRICE 3 VIE

VALVOLA MISCELATRICE 3 VIE MWh

MWh

VE

CONTATORE DI CALORE

CONTATORE DI CALORE

VE IMPIANTO CON VASO CHIUSO

VE IMPIANTO CON VASO CHIUSO

Caldaia

Caldaia GT1

GT1

GAS VE

GAS VE E.E.

E.E.

Esterno

MWh

Accumulo

MWh

PdC

Accumulo MWh

Esterno

FIGURA 7

PdC

Schema funzionale relativo allo stato di fatto e stato di progetto di una centrale termica condominiale con introduzione di un sistema ibrido

#74 43


ta, determinando criticità dal punto di vista elettrico (per

mo step per l’introduzione delle pompe

prescindere dall’incentivazione, emer-

potenze maggiori di 100 kWe è normalmente necessario

di calore in ambito condominiale

gono alcuni punti fondamentali:

realizzare una cabina di trasformazione MT/bT, ove non già presente). Infine vi possono essere criticità in termini di spazio: • non sempre è possibile collocare le pompe di calore negli spazi esterni, specialmente macchine aria-acqua di grande potenza, nel contesto condominiale; • nell’ottica dell’accoppiamento con sistemi fotovoltaici, le

In questi casi l’ottimizzazione

• le pompe di calore possono essere

dell’impiego delle due diverse forme di

una soluzione valida per la riqualifi-

generazione passa dall’impostazione di

cazione di condomini esistenti con

due elementi fondamentali:

impianti a radiatori. Perché:

• temperatura di cut-off, che definisce la temperatura al di sotto della quale la pompa di calore non opera più;

⚬ il mercato è maturo e garantisce prodotti con adeguata efficienza

energetica, nonostante le più ele-

coperture di condomini sviluppati in verticale, non con-

• impostazione della curva climatica,

sentono l’installazione di grandi potenze di fotovoltaico,

in funzione del tipo di radiatori e dei

limitando in modo significativo la quota di autoconsumo;

carichi dell’edificio; tanto più elevata

riducendo la quota della pompa di calore è possibile

sarà la temperatura massima in con-

• risulta necessario andare oltre alla ri-

ottimizzare l’autoconsumo di energia elettrica.

dizioni di progetto, tanto minore sarà

qualificazione gas to gas se si vogliono

In queste situazioni tipicamente si rinunciava fino a

il contributo della pompa di calore, an-

raggiungere obiettivi di decarboniz-

pochi anni fa, anche solo ad ipotizzare l’introduzione di

che per temperature al di sopra della

zazione e riduzione dei fabbisogni

una pompa di calore in centrale termica. Grazie in parti-

temperatura di cut-off; la limitazione

di energia primaria non rinnovabili

colare alla spinta data dal superbonus e dalla necessità

in questo caso infatti è dovuta al limite

significativi, anche alla luce della sem-

di conseguire un salto di 2 classi energetiche, è invece

di temperatura massima producibile

pre più spinta verso l’autoconsumo

oggi più comune valutare l’introduzione di sistemi ibridi

dalla pompa di calore.

di energia elettrica prodotta in sito

costituiti da caldaia a condensazione e pompa di calore elettrica aria-acqua. In questi casi è possibile infatti valutare una soluzione di

vate temperature di esercizio;

⚬ sono presenti soluzioni tecniche adatte alle diverse situazioni;

Si rimanda per una trattazione più

o in prossimità del sito (da fotovoltai-

ampia del tema ad una precedente pub-

co o altre rinnovabili), come emerge

blicazione [5]

chiaramente dagli indirizzi dei Decreti attuativi della Direttiva RED II e della

compromesso con l’introduzione di una pompa di calore

In Figura 7 un tipico esempio di re-

elettrica, ma attraverso un sistema ibrido «commerciale»

vamping di centrale termica con sistema

(di taglia medio-grande)

ibrido commerciale, in cui una sola delle

Va altresì ricordato che restano alcu-

due caldaie è sostituita con un sistema

ne criticità, specialmente connesse allo

ibrido.

sviluppo della rete elettrica in particolare

Sul mercato sono stati introdotte da alcuni produttori soluzioni «factory made» conformi a Ecobonus, Superbo-

in ambito urbano, che richiedono una

nus o al Conto Energia Termico, con potenze che possono arrivare fino a 600 kWt (con riferimento alla potenza della

Direttiva IEM.

Conclusioni

caldaia). Al fine di poter assicurare l’accesso all’incentivazio-

Nell’articolo si sono illustrate tutte le

ne, oltre a dover garantire un’efficienza energetica minima

possibili opzioni per l’impiego di pompe

per pompa di calore e caldaia, è necessario che la potenza

di calore elettriche in contesti condo-

elettrica nominale della pompa di calore sia inferiore al 50%

miniali nei progetti di riqualificazione. A

adeguata pianificazione strategica per poter essere risolte di pari passo all’elettrificazione dei consumi termici.

* Fabio Minchio, Studio 3F Engineering

di quella della caldaia. I sistemi ibridi commerciali sono tipicamente costituiti da: • una o più pompe di calore, normalmente aria-acqua; • una o più caldaie a condensazione; • un sistema di accumulo inerziale/separatore idraulico, sul quale operano entrambe i generatori; • un sistema di regolazione integrato che in funzione dei diversi parametri gestisce il funzionamento dei due generatori. La soluzione consente in genere il salto di 2 classi energetiche richiesto dal Superbonus, ma è in generale un pri44

#74

BIBLIOGRAFIA

[1] Ministero dello Sviluppo Economico, “Strategia per la riqualificazione energetica del parco immobiliare nazionale. Documento per la consultazione pubblica”, Novembre 2020 [2] UNI EN 442:2015 “Radiatori e convettori - Parte 2: Metodi di prova e valutazione” [3] UNI EN 14511-2:2018 Condizionatori, refrigeratori di liquido e pompe di calore con compressore elettrico per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti e refrigeratori per cicli di processo con compressore elettrico - Parte 2: Condizioni di prova [4] UNI EN 378-3:2021 UNI EN 378-3:2021 Sistemi di refrigerazione e pompe di calore - Requisiti di sicurezza e ambientali - Parte 3: Sito di installazione e protezione delle persone [5] F. Minchio, Sistemi ibridi factory made per il condominio, Aicarr Journal n. 70, 2021


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Informazioni dalle aziende

ELBI PER IL PROGETTO DI RIQUALIFICAZIONE

DELLA CENTRALE TERMICA DELL’OSPEDALE DI FOGGIA E

lbi è un’importante realtà industriale con più sedi operative sia in Italia che all’estero, i cui prodotti sono progettati e realizzati secondo rigidi standard di qualità e controllo di processo. L’azienda è stata fondata più di cinquant’anni fa, ed è proprio l’esperienza e la professionalità maturate nel tempo che le permettono di gestire diverse tipologie di richieste, anche quelle che necessitano di personalizzazione.

Veduta aerea dell’azienda Elbi

L’ampia gamma di articoli spazia dai serbatoi zincati ai vasi di espansione, dalle autoclavi a membrana ai preparatori di acqua calda sanitaria, fino ai serbatoi e contenitori in polietilene rotazionale. Questo ampio assortimento permette all’azienda di soddisfare le molteplici esigenze di ingegneria civile e industriale del settore termoidraulico. Grazie a questa disponibilità di prodotto, Elbi è rientrata nel progetto


di riqualificazione della centrale termica dell’Azienda Ospedaliera Universitaria “Ospedali Riuniti” di Foggia del 2019, in cui sono stati installati due bollitori vetrificati BF-1 da 5.000 litri. Questi due bollitori flangiati hanno il compito di produrre acqua calda sanitaria per l’ospedale dando priorità ai pannelli solari presenti sul tetto dell’edificio. I pannelli solari per acqua calda a circolazione forzata sono la soluzione ottimale per produrre quantità elevate di acqua calda. I collettori termici hanno al loro interno dei tubi dentro ai quali scorre un fluido (acqua e glicole) che, esposto al sole, si scalda. Intanto, una centralina misura la temperatura raggiunta dal fluido nel pannello e quella dell’acqua contenuta all’interno del serbatoio. Se il fluido nei pannelli è più caldo dell’acqua del serbatoio, la centralina aziona una pompa che spinge il fluido all’interno del circuito così da farlo passare attraverso una serpentina interna al serbatoio. Ed è proprio attraverso tale serpentina che avviene lo scambio di calore dal liquido all’acqua del serbatoio, che entra così nel circuito dell’acqua sanitaria dell’edificio. Il grande impianto solare lavora direttamente nei due scambiatori in acciaio Inox 316L, i quali, grazie alla loro superficie di scambio di ben 10 mq, riescono a produrre sufficiente acqua per la maggior parte dell’intero ospedale. Nei giorni in cui il sole non riesce a riscaldare una sufficiente quantità di acqua calda sanitaria, i pannelli solari vengono convogliati in un unico scambiatore che effettuerà il preriscaldo. Nell’altro scambiatore, invece, viene deviato il generatore principale: una caldaia, che va a soddisfare la differenza tra la temperatura dell’acqua preriscaldata dal bollitore e i 45 °C di calore della stessa in uscita, in modo da non far mai mancare acqua calda sanitaria. I bollitori flangiati della serie BF sono l’ideale per coloro che cercano affidabilità nel tempo e salubrità dell’acqua, in quanto internamente hanno subito il processo di vetrificazione secondo DIN 4753. Questo oltre a renderli idonei al contenimento di acqua igienico sanitaria, li rende più resistenti ai fenomeni corrosivi, in quanto l’acqua non verrà mai in contatto con la carenatura del

Bollitori vetrificati flangiati serbatoio bensì solo con lo smalto interno. La vetrificazione avviene attraverso un processo industriale composto da vari step: la pulizia profonda del serbatoio grezzo, il riempimento del serbatoio in modo uniforme della miscela di vetrificazione, una prima asciugatura ad aria calda ed infine l’inserimento in un forno a 900 °C che fa solidificare lo smalto e lo rende un corpo unico con la carenatura. Elbi è una delle poche aziende in Europa che è in grado di vetrificare serbatoi fino a 5.000 litri. Lo scambiatore interno al bollitore è realizzato interamente in acciaio Inox 316L ed è in grado di sopportare 12 bar di pressione ad una temperatura di 100 °C. Inoltre, è in grado di lavorare anche con vapore saturo a bassa pressione. Queste caratteristiche rendono la serie dei bollitori BF molto versatile, in quanto possono essere impiegati in grandi strutture come ospedali, case di riposo, carceri, etc. per la produzione di acqua calda sanitaria con l’utilizzo di caldaie, ma possono anche recuperare il calore di torri evaporative, lavatrici industriali, etc. (che altrimenti andrebbe disperso nell’ambiente) per produrre acqua calda sanitaria o effettuare un preriscaldo per acqua tecnica di riscaldamento in modo da ottimizzare al meglio i consumi e rispettare l’ambiente.

Chi è Elbi? Fondata da più di cinquant’anni, Elbi produce serbatoi per l’industria della termoidraulica applicabili in diversi campi come riscaldamento, solare, refrigerazione, condizionamento ed edilizia. La sede principale dove vengono progettati e fabbricati tutti gli articoli si trova a Limena (PD), mentre nello stabilimento di Modugno (BA) avviene la produzione di articoli in polietilene rotazionale, dove è operativo l’impianto rotazionale più grande d’Europa, ed è il centro per il commercio dei prodotti nel territorio meridionale. L’azienda possiede inoltre una sede a Houston, in Texas, dalla quale distribuisce prodotti per la termoidraulica su tutto il territorio americano. Una diffusa rete di agenzie e depositi si occupa della commercializzazione dei prodotti, che tra i tanti comprendono autoclavi a membrana per acqua sanitaria, vasi d’espansione, vasi polifunzionali, serbatoi in polietilene per interro e fuori terra, sistemi per il trattamento delle acque reflue e recupero acqua piovana, serbatoi zincati, bollitori vetrificati, accumulatori per acqua calda sanitaria o per riscaldamento.


Case study

Un approccio innovativo alla progettazione impiantistica di strutture ricettive Nel nuovo polo ricettivo “Life Source”, realizzato a Bergamo, è stato installato un sistema che integra impianto idronico ed espansione diretta

A cura di M. Salmaso e A. Casale*

L

a “concorrenza” tra impianto idronico ed espansione

struzione di un nuovo polo ricettivo de-

L’edificio è alto 20 metri, disposto su

diretta ha caratterizzato decenni di progettazione im-

nominato “Life Source”, inaugurato nel

quattro piani per un totale di 126 came-

piantistica, dimenticando che il giusto connubio tra le

settembre 2021. Un progetto, portato

re (tra cui 5 Suite, 8 Appartamenti e 9 ca-

due filosofie può essere, in molti casi, la migliore soluzione.

avanti dall’imprenditore Arturo Lopez

mere attrezzate in maniera specifica per

Un modo per poter sfruttare al meglio i vantaggi delle due

Spajani, che ha visto la luce durante il

persone con disabilità). Sono previste

tipologie impiantistiche e metterli al servizio dell’edificio.

periodo più complicato e buio della

anche cinque sale meeting: una al piano

pandemia, in una delle città maggior-

terra da 100 posti, una al piano primo da

mente colpite dal Covid.

130 posti e altre tre con capienze minori.

Il caso studio in oggetto si riferisce a un’applicazione impiantistica realizzata a Bergamo e che ha visto la co48

#74


Oltre a questo, Life Source è provvisto

Il progetto

Il volume totale riscaldato è pari a 30.650 m3, la super-

di un ristorante gourmet, un bistrot e

Nasce sul concetto di innovazione

ficie disperdente è di 5.073 m2, con un rapporto S/V di 0,17.

un rooftop a tetto che si affaccia sullo

tecnologica, di sostenibilità e di rispetto

La prestazione energetica raggiunta è una A/2 con un EP

skyline della Città Alta. Attorno, un parco

dell’ambiente. Prova ne sono i 66 kW di

gl, nren di 127,49 kwh/m2 anno (Si veda Figura 1).

di 5900 m2 e un parcheggio, per clienti,

impianto fotovoltaico (inclinazione a 13°)

da 126 posti. A ogni piano sono state

installati sulle pensiline del parcheggio

previste una serie di mappe di orienta-

(con 14 colonnine per la ricarica delle

La progettazione degli impianti ha visto una fase pre-

mento per non vedenti.

auto elettriche), l’impianto per il recupe-

liminare in cui sono state prese in esame le possibilità di

Life Source è un polo ricettivo tra-

ro delle acque piovane (con una vasca

sfruttare l’impianto di teleriscaldamento presente in zona,

sversale che coniuga nel suo interno l’o-

da 50 m3, le particolari prestazioni di iso-

così come la possibilità di sfruttare energia geotermica. Alla

spitalità (Life Hotel), la cultura del buon

lamento e acustiche che caratterizzano

fine, si è optato per un impianto “misto”, idronico e a espan-

cibo (Life Source Food Experience) e la

la facciata vetrata continua dell’edificio

sione diretta con condensazione ad aria, in quanto ritenu-

salute (MediSPA): una struttura che è

e quella ventilata con lastra ceramica,

to più efficiente, in considerazione del profilo di carico e

stata certificata Leed Gold, la seconda

oltre a una particolare “tenda d’acqua”,

dell’andamento dei “bin” orari. In entrambi i casi la priorità è

erghiero, dotata anche di una zona Day

progettata con funzione decorativa e

stata data alla necessità di avere un impianto estremamente

Surgery per interventi in Day Hospital.

di privacy.

flessibile e modulare in grado di rispondere con efficacia

Gli impianti meccanici

alle variazioni di carico dell’edificio e, soprattutto, “gas free”. Per la climatizzazione delle camere è stato scelto un impianto VRF a recupero di calore in R410, con sistema a due tubi. L’esposizione contrapposta (nord-sud) di un gran numero di camere ha fatto sì che questa risultasse la soluzione migliore proprio per la possibilità che – in particolari periodi dell’anno – si potesse prefigurare la necessità simultanea di raffrescare alcune camere e di riscaldarne altre. Le 13 unità esterne installate (per una potenza complessiva di 325 kW termici) sono a servizio di 134 unità interne canalizzate, con una configurazione che prevede mediamente una unità esterna ogni dieci interne. Questo per ottimizzare la gestione dell’impianto in caso di scarsa occupazione delle camere stesse. La modularità di ogni singola unità VRF varia dal 16 al 100% della potenza termica o frigorifera, con un SCOP di 4,10 e un SEER di 7,47. Solo nelle suite, in virtù di una DETTAGLI DELLA FACCIATA VETRATA

maggiore superficie, sono state previste due unità interne. La distribuzione delle unità interne ha seguito una logica “a pettine”: a ogni cinque unità a servizio di camere esposte a nord, ne corrispondono altrettante con esposizione a sud. Questo per cercare di sfruttare al massimo il recupero di calore dagli ambienti da raffrescare verso gli ambienti da riscaldare, aumentando sensibilmente l’efficienza dell’impianto e diminuendo fortemente l’assorbimento elettrico. La classificazione dell’impianto, secondo la EN 378-1, porta a una classificazione “A II”, con una conseguente concentrazione massima consentita di R410 A di 0,39 kg/m3 (RCL). Le parti comuni, tra cui la doppia altezza del piano terra, sono invece servite da impianti radianti a pavimento

#74 49


alimentati da due unità polivalenti condensate ad aria (vedi schema di Figura 2), in grado di produrre in maniera indipendente e simultanea 750 kW termici e 650 kW frigoriferi. La deumidificazione degli ambienti è affidata a una serie di ventilconvettori a soffitto. Le unità polivalenti, in versione super silenziata, sono installate nella parte più laterale del giardino esterno e sono delimitate da una siepe di sempreverdi. Tutte le tubazioni della rete di distribuzione sono coibentate con materiale isolante in elastomero espanso a base di gomma sintetica a celle chiuse a bassissima emissione di fumi. Lo spessore di tale isolante risponde alle prescrizioni del regolamento di esecuzione della Legge 10/91 (D.P.R. 26/08/93 n.412, all.B) ma soprattutto a quelle più severe legate ai requisiti previsti dalla certificazione

Unità esterne VRF

LEED che si concretizzano nel rispetto dei valori minimi di resistenza termica degli isolanti, riportati nella tabella 6.8.3.A e 6.8.3B della norma ASHRAE 90.1-2010, in funzione

sto modo parte dell’acqua calda a 40 °C

sti per l’antilegionella, per il trattamento

della temperatura del fluido e del diametro della tubazione.

prodotta per l’impianto di riscaldamen-

della quale è prevista anche una stazio-

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 050-050-250/404 Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 040-040-250/304

ne di dosaggio con sostanza biocita a

to primario diventa la sorgente calda da C

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 032-032-160/054

A- Esempio Cantine, garages, tubazioni esterne locali caldaia, posti al di qua dell'isolamento

B

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 050-050-160/224

La produzione di acqua calda sanitaria

C

base di perossido. I serbatoi previsti per

cui le due unità acqua-acqua possono

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 032-032-200/224 Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 050-050-160/224

B- Montanti verticali dell'involucro edilizio, verso dell'involucro edilizio, verso

A

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 032-032-200/114

C- Tubazioni correnti entro strutture non affacciate

le camere hanno una capacità totale di

Parte della potenza termica prodotta dalle unità poli-

attingere per elevare ulteriormente la

valenti a quattro tubi alimenta anche due pompe di calore

temperatura dell’acs. Le unità, che sono

10.000 litri (2 x 5.000), mentre un altro

acqua-acqua ad altissima temperatura da 195 kW cadauna,

in grado di produrre acqua fino 78 °C,

serbatoio da 2.500 litri è a servizio delle

deputate a produrre l’acqua calda sanitaria a 65 °C. In que-

assolvono anche a tutti i processi previ-

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 032-032-160/074 Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 032-032-200/154 Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 032-032-200/114

nè all'esterno nè su locali non riscaldati.

N.B. :L'isolamento delle tubazioni varia in funzione delle zone raffigurate nel particolare soprastante e precisamente gli spessori indicate nella tabella soprariportata vanno adeguati come segue:

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 032-032-160/054 Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 032-032-160/074

ZONA A - SPESSORE 100% ZONA B - SPESSORE x 0,5 ZONA C - SPESSORE x 0,3

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 050-050-160/224 Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 050-050-160/224 Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 050-050-160/224 Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 050-050-160/224

parti comuni.

SISTEMA DI REGOLAZIONE TIPO CLIMAVENETA MOD. CLIMAPRO

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 040-040-250/304

COLLEGAMENTI PER SCAMBIATORE A PIASTRE PISCINA

SISTEMA DI REGOLAZIONE TIPO SIEMENS

Etaline Z GG11 SuPremE PD2M 4P 065-065-250/554 Etaline L BB11 2P PD2E - con trasd. 040-040-090 W - trif Etaline L BB11 2P PD2E - con trasd. 040-040-090 W - trif

S

CIRCUITO ACQUA ALTA TEMPERATURA 65-60 °C VASCA ACQUA PISCINA

Etaline L BB11 2P PD2E - con trasd. 040-040-090 W - trif Etaline L BB11 2P PD2E - con trasd. 040-040-090 W - trif

B1- SERBATOIO ACCUMULO ACQUA CALDA SANITARIA SERBATOIO MARCA PLEION IN ACCIAIO SMALTATO ISOLATO CON POLIURETANO SP. 100 mm E FINITURA ESTERNA IN PVC MORBIDO, COMPLETO DI SINGOLO SERPENTINO IN ACCIAIO INOX ESTRAIBILE E ANODO IN MAGNESIO, AVENTE LE SEGUENTI CARATTERISTICHE :

POMPA DI CALORE / REFRIGERATORE ACQUA-ACQUA (ALIMENTAZIONE ELETTRICA) Marca CLIMAVENETA modello EW-HT /0412

91,61

Superficie scambiatore

[ m² ]

Portata acqua serpentino Attacchi idraulici circuito mandata/ritorno riscaldamento

195 195 195 5,99 9,90/39,10 9,70/40,30 10.0 / 1.0 2"1/2 3604/2253/2297 610 400(+/-10%)-3-50 62

DN 40 95,0

Pressione massima di esercizio

[ Bar ]

6,0

Diametro serbatoio

[ mm ]

SU MISURA

Altezza serbatoio

[ mm ]

SU MISURA

B2 e B3- SERBATOIO ACCUMULO ACQUA CALDA SANITARIA SERBATOIO MARCA PLEION IN ACCIAIO SMALTATO ISOLATO CON POLIURETANO SP. 100 mm E FINITURA ESTERNA IN PVC MORBIDO, COMPLETO DI SINGOLO SERPENTINO IN ACCIAIO INOX ESTRAIBILE E ANODO IN MAGNESIO, AVENTE LE SEGUENTI CARATTERISTICHE :

C C C C

C C

[ lt ] [ kW ]

220,50

Superficie scambiatore

[ m² ]

10

Portata acqua serpentino Attacchi idraulici circuito sanitario

45 °C

DN 100 M.0-6bar

DN 100

0-120°C

DN 100

DN 32

DN 32

DN 50 95,0

Pressione massima di esercizio

[ Bar ]

6,0

Diametro serbatoio

[ mm ]

SU MISURA

Altezza serbatoio

[ mm ]

SU MISURA

Capacità totale

[ lt ]

Diametro esterno

[ mm ]

Attacchi idraulici

DN 100

0-120°C

37.925,93

[Ø] [ °C ]

S S S

Siemens QAE2120.010

Siemens QAE2120.010

S3 - SERBATOIO DI ACCUMULO INERZIALE ACQUA TECNICA CALDA SERBATOIO DI ACCUMULO MARCA PLEION IN ACCIAIO ZINCATO PRIVO DI SERPENTINI, ISOLATO CON ARMAFLEX SP. 20 mm, FINITURA ESTERNA IN PVC BIANCO, AVENTE LE SEGUENTI CARATTERISTICHE :

60 °C

DN 100 M.0-6bar DN 100

DAL COLLETTORE ACQUA 45°C-40°C IN CENTRALE TERMOFRIGORIFERA VEDI SCHEMA.......

DN 100

DN 100

DN 100

0-120°C

DN 100

40 °C DN 100

M.0-6bar

DN 100

DN 100

DN 100

DN 100

DN 100

DN 100

0-120°C

DN 100

M.0-6bar DN 100

[ l/h ] [Ø]

Temperatura massima di esercizio

S S S

5.000

Potenza termica scambiatore (65°/60° mandata - 10°ingresso)

Attacchi idraulici circuito mandata/ritorno riscaldamento

sonde T bordo macchina

SCAMB. UTENZA

DN 65

[Ø] [ °C ]

Capacità totale

SCAMB. SORGENTE

15.756,94

[Ø]

Temperatura massima di esercizio

[Ø]

Temperatura massima di esercizio

65 °C

S

5

[ l/h ]

Attacchi idraulici circuito sanitario

S

Contatore energia Siemens UH50-C60-GB

800 su misura

S

DN 40

DN 40

4 x DN200

[ °C ]

90,0

Pressione massima di esercizio

[ Bar ]

6,0

Altezza serbatoio verticale / ribaltamento

[ mm ]

su misura

DN 40

0-120°C T USCITA 60°C

[ kW ] [ kW ] [ kW ] [ kW/kW ] [ mc/h ] [ mc/h ] [ Bar ] [ dn ] [m] [ kg ] [ Volt/Hz ] [ dBA ]

2.500

[ kW ]

Alla rete di scarico

0-120°C

0-120°C

0-120°C

0-120°C

T INGRESSO 65°C

Potenza termica lato utenza (Tm 65°C - Tr 60°C) Potenza termica lato sorgente (Tm 45°C - Tr 40°C ) Potenza termica totale COP Portata min./max scambiatore lato utenza Portata min./max scambiatore lato sorgente Pressione massima / minima di esercizio Attacchi idraulici Dimensione d'ingombro totale L*P*H Peso Alimentazione elettrica Livello di pressione sonora a 10 m

[ lt ]

Potenza termica scambiatore (65°/60° mandata - 10°ingresso)

RICIRCOLO A.C.S. DN25

Capacità totale

DN20 DN20

M.0-6bar

PDC "D" a.c.s. = POTENZA TERMICA 195 kW

M.0-6bar

M.0-6bar

DN 125

M.0-6bar

DN 125

DN 50

Alla rete di scarico

65 °C

DN 200

DN 100

DN 125

M.0-6bar

S3

T.0-120°C

Defangatore DN150

DN 65

DN 125

C C C C C

DN 125 DN 65

Contatore energia Siemens UH50C65 DN 25

C4-DN 200 C4-DN 200 DN 40

Alla rete di scarico

PDC "C" a.c.s. = POTENZA TERMICA 195 kW

SISTEMA DI REGOLAZIONE TIPO CLIMAVENETA MOD. CLIMAPRO

SISTEMA DI REGOLAZIONE TIPO SIEMENS

C4=COLLETTORE DISTRIBUZIONE ACQUA CALDA ALTA TEMP. DN 200

FIGURA 2

50

Schema delle unità polivalenti

#74

0-120°C

M.0-6bar DN 65

DN 125

DN 125

DN 125 DN 65

DN 125

140 l. 1,5 bar

140 l. 1,5 bar

DN 125

DN 50

V7 V6

DN 125

0-120°C

M.0-6bar

T.0-120°C

DN 40 -30+50°C Volume 800 l

DN 100

DN 125

DN 125

DN 125 DN 50

DN 20

DN 100

DN 125

BY PASS ACQUA 65-60 °C

M.0-6bar

M.0-6bar

T.0-120°C

DN 100

DN 100

DN 100 DN 100

DN 100

60 °C

C

DN 20

0-120°C

CIRCUITO ACQUA FREDDA RIEMPIMENTO IMPIANTI DN 200

DN 100

M.0-6bar

DN 100

DAL COLLETTORE ACQUA 45°C-40°C IN CENTRALE TERMOFRIGORIFERA VEDI SCHEMA.......

T.0-120°C

DN 100 M.0-6bar

40 °C DN 100

0-120°C

DN 100

M.0-6bar DN 100

SCAMB. UTENZA

DN 100

0-120°C

DN 100

DN 50

DN 100 45 °C

DN 100 M.0-6bar

DN 100

SCAMB. SORGENTE

DN 100

0-120°C

DN 100

M.0-6bar DN 100

T.0-120°C

DN 50 V.S. Ø3/4"x1" 3 bar

0-120°C

DN 125

DN 50

C C

C C

DN 20

C C

DN 20

C C C C

sonde T bordo macchina

M.0-6bar

VOLUME 2.500 l

DN


La regolazione Tutta l’impiantistica idronica è gestita da un particolare sistema, chiamato ClimaPro, che assicura la gestione e l’ottimizzazione dell’intera “sala macchine”, controllando ogni singolo componente direttamente coinvolto nella produzione e nella distribuzione dell’energia termica e frigorifera. In particolare, a Life Source, vengono misurate dal campo e in tempo reale le variabili di funzionamento di ogni singolo dispositivo e ramo di impianto tramite dedicate linee di comunicazione seriali e analogiche. I dati letti vengono confrontati con i dati di progetto di ogni singola unità alle diverse condizioni di lavoro, conUnità polivalenti

sentendo quindi di attuare strategie di controllo basate UTA in copertura

su algoritmi dinamici che tengono in considerazione le reali condizioni operative. Sempre sulla base di questi valori, un modulo diagnostico permette di valutare il livello di efficienza delle unità termofrigorifere, traducendo i dati in informazioni utili a semplificare e ottimizzare le attività di manutenzione programmate e straordinarie. Il modulo software di generazione di grafici consente di visualizzare l’andamento nel tempo delle principali variabili operative ed effettuare analisi di dettaglio circa lo storico di funzionamento dell’impianto.

Il ricambio d’aria Il ricambio d’aria, sia delle stanze che delle parti comuni, è affidato a cinque unità di trattamento aria: tre installate in copertura (di fianco alle unità esterne dell’impianto VRF), una nel locale interrato e una nel locale piscina. Questo per TABELLA 1

Calcolo dei ricambi d’aria nelle camere

Portate e Dimensioni Canali Rinnovo Aria Primaria

DENOMINAZIONE

Ricambi [m3/h•ps]

Piano Primo Calcolo con ricambio orario definito dalla normativa UNI EN 16798:2019 Tot. No Qp Ricambi Sup. Qp Qtot. Q.M.DEF. Parziali Q.R.DEF. persone [m3/h] [m3/h’mq] [m2] [m3/h] [m3/h] [m3/h] M. [m3/h] [m3/h]

Tot. Parziali R. [m3/h]

Dim. Canali [mm)

PIANO 1º RAMO SX 1.163,00 Corridoio (M) Camera 121 Camera 122 Camera 116 Camera 117

50,40 50,40 50,40 50,40

2,52 2,52 2,52 2,52 2,52

50,20 20,74 20,67 21,74 21,74

126,50 52,26 52,09 54,78 54,78

126,00 102,66 102,49 105,18 105,18

126,00 103,00 102,00 105,00 105,00

25,20 25,20 25,20 25,20

2,00 2,00 2,00 2,00

Camera 115 Camera 123 Camera 124

25,20 25,20 25,20

2,00 2,00 2,00

50,40 50,40 50,40

2,52 2,52 2,52

21,42 20,70 20,70

53,98 52,16 52,16

104,38 102,56 102,56

104,00 103,00 103,00

Camera 120 Camera 118 Camera 119 Corridoio (R)

25,20 25,20 25,20

2,00 2,00 2,00

50,40 50,40 50,40

2,52 2,52 2,52 2,52

20,63 21,74 21,50 50,20

51,99 54,78 54,18 126,S0

102,39 105,18 104,58 126,00

102,00 105,00 105,00

1.163,00 103,00 102,00 105,00 105,00

622,00

748,00 104,00 103,00 103,00

312,00

438,00 102,00 105,00 105,00 126,00

#74 51


EI 30

GOLA H 2.70 m TPS+A 4.8X32

REG. P. SAGICOFIM RDR-HP 16300 Ø160

85 210

TCB 3.9X13 TCB 3.9X13 TPS+A 4.8X32

TPS+A 4.8X32

TCB 3.9X13

160mm SPIRALATO +ISO. DUCTAL AL 25mm

della contaminazione esterna, quali gas

SER. TAGLIAFUOCO SAGIC. HTEFSC160

di scarico, particelle e polveri con una

TCB 3.9X13

TPS+A 4.8X32

160mm L.1000mm SAGICOFIM - PAS25/2

CAVEDIO CAPPE

particolare attenzione alle variazioni di

160mm FLEX SAGICOFIM - AL-1 P

300 m³/h

Ai fini della maggiore igienicità, non

85 210

sono previsti materiali di isolamento

75 210

GOLA H 2.70 m

300 m³/h

DIFFUSORE RISC. / COND. SAGICOFIM INDUL - AVI45 160N ATT.Ø160 - L.1500mm -RAL7035

REI 30

PWD40039

431

DIFFUSORE RISC. / COND. SAGICOFIM INDUL - AVI45 160N ATT.Ø160 - L.1500mm -RAL7035

pressione dovute all’influenza del vento.

H 2.70 m H 2.40 m

113 m³/h

U.I. MITSUBISHI ELECTRIC PEFY-P32VMS1-E P.F. 3,6kW - P.T. 4,0kW PORT. ARIA: 600 mc/h DIM. 200x790x700 - HxLxP

GRIGLIA DI RIPRESA Bagno Prefabbr. SAGICOFIM DB220 tipo B RAL 9010 DIM. 900x600 - LxP 113 m³/h

all’interno dei componenti impiantistici attraversati dai flussi d’aria trattata.

EI 30

DIFFUSORE ARIA PRIMARIA SAGICOFIM INDUL - AVI45 160N ATT. Ø160 - L.750mm - RAL7035

Come, peraltro, per tutte le altre canalizzazioni presenti nell’edificio.

TPS+A 4.8X32

50 210

TCB 3.9X13

TPS+A 4.8X32

0.15 TCB 3.9X13 TCB 3.9X13 TPS+A 4.8X32

FIGURA 3

TPS+A 4.8X32

TCB 3.9X13

Schema di funzionamento del diffusore

L’autorimessa Ai fini della prevenzione incendi, una particolare attenzione è stata posta ai criteri di sicurezza e di tutela per l’inco-

contenere le sezioni dei cavedi di passaggio. Le portate di

zione, riscaldamento e raffrescamento

lumità delle persone nella zona “Auto-

rinnovo di ogni singolo locale sono state calcolate secon-

dell’ambiente stesso.

rimessa”. La zona in questione, ubicata al piano interrato, ha una superficie di

do la UNI EN 16798:2019 che tiene conto di un indice di ricambio legato sia al numero di persone presenti che alla

La day surgery

1.232 m2 e può ospitare 44 autovettu-

superficie stessa dell’ambiente e che è la norma di riferi-

Un’altra unità di trattamento aria è

re. Oltre alla ventilazione naturale pari a

mento anche ai fini del protocollo LEED (categoria dell’aria

dedicata esclusivamente alla zona “Day

62,76 m2 sono stati infatti previsti altri 16

pari a II). Si veda la Tabella 1.

Surgery”, costruita interamente in acciaio

ventilatori, comandati da sonde di CO2,

Nelle parti comuni il ricambio è gestito attraverso un im-

inox e rispondente ai parametri di pulizia,

in grado di convogliare l’aria “stagnante”

pianto canalizzato a tutt’aria, così come nelle sale meeting

sovrapressione e ricambio d’aria come

verso il centro dell’autorimessa, dove

dove è installato un sistema di rilevazione di qualità dell’aria.

indicato nel prospetto B.2 della norma

sono presenti le aperture di areazione

Tutte le unità sono dotate di recuperatore di calore a flussi

UNI 11425:2011. La sala chirurgica ha una

naturale (vedi Figura 4).

incrociati in alluminio, filtri ISOCOARSE 55%, EPM1 50% e

classe di pulizia ISO 7, secondo la UNI EN

lampade UV “C”, oltre che di sensori di CO2, questi ultimi in

14644-1, che prevede una portata di 15

grado di “tradurre” i dati rilevati in un aumento della portata

volumi ora di aria esterna e una sovra-

d’aria di rinnovo quando il valore raggiunge le 900 ppm.

pressione di 15 Pa rispetto all’esterno.

Conclusioni Il connubio “espansione diretta-idronico” non solo è possibile ma, in molti

Nelle camere, il canale di rinnovo dell’aria affianca quel-

Al fine di evitare qualsivoglia tipo di

casi, auspicabile. Le peculiarità dei due

lo in partenza dall’unità interna canalizzabile del VRF. En-

contaminazione tra flusso di mandata

sistemi incontrano in maniera inequivo-

trambi i condotti confluiscono su un unico diffusore lineare

e flusso di ripresa, l’unità “Day Surgery”

cabile le reali esigenze impiantistiche di

posto a soffitto in prossimità della finestra. Esteticamente

è dotata di un sistema di recupero a

molti impianti dalle richieste fortemente

l’impatto visivo riporta a un unico diffusore, in realtà lo

doppia batteria di scambio, oltre che di

diversificate ed eterogenee, come ad

stesso è diviso in due: una parte dedicata all’aria di ricircolo

filtrazione assoluta H13 e di lampade UV

esempio quelli dell’industria alberghiera.

dell’unità interna e una parte dedicata alla portata di rinno-

“C”. Tutti i componenti che costituiscono

La nuova sfida sarà quella di far dia-

vo (si veda Figura 3). La ripresa dell’aria ambiente avviene

gli impianti di ventilazione e condizio-

logare in modo diretto e continuo le

nella parte bassa dell’unità stessa, nella zona disimpegno

namento a servizio di questa zona sono

due tecnologie al fine di ottenere un

della camera, mentre l’espulsione avviene da un piccolo

progettati in modo da non contribuire

sistema di controllo ancora più organico

estrattore installato nella zona bagno.

alla produzione e diffusione di contami-

e diretto che tenga conto delle caratte-

Un’unità di trattamento aria specifica è invece dedicata

nanti e sono installati in modo da con-

ristiche dei due sistemi.

alla zona piscina. La centrale, in questo caso, è dotata di

sentirne una facile accessibilità, oltre che

scambiatore di calore in polipropilene asimmetrico, ven-

una facile pulizia e possibilità di controllo.

tilatori a rotazione libera con dispositivo di comando e

Le prese di aria esterna sono collo-

regolazione del tipo DDC per la deumidificazione, ventila-

cate in modo da minimizzare l’influenza

52

#74

* Massimo Salmaso, Antonio Casale, Mitsubishi Electric Europe B.V. Italian Branch


Informazioni dalle aziende

IL CONTROLLO DELLA QUALITÀ DELL’ARIA INTERNA IN AMBIENTI INDUSTRIALI Grazie ai ridotti costi d’esercizio e alle elevate prestazioni in condizioni climatiche avverse, il condizionamento adiabatico indiretto iperefficiente rappresenta l’ultima frontiera della climatizzazione

N

egli ultimi anni la qualità dell’aria interna ha assunto un’importanza fondamentale. Le maggiori associazioni mondiali attive nel settore della climatizzazione raccomandano un’adeguata ventilazione degli ambienti chiusi, diluzione dell’aria e aumento della componente di aria esterna. Facility Manager di ogni ambito (industriale, commerciale o terziario) hanno cercato di adeguare i sistemi di condizionamento alle mutate esigenze: spesso purtroppo questi impianti a tutt’aria esterna hanno importanti costi d’esercizio, soprattutto in grandi fabbricati industriali e magazzini. Seeley International, azienda australiana leader mondiale nei sistemi di climatizzazione ecologici, ha brevettato e sviluppato una nuovo sistema: il condizionamento evaporativo indiretto iper-efficiente Climate Wizard. Questa nuova tecnologia si basa sul ciclo di Maisotsenko, riuscendo ad ottenere temperature simili ai sistemi tradizionali, senza aggiunta di umidità, pur basandosi sull’evaporazione dell’acqua. Utilizzando il 100% di aria esterna, Climate Wizard non ricircola l’aria all’interno dell’edificio, diluendo l’aria e spingendo naturalmente l’aria viziata all’esterno, tramite sistemi di estrazione meccanica o naturale. L’acqua è l’unico refrigerante utilizzato (anziché CFC o HFC), riducendo pertanto le emissioni di CO2, garantendo il rispetto dell’ambiente e la salvaguardia dell’ozonosfera. I ridotti consumi elettrici di Climate Wizard, uniti all’uso controllato dell’acqua, rendono il sistema particolarmente conveniente dal punto di vista dei costi d’esercizio, risparmiando fino all’80% rispetto ad un sistema tradizionale a parità di condizioni. I sistemi di condizionamento a compressore, inoltre, soffrono gli aumenti di temperatura esterna, e pertanto tendono a consumare più energia nelle ore e nei giorni più caldi. La capacità frigorifera e il COP di Climate Wizard aumentano invece all’aumentare della temperatura

esterna: ciò è dovuto al fatto che in quelle ore estremamente calde, l’umidità relativa tende a scendere. Ed è proprio quando l’umidità è più bassa che i condizionatori evaporativi possono lavorare al massimo e raffreddare di più. Un altro grande vantaggio di Climate Wizard è che, non aggiungendo umidità all’aria, può essere utilizzato in configurazione di pre-raffreddamento, ottimizzando le prestazioni di un impianto esistente o garantendo efficienza maggiore per nuove UTA. Per lo stesso scopo, si può installare in parallelo con un chiller, aumentando la capacità frigorifera del sistema o quando il layout fisico impedisce il collegamento diretto all’impianto di condizionamento preesistente. Climate Wizard è la tecnologia ideale per condizionare grandi ambienti industriali o commerciali, migliorando la qualità dell’aria interna (IAQ), il comfort e garantendo il rispetto ambientale, a costi di gestione contenuti. Seeley International – italysales@seeleyinternational.com


Case study

L’approccio olistico nella progettazione e realizzazione dei moderni impianti idronici

Sistema di condizionamento a pompa di calore con impianto idronico a completa modulazione delle portate, realizzato per un nuovo sito produttivo in provincia di Padova G. Curculacos, O. Sturaro, M. Baratella, L. Zordan*

I

l Veneto è tradizionalmente la “terra del freddo”; qui la fi-

proprio nel cuore del distretto del fred-

to dei fluidi refrigeranti a elevato impatto

liera di questo settore ha trovato un terreno fertile e ha

do, e più precisamente a Piove di Sacco,

ambientale fanno sì che la produzione di

dato vita a un vero e proprio centro di competenza, oltre

in provincia di Padova.

macchine a CO2 cresca esponenzialmen-

che a una solida realtà economica. Il distretto del condizio-

SCM-Frigo S.p.A. è un’azienda Ita-

te negli ultimi anni, così anche SCM-Fri-

namento e della refrigerazione attraversa tutto il Veneto, da

liana nata nel 1979 che opera nel set-

go in poco tempo raddoppia la propria

nord a sud, sviluppandosi principalmente tra le province di

tore della refrigerazione industriale e

capacità produttiva e da qui nasce nel

Padova e Venezia, ma estendendosi poi in tutto il territorio,

commerciale. Nel 2005 l’azienda inizia a

2019 la necessità di costruire un nuovo

arrivando fino al Bellunese.

occuparsi dei refrigeranti naturali, diven-

stabilimento produttivo, la cui proget-

Un’eccellenza tecnologica e industriale fortemente

tando leader nella produzione di mac-

tazione si è da subito focalizzata sulla so-

radicata e specializzata, oggi più che mai orientata all’inno-

chine che utilizzano anidride carbonica

stenibilità ambientale, scegliendo anche

vazione e alla ricerca di nuove tecnologie che permettano

(CO2) quale fluido frigorifero. Nel 2010 la

per l’impianto di condizionamento una

lo sviluppo eco-sostenibile e il contenimento energetico,

multinazionale svedese Beijer Ref si inte-

soluzione moderna, efficiente dal punto

in perfetta sintonia con gli obiettivi strategici della politica

ressa al progetto green di SCM-Frigo la

di vista energetico, in grado di assicurare

di decarbonizzazione e neutralità climatica lanciata dalla

quale, l’anno successivo, viene acquisita

livelli ottimali di comfort e più in generale

Commissione Europea.

ed entra a fare parte del gruppo.

benessere ambientale in tutti gli spazi,

Il progetto impiantistico del quale parliamo oggi nasce 54

#74

Le norme stringenti sul contenimen-

siano essi uffici o il plant produttivo.


L’intervento Edilizio Lo stabilimento (Figura 1) è stato interamente progettato e costruito secon-

TABELLA1

Principali caratteristiche costruttive dei 3 plessi

Parametro

Valore

Condizioni termoigrometriche di riferimento:

T. esterna massima: 34 °C / 50% U.R.

do i più moderni criteri di edilizia soste-

Condizione limite estiva: 30 °C / 80% U.R.

nibile, copre una superficie edificata di oltre 12.000 m2 su un’area complessiva di 30.000 m2. Tali volumi sono stati concepiti con lo scopo di realizzare un sito in cui poter raddoppiare la precedente capacità produttiva, per far fronte alla forte espansione dell’azienda. L’edificio è costituito da tre macro

T. esterna minima: –5 °C / 90% U.R. Dati metrici dell’edificio: Superficie stabilimento di produzione

10.042 m²

Superficie palazzina uffici

1.546 m²

Superficie palazzina Training

575 m²

Volume lordo complesso

168.181 m3

tetto: centrali tecnologiche

volumi: lo stabilimento produttivo (a

Potenze impegnate:

maggior volumetria), l’adiacente palaz-

Dispersione massima invernale

377 kW

zina uffici e una terza costruzione poliva-

Portata aria esterna di progetto

92.000 m³/h

lente adibita in parte a mensa aziendale

Potenza per ricambio aria e umidificazione

629 kW

e in parte a sala trainings, per la forma-

Potenza per produzione acqua calda sanitaria

20 kW

zione sia del personale interno che dei

Carico totale invernale

1.006 kW

partners esterni (Cfr. Beijer Ref Academy).

Apporti massimi estivi, compreso carico interno

503 kW

Potenza per neutralizzazione aria e carico latente

885 kW

ponamento perimetrale isolato e strut-

Carico totale contemporaneo estivo

1.149 kW

tura portante con telaio in calcestruzzo

Fabbisogno vapore pulito umidificazione (sola predisposizione) 80 kg/h

di tipo prefabbricato con isolamento a

Fabbisogno elettrico impianti termomeccanici

L’involucro è costituito da un tam-

612 kW

intercapedine. I solai di interpiano sono del tipo a copponi prefabbricati, con idoneo isolamento termo-acustico; il solaio di copertura dell’edificio dotato di ampie superfici vetrate sia per la zona produzione che per la zona uffici, è stato attentamente isolato ai fini invernali e di sfasamento estivo. In Tabella 1 si riportano i principali parametri di riferimento e le condizioni standard di progetto. L’inserimento degli impianti in una struttura industriale e terziaria quale è quella in oggetto deve soddisfare molteplici requisiti; in particolare si tratta di adottare soluzioni tecnologiche in grado di assicurare i livelli di comfort e, più in generale, benessere ambientale in tutti gli spazi, assicurare flessibilità e resilienza all’intero sistema, perseguire gli obiettivi di sostenibilità propria dell’azienda SCM. Considerate queste premesse e le richieste di qualità ambientale indicate prioritariamente dal committente, il

FIGURA 1

Rendering del complesso edilizio, con evidenza dei tre volumi

#74 55


criterio iniziale di guida del progetto è stato individuato

TABELLA 2

nella richiesta di controllo delle condizioni ambientali, sia

Fluido primario riscaldamento da PDC

per quanto riguarda i valori di temperatura e umidità che per la purezza dell’aria. In relazione a ciò, tutti gli ambienti sono stati dotati di sistema di rinnovo aria meccanico, con trattamento completo e con opportuni stadi di filtrazione. In Tabella 2 vengono riportati i principali parametri funzionali degli impianti. La temperatura ambiente prefissata può essere variata (in ciclo estivo), con compensazione climatica, in rapporto alla temperatura esterna, per ridurre il rischio di shock termico.

Parametri funzionali degli impianti u.m.

valore

temperatura di mandata [°C]

tm

+40

salto termico di progetto [°C]

∆t

6

temperatura di mandata [°C]

tm

+60

salto termico di progetto [°C]

∆t C

5

temperatura di mandata [°C]

tm

+7

salto termico di progetto [°C]

∆t

6

Circuito recupero DS da PDC

Fluido refrigerante raffrescamento da PDC (modalità chiller)

Per quanto concerne gli Attestati di Prestazione Ener-

Circuito batterie U.T.A. – estate

getica (Cfr. Regione Veneto, zona climatica E, valutati sepa-

temperatura di mandata [°C]

tm

+7

ratamente per ciascun blocco), tutti e tre gli edifici sono

salto termico di progetto [°C]

∆t

6

risultati in CLASSE A3. Si veda Figura 2.

Circuito batterie U.T.A. – inverno temperatura di mandata [°C]

tm

+40

salto termico di progetto [°C]

∆t

6

Il progetto preliminare dell’impianto di condizionamento

Circuito batterie post riscaldamento

Lo schema generale del primo stralcio di progetto

temperatura di mandata [°C]

tm

+45

preliminare prevedeva la realizzazione di un impianto del

salto termico di progetto [°C]

∆t C

7

tipo “a tutt’aria” sia per la palazzina uffici che per la mensa,

Unità trattamento aria

mediante l’impiego di 2 UTA con sistema di recupero a

punto scorrevole preriscaldamento [°C]

16

punto scorrevole raffreddamento adiabatico [°C]

15

flussi incrociati, batteria di integrazione termica (caldo/ freddo) e batteria supplementare di post riscaldo, mentre nello stabilimento produttivo era previsto — ed è stato poi effettivamente realizzato — un impianto di riscaldamento

efficienza recuperatore di calore%

> 50

umidificazione – vapore (solo predisposizione)

[g/kg]

5

radiante, compensato termicamente e aeraulicamente, integrato da 6 unità di trattamento aria poste in copertura,

aria/acqua, distribuite su 3 circuiti indi-

fere — prevedeva uno schema d’im-

ciascuna con batteria caldo/freddo.

pendenti secondo la Tabella 3.

pianto classico con circuito primario a

Per la produzione termo-frigorifera, il progetto prelimi-

Ogni circuito indipendente — ovve-

portata costante e un circuito seconda-

nare prevedeva l’impiego di 7 pompe di calore reversibili

ro ognuna delle 3 centrali termofrigori-

rio a portata variabile, con interposizio-

a) Palazzina uffici FIGURA 2

56

Prestazione energetica globale dei tre plessi

#74

b) Edificio polivalente

c) Edificio produzione


TABELLA 3

cientamento energetico, che, anche normativamente, è

Distribuzione della potenza termica nomale in funzione degli edifici in oggetto Numero unità In parallelo idraulico

Potenza termica nominale

Palazzina uffici + post riscaldi

2

160 kW

Produzione (radiante + circuiti deumidificatori)

3

690 kW

Produzione (compensazione)

2

560 kW

Riferimento

Totale

guidato da criteri prestazionali “globali”. Nello schema di Figura 3 viene riportata l’architettura specifica dell’impianto, classificata rispettivamente in: SISTEMA (di governo e di supervisione dell’impianto HVAC, interfacciati con il BMS), SOTTOSISTEMA (principalmente UTA, gruppi frigoriferi e directors wireless, dove per sempli-

1.250 kW

cità non sono stati evidenziati gli inverter di alimentazione delle pompe centrifughe e le valvole di regolazione) e da

ne di un opportuno separatore idraulico

Il sistema di governo, sviluppato e customizzato dallo stesso fornitore dei

(puffer) a 4 attacchi.

ultimo il livello AMBIENTE, con i regolatori di portata e la gestione del pavimento radiante.

Da ultimo, per la gestione del cir-

gruppi frigoriferi e delle UTA, coordina

A livello di SISTEMA, la gestione dell’impianto di condi-

cuito di post riscaldo, le due pompe di

infatti tutti gli elementi impiantistici: pro-

zionamento è affidata a una regolazione centrale fornita

calore rif. “Palazzina uffici + post” preve-

duzione, distribuzione e regolazione e si

dallo stesso costruttore delle macchine, che si compone

devano un sistema di recupero parziale

basa sulla moderna logica di connettivi-

di due controllers primari: il primo (denominato WISE II)

del calore di condensazione (DS).

tà “mesh” con rete wireless per la regola-

specifico per la sezione aeraulica quindi per il trattamento

zione dei terminali ambiente.

aria e la distribuzione negli ambienti; il secondo (deno-

L’approccio olistico nella progettazione esecutiva

Questo approccio, “estensivo” e

minato HYZER) specifico per la centrale termofrigorifera

“olistico”, è molto importante perché è

e la distribuzione idronica ai terminali. I due controllers

Le richieste del committente in ter-

solo grazie all’integrazione di sistema

sono in comunicazione attiva e lavorano sinergicamente

mini di sostenibilità e di efficienza sono

che è possibile creare sinergia e sim-

per raggiungere le massime prestazioni nel complesso

state affrontate con un approccio di tipo

biosi tra tutti i componenti d’impianto,

dell’impianto, garantendo il massimo comfort ambientale

“olistico”, orientato all’intero sistema HVAC

rendendo l’obiettivo ottimizzazione

unito alla miglior economicità di esercizio.

nel suo complesso e non alle singole

assolutamente concreto; oggigiorno

Per quanto attiene la centrale termofrigorifera, innan-

unità, massimizzando l’integrazione tra

infatti l’efficienza del singolo elemento

zitutto va evidenziato che in fase esecutiva si è optato

le parti ed evitando sovrapposizioni e

non è più un elemento determinante

per realizzare un unico anello alimentato da tre gruppi

duplicazione di funzioni.

e differenziante nella processo di effi-

frigoriferi identici A/W reversibili, posti in parallelo idraulico,

WISE II

HYZER

BMS Sistema

Sottosistema

Director Uffici PT

UTA GOLD SD Produzione 1

Director Uffici P1

Director Mensa / Training

UTA GOLD SD Produzione 2

UTA GOLD RX Uffici

UTA GOLD SD Produzione 3

UTA GOLD RX Mensa / Training

UTA GOLD SD Produzione 4

GF TETRIS R5 #1

UTA GOLD SD Produzione 5

GF TETRIS R5 #2

GF TETRIS R5 #3

GF ZETA R5 (Post riscaldo+ACS)

UTA GOLD SD Produzione 6

Ambiente WISE DAMPER Ambiente 1

FIGURA 3

WISE DAMPER Ambiente 2

WISE DAMPER Ambiente n

WISE DAMPER Ambiente n+1

WISE DAMPER Ambiente n+N

Produzione

Architettura di governo dell’impianto

#74 57


quattro pompe centrifughe a portata Ethernet (Protocollo ModBus TCP/IP)

d’acqua variabile (Figura 4).

Regolatore

La modulazione della portata d’acPr

Pr

qua viene gestita e coordinata dal sistema di controllo (denominato HYZER)

Tr

fornito dal costruttore dei gruppo frigoriferi, che elabora i segnali pervenuti dai trasduttori di pressione differenzia-

Control A

Unità C

Dp2,A

Unità B

Unità A

1 Dp2,B

Control B

2

3

le installati in opportuni punti chiave dell’impianto e in base a quelli modula

Dp2,C

la portata d’acqua, attivando eventual-

Control C

mente una valvola modulante di bypass Ethernet

per garantire la minima portata neces-

Tm

FIGURA 4

Pm

Pm

Schema di principio del sistema idronico VFPP (Variable Flow Primary Pumping) a servizio del sistema VFPP

saria agli evaporatori, situazione che generalmente coincide con una forte parzializzazione del carico in ambiente. Il numero delle pompe primarie è di 3+1,

che adottano il fluido refrigerante R454B a basso impatto

la zona produzione; in apposito locale

quest’ultima destinata alla scorta in caso

ambientale, con GWP inferiore a 500.

tecnico sono state collocate solo le ap-

di avaria. Si veda Figura 5.

La potenza frigorifera nominale complessiva è pari a

parecchiature secondarie quali serbatoi

Particolare attenzione è stata posta

1.400 kW. Le tre unità sono dotate di desurriscaldatore (DS)

di accumulo e sistemi di pompaggio

nella scelta dei punti di misura della

per il recupero termico durante la stagione estiva, anche

nonché i quadri elettrici.

pressione differenziale che, come re-

La distribuzione idronica dell’energia

gola generale, tanto più sono lontani

Il recupero avviene ad alta temperatura (60 °C) per

termofrigorifera sul circuito principale

dalla stazione di pompaggio e tanto

essere usato nella produzione di acqua calda sanitaria e sul

avviene secondo la logica VFPP – Va-

più consentono un virtuoso risparmio

circuito delle batterie di post riscaldamento (previo sistema

riable Flow Primary Pumping; il fluido

energetico durante la modulazione. Nel

di miscelazione).

vettore circola nell’impianto grazie a

nostro caso si è optato per l’utilizzo di 2

un unico anello idronico alimentato da

punti di misura posti rispettivamente

questo gestito a portata variabile.

In aggiunta a queste tre macchine, a completamento del sistema di produzione dell’energia termica per il riscaldamento, è stata prevista una quarta pompa di calore ad alta temperatura, sempre funzionante con refrigerante ecosostenibile a basso GWP e con potenza nominale di 130 kW, che potrà inserirsi in modo automatico sia durante la stagione estiva che invernale. Dal serbatoio di accumulo alimentato dal sistema di recupero (DS) e dalla pompa di calore ad alta temperatura, sono derivati due circuiti: 1. batterie di post riscaldamento con miscelazione climatica; 2. circuito di produzione dell’acqua calda sanitaria con scambiatore di tipo rapido e regolazione della temperatura di mandata tramite variazione della portata della pompa. Le batterie di post, a differenza del progetto preliminare, sono state poste in ambiente a garanzia di un miglior comfort nei singoli locali. La centrale è ubicata su una porzione del tetto del58

#74

FIGURA 5

Le quattro pompe centrifughe primarie a servizio del sistema VFPP


Supervisione

Supervisione

TABELLA CARATTERISTICHE ELETTROPOMPE N°

CIRCUITO IDRAULICO

PORTATA [m³/h]

PREVALENZA [kPa]

POT. ASS. [kW]

TENSIONE [V]

1

PRIMARIO PDC

60

320

11

400/3/50

SONDA PRESSIONE REMOTA

2

PANNELLI RADIANTI NORD

25

120

--

400/3/50

INTEGRATO

INTEGRATO

Simb

INVERTER ESTERNO

3

PANNELLI RADIANTI SUD

25

120

--

400/3/50

4

RECUPERO CALORE PDC

36

120

--

400/3/50

INTEGRATO

5

PRIMARIO PDC A BORDO MACCHINA

16

40

6

BATTERIE DI POST

18

170

--

400/3/50

INTEGRATO SONDA PRESSIONE REMOTA

2"1/2 DN65

DN65

130

--

400/3/50

INTEGRATO

1,2

65

--

230/50

INTEGRATO

Supervisione

NOTE: LE CARATTERISTICHE SONO ESPRESSE PER OGNI POMPA. LE POMPE TRIPLE: 2 IN FUNZIONE, 1 RISERVA A ROTAZIONE LE POMPE DOPPIE O GEMELLARI: 1 IN FUNZIONE, 1 RISERVA A ROTAZIONE

4"

Doppia pompa inverter a bordo macchina a bassa prevalenza Dp= 50 kPa

Supervisione

Circuito prod. acqua calda sanitaria Q: 30000 l/h Temp. 60°- 53°C

Supervisione V.E.

2"1/2

Dimensioni( LxDxH ) 3257x1119x2400 mm Peso netto - 1254 Kg Potenza sonora 85 dB(A) Pressione sonora a 10 m. max 53 dB(A)

4"

Supervisione

Circuito batterie calde post C.T.A. Q: 18000 l/h Temp. 45°-38°C

GRUPPO POMPA DI CALORE AD ALTA EFFICIENZA Marca: Bluebox Modello: Zeta Rev HP XT LN Alimentazione elettrica : 400/3 V / 50 Hz Raffrescamento: - Potenza frigorifera: 92,2 kW (aria 35°- acqua 12-7°C) - Potenza assorbita: 3,91 kW - EER 2,98 Riscaldamento - Potenza termica nominale: 90,4 kW - Potenza assorbita: 3,7 kW - COP 2,34

LITRI= 24 P: 3,0 bar

4"

DN100

6

55°C

DN80

DN80

Supervisione

Supervisione

DN65

2"1/2

S4

DN65 Kv63 DN65

2"1/2

2"1/2

DN65

4" Supervisione

Supervisione

4"

DN100

DN80 DN80

DN80

DN65

4" Supervisione

1"1/2

DN80

60°C

50°C

DN125

DN80

DN125

DN80

DN125

Antivibranti a molla antisismici

GRUPPO POMPA DI CALORE AD ALTA EFFICIENZA COMPLETO DI DESSURRISCALDATORE Marca: Bluebox Recupero parziale: Modello: Tetris 2A HP LN DS - Potenza termica: 70kW Alimentazione elettrica : 400/3 V / 50 Hz - N.4 compressori Scroll; n.2 circuiti frigoriferi Raffrescamento: - Fluido frigorigeno R454B - Potenza frigorifera: 388,6 kW (aria 35°- acqua 12-7°C) Dimensioni( LxDxH ) 5019x2260x2440 mm - Potenza assorbita: 112,6 kW - EER 3,09 Peso netto - 3120 Kg Riscaldamento Potenza sonora 91 dB(A) - Potenza termica nominale: 319,2 kW Pressione sonora a 10 m. max 58 dB(A) - Potenza assorbita: 85,1 kW - COP 3,25

DN80

DN100

DN125

DN80

DN125

Antivibranti a molla antisismici

GRUPPO POMPA DI CALORE AD ALTA EFFICIENZA COMPLETO DI DESSURRISCALDATORE Marca: Bluebox Recupero parziale: Modello: Tetris 2A HP LN DS - Potenza termica: 70kW Alimentazione elettrica : 400/3 V / 50 Hz - N.4 compressori Scroll; n.2 circuiti frigoriferi Raffrescamento: - Fluido frigorigeno R454B - Potenza frigorifera: 388,6 kW (aria 35°- acqua 12-7°C) Dimensioni( LxDxH ) 5019x2260x2440 mm - Potenza assorbita: 112,6 kW - EER 3,09 Peso netto - 3120 Kg Riscaldamento Potenza sonora 91 dB(A) - Potenza termica nominale: 319,2 kW Pressione sonora a 10 m. max 58 dB(A) - Potenza assorbita: 85,1 kW - COP 3,25

5"

8"

DN80

40°C

DN100

4"

DN125

Antivibranti a molla antisismici

GRUPPO POMPA DI CALORE AD ALTA EFFICIENZA COMPLETO DI DESSURRISCALDATORE Marca: Bluebox Recupero parziale: Modello: Tetris 2A HP LN DS - Potenza termica: 70kW Alimentazione elettrica : 400/3 V / 50 Hz - N.4 compressori Scroll; n.2 circuiti frigoriferi Raffrescamento: - Fluido frigorigeno R454B - Potenza frigorifera: 388,6 kW (aria 35°- acqua 12-7°C) Dimensioni( LxDxH ) 5019x2260x2440 mm - Potenza assorbita: 112,6 kW - EER 3,09 Peso netto - 3120 Kg Riscaldamento Potenza sonora 91 dB(A) - Potenza termica nominale: 319,2 kW Pressione sonora a 10 m. max 58 dB(A) - Potenza assorbita: 85,1 kW - COP 3,25

5"

6"

3/4"

8

ALLA RETE DI ACQUA CALDA

1"1/4

DALLA RETE DI RICIRCOLO

1"1/2 1"1/2 1"1/2

3/4"

V.S. 1"x1"¼ p.tar. 4 bar

1"1/2

40 - 45 °C

1"1/4

15°C

SCAMBIATORE A PIASTRE n. piastre: Potenza 250 kW Dp max 30 kPa

3/4"

5000 l

1"1/2

N.C.

1"1/2

1"1/2

3/4" 3/4"

1"1/2

1"1/2

DALL'ACQUEDOTTO

FILTRO AUTOPULENTE MANUALE Portata nominale :5 m³/h Portata di punta : 6 m³/h

3/4" r.=1.5 Øi

V.E.

DN80

1"1/4

1"1/4

DN100

DN65

1"1/2

1"1/2

Miscelatore termostatico Ø1/2" 7

DN80 4"

50°C

60°C

3" 2"1/2

60°C

Supervisione

1"1/2

Supervisione

4

DN100

1"1/2

30

RICIRCOLO SANITARIO

DN65

SCAMBIATORE SANITARIO

8

DN65

7

5

3/4"

V.E.

LITRI=150

LITRI=100

p.i. 1,0 bar

p.i. 1,0 bar

3/4"

A

SERBATOIO ACCUMULO INERZIALE 1 Capacità: 5000 l Diametro (con isolamento): 1720 mm Altezza (con isolamento): 2940 mm Peso: 578 kg Attacchi DN100 minimo

SISTEMA DI DOSAGGIO POLIFOSFATI SANIFICANTE-SANITARIO CALDO - POMPA DOSATRICE Portata nominale :5 m³/h Portata di punta : 6 m³/h

SISTEMA DI DOSAGGIO POLIAMMINE - POMPA DOSATRICE Portata nominale :5 m³/h Portata di punta : 6 m³/h

ADDOLCITORE VOLUMETRICO STATISTICO - PROPORZIONALE CON SISTEMA DI DISINFEZIONE Portata nominale :5 m³/h Portata di punta : 6 m³/h

5"

5"

6" 8"

8"

Al controllo di portata delle pompe 4"

Tubazione acciaio INOX 6" Q : 149.000 l/h

6"

5"

6"

5"

4"

Supervisione

1"1/2

DN80

DN80

DN65

DN65

DN65

DN65

DN65

DN65

DN65

DN65

1"1/2

1"1/2

40°C

2"1/2

2"1/2

DN250 3"

Predisposizione per possibile UTA di deumidificazione

Predisposizione per possibile UTA di deumidificazione

2"1/2

2"1/2

Predisposizione per possibile UTA di deumidificazione

Circuito iniezione pannelli radianti Q: 21000 l/h Temp. Estate : 7°/21° Temp. Inverno : 40°/28° BELIMO DN65 P6065W800E

DN80 DN65

1"1/2

DN65

DN65

DN65

DN65

DN65

DN65

3"

DN80

3"

DN80 DN65

DN80

Supervisione

Predisposizione per possibile UTA di deumidificazione

2"1/2

2"1/2

DN80

8"

DN150

Supervisione

DN150

Supervisione

DN125

Supervisione

Circuito iniezione pannelli radianti Q: 21000 l/h Temp. Estate : 7°/21° Temp. Inverno : 40°/28° BELIMO DN65 P6065W800E

DN80

DN125

3"

SONDE DI PRESSIONE MONTATA SU MANDATA E RITORNO BATTERIA CTA UFFICI

8"

6"

4"

Regolatore

DN125

Regolatore

Circuito batterie CTA Trainer - Q:11500 l/h CTA cucina : Q: 8000 l/h CTA uffici - Q: 30000 l/h Qtotale : 49500 l/h

2"1/2

3 2

DN250

1

Circuito batteria UTA 1 di compensazione Q: 14000 l/h Temp. Estate : 7°/13° Temp. Inverno : 40°/34° (vedi tavola M.. )

DN125

DN125

DN125

1

1

DN125

DN125

DN200

DN200

8" DN125

DN200

DN200

Circuito batteria UTA 2 di compensazione Q: 14000 l/h Temp. Estate : 7°/13° Temp. Inverno : 40°/34° (vedi tavola M.. )

Circuito batteria UTA 3 di compensazione Q: 14000 l/h Temp. Estate : 7°/13° Temp. Inverno : 40°/34° (vedi tavola M.. )

Circuito batteria UTA 5 di compensazione Q: 14000 l/h Temp. Estate : 7°/13° Temp. Inverno : 40°/34° (vedi tavola M.. )

Circuito batteria UTA 4 di compensazione Q: 14000 l/h Temp. Estate : 7°/13° Temp. Inverno : 40°/34° (vedi tavola M.. )

Circuito batteria UTA 6 di compensazione Q: 14000 l/h Temp. Estate : 7°/13° Temp. Inverno : 40°/34° (vedi tavola M.. )

Circuito batteria recuperatori spogliatoi Sud Q: 9000 l/h (vedi tavola M.. )

DN80

DN125

DN80

7/40°C

1

8" 12/35°C 28°C

3000 l

28°C

35°C

Regolatore

2"1/2

DN200

DN200 N° 4 pompe circuito primario PDC Q: 60 m³/h H: 320 kPa

COM

2"1/2

2"1/2

2"1/2

3/4" 3/4"

V.S. 1/2"x3/4" p.tar. 4 bar

3/4"

r.=1.5 Øi

V.E.

35°C

Al controllo di portata delle pompe 1"1/2

DN125

A 2"

2"

2"

2"

2"

SONDE DI PRESSIONE MONTATA SU MANDATA E RITORNO BATTERIA RECUPERATORE PIANO TERRA SPOGLIATOI PERSONALE

2"

2"

2"

2"

OGG

2"

R M P

V.E.

LITRI=200

LITRI=200

p.i. 1,0 bar

p.i. 1,0 bar

Collettore pannelli radianti n°1 Q: 5000 l/h

Collettore pannelli radianti n°2 Q: 5000 l/h

Collettore pannelli radianti n°3 Q: 5000 l/h

Collettore pannelli radianti n°4 Q: 5000 l/h

Collettore pannelli radianti n°5 Q: 5000 l/h

Collettore pannelli radianti n°6 Q: 5000 l/h

Collettore pannelli radianti n°7 Q: 5000 l/h

Collettore pannelli radianti n°8 Q: 5000 l/h

Collettore pannelli radianti n°9 Q: 5000 l/h

Collettore pannelli radianti n°10 Q: 5000 l/h

TIPO

I

SERBATOIO ACCUMULO INERZIALE Capacità: 3000 l Diametro (con isolamento): 1370 mm Altezza (con isolamento): 2815 mm Peso: 3500 kg Attacchi DN100 minimo

FIGURA 6

ELAB

Schema esecutivo della centrale termofrigorifera

REV

E0

SCHEMA FUNZIONALE

spesso l’integrazione termica fornita da

tivi” delle più recenti EN 16798. La velocità residua dell’aria

questa unità è più che sufficiente al con-

immessa dagli impianti di condizionamento è prevista

dizionamento dei locali, evitando di atti-

inferiore a 0,2 m/s, a livello degli occupanti.

vare il circuito principale e consentendo

Le unità di trattamento aria installate a servizio della

quindi un notevole risparmio energetico.

palazzina uffici e dell’edificio polivalente, in esecuzione a

Per il monitoraggio energetico, nel-

tutt’aria esterna, adottano un sistema di recupero rotativo

le pompe di calore sono stati installati

igroscopico a elevatissima efficienza energetica che opera

degli energy meters in grado di rilevare

sull’intera portata; i recuperatori sono dotati di sezione “Pur-

i consumi elettrici delle macchine, men-

ging Sector” (Figura 7) che, unitamente a un appropriato

tre in ingresso agli scambiatori sono stati

posizionamento dei ventilatori, consente l’eliminazione

installati dei flow meters (flussimetri) per

pressoché totale della parte residua di aria esausta solita-

la misurazione puntuale della portata

mente presente solitamente all’interno del recuperatore,

d’acqua. Il sistema Hyzer raccoglie e

garantendo dei livelli di trafilamento tra l’aria espulsa e l’aria

nella palazzina uffici e nello stabilimento

integra i dati rilevati, calcola i consumi

immessa assolutamente trascurabili e paragonabili — se

produttivo.

energetici puntuali e li rende disponi-

non inferiori — a quelli che si realizzano negli scambiatori

Il circuito primario è dotato del ramo

bili da remoto. Questo è importante sia

a flussi incrciati; questi parametri sono certificati dal pro-

di by-pass prima descritto, che consen-

per confutare l’analisi teoria fatta in sede

duttore tramite laboratori esterni certificati, tutto questo a

te la circolazione della portata minima

di progetto con la pratica ex post, ma

maggior garanzia di qualità e igiene. L’impiego di questa

richiesta dal produttore per la singola

soprattutto è utile per poter elabora-

tipologia di unità di trattamento aria ha permesso, anche

pompa di calore (ca. 50%), parametro

re ulteriori strategie di ottimizzazione

in periodo di restrizioni dovute all’emergenza pandemica

anche questo controllato dal sistema

energetica basate sulle abitudini reali di

da Coronavirus (SARS-CoV-2) di garantire nei locali una ven-

di regolazione elettronico delle pompe

utilizzo degli ambienti. Si veda Figura 6.

tilazione ottimale con il massimo apporto di aria esterna.

FIGURA 7

Il “Purging Sector” presente UTA che previene il trafilamento

di calore.

A livello aeraulico il progetto assicura

Nello stabilimento produttivo, invece, la climatizzazione

Il sistema di controllo gestisce poi

un rateo di aria esterna per persona non

estiva e invernale viene garantita da un sistema radiante a

anche la quarta pompa di calore a ser-

inferiore a 15 l/s/persona (54 m3/h), su-

pavimento, a bassa temperatura invernale e quasi neutra

vizio dei post riscaldi, utili in estate, ma

periore ai valori imposti dalla UNI 10339

estiva, mentre 6 UTA in copertura (Figura 8) garantiscono

anche nelle mezze stagioni, laddove

e in linea con i tassi di rinnovo “qualita-

primariamente la correzione termica di dettaglio e la neces-

#74 59


saria deumidifica estiva oltre alla compensazione aeraulica

Control Ventilation) che sfrutta sensori

dizionale è che limita la flessibilità una

interconnessa al funzionamento dell’estrazione dei fumi

di presenza, sensori di qualità dell’aria e

volta completata l’installazione: tutti i

di saldatura dei centri di lavorazione, effettuata variando

regolatori di portata dislocati per singo-

cambiamenti nella disposizione dell’e-

la quantità d’aria esterna immessa in base a un algoritmo

lo ambiente: tutti elementi che comuni-

dificio generano una rilavorazione del

collegato al funzionamento dell’inverter dei ventilatori di

cano con il sistema centrale di gestione

cablaggio, con costi non trascurabili. Un

estrazione. In Tabella 4 sono illustrate le caratteristiche di

via wireless, attraverso degli specifici

caso tipico è la necessità di rivedere il

dimensionamento delle UTA.

routers (Cfr. WISE Director) collegati alla

layout post installazione, ad esempio

rete operativa tramite un cavo di rete.

per la creazione di sale riunioni aggiun-

Le pompe di calore e le sei UTA di compensazione sono state collocate sul lato nord-ovest dell’edificio adibito

L’applicazione della moderna tecno-

tive unendo più salette per uffici di pic-

alla produzione, opposto rispetto a quello dell’ingresso al

logia wireless consente numerosi van-

cole dimensioni; l’adattamento di un

sito, mentre le due UTA per la palazzina uffici e l’edificio

taggi rispetto alle tradizionali soluzioni

sistema wireless a questa nuova situa-

polifunzionale sono state posizionare in copertura dei

cablate, dove gran parte dei problemi

zione avviene semplicemente mediante

rispettivi plessi, come evidenziato nello schema di Figura 9.

è generalmente legata all’installazione

la riconfigurazione digitale dell’impianto

e alla messa in servizio della rete stessa:

esistente e non è necessaria alcuna mo-

trovare errori nel cablaggio, infatti, ri-

difica fisica.

DCV – Demand Control Ventilation La distribuzione dell’aria negli uffici e nell’edificio poli-

chiede frequentemente molto tempo.

I sistemi DCV hanno visto la loro

valente si basa su una logica “on demand” (DCV : Demand

Un altro vincolo del sistema cablato tra-

comparsa nel mercato agli inizi del 2000; da allora si sono costantemente evoluti e un numero sempre più crescente di

TABELLA 4

aziende stanno offrendo questo tipo di

Principali caratteristiche di dimensionamento delle UTA UTA 1

UTA 2

Palazzina polivalente Palazzina (mensa e uffici training)

Descrizione

Serie Taglia Macchina

soluzione, la cui fa funzione fondamen-

UTA 3÷8

tale è quella di ottimizzare il clima indoor

Produzione

GOLD F RX

GOLD F RX

GOLD F SD

035

100

030

utilizzando la minima energia per soddisfare i requisiti richiesti. Per raggiungere un livello di prestazioni elevato infatti, il sistema DCV non gestisce solo la ventilazione, ma anche il riscaldamento e

Densità aria

kg/m3

1,200

1,200

1,200

Portata d’aria in mandata

m3/h

9.000

25.000

9.000

lando sia le funzioni dei singoli ambienti,

600

600

350

che i sistemi di supporto, quali UTA e

9.000

25.000

Static pressure drop (condotta aria di mandata) Portata d’aria in estrazione

Pa m3/h

il raffreddamento dell’edificio, control-

refrigeratori. Grazie alla logica DCV, è quindi

Static pressure drop (condotta aria di ripresa)

Pa

300

300

Temperatura aria esterna di progetto (estate)

°C

35,0

35,0

35,0

Design outdoor humidity, summer

%

45

45

45

Temperatura aria esterna di progetto (inverno)

°C

-5,0

-5,0

-5,0

Design outdoor humidity (estate)

%

90

90

80

Temperatura aria di mandata in estate

°C

14,0

14,0

15,0

zione interna viene regolata in modo

Temperatura aria di mandata in inverno

°C

35,0

35,0

30,0

dinamico dal sistema di gestione (WISE

Thermal insulation class

T2

T2

T2

II) in ogni singolo ambiente tramite il

Thermal bridging class

TB2

TB2

TB2

controllo di tutti i regolatori di portata;

kW/(m3/s)

2,41

2,32

1,30

questo consente di ottenere il miglior

%

85,0

85,2

A+

A+

E

Compliant

Compliant

Compliant

Potenza elettrica specifica del ventilatore, SFPv Efficienza recupero (solo calore sensibile) Eurovent Energy Efficiency Class ErP Commission Regulation (EU) No 1253/2014

60

#74

2018

possibile adattare la portata d’aria a seconda del reale fabbisogno, delle condizioni climatiche istantanee e dello stato di occupazione dell’ambiente in un preciso momento; la climatizza-

comfort termo-igrometrico possibile e contestualmente garantire la massima efficienza energetica. Le condizioni funzionali dei sin-


convergono al PLC (WISE II) che include le specifiche pagine grafiche dell’impianto ed è facilmente raggiungibile da qualsiasi principale browser.

La rete mesh e la coesistenza cognitiva La tecnologia utilizzata per la trasmissione bidirezionale dei dati, dal sistema di governo agli elementi in campo, si basa sulla rete “mesh”, ovvero sulla distribuzione delle risorse di connettività a vari punti, detti “nodi”, invece che sul loro accentramento in un unico punto di accesso (Figura 10). FIGURA 8

La rete mesh permette di allestire un network wireless

UTA in copertura, in primo piano una delle sei unità a servizio dell’area produttiva. In secondo piano la UTA uffici

in cui ciascun nodo funge da ripetitore, estendendo la copertura del segnale. Le reti di questo tipo sono molto funzionale e prestazionale delle stesse

affidabili: ogni nodo è infatti a sua volta collegato ad altri

sono oggetto di scambio informativo

(adattamento delle curve portata-preva-

nodi; se uno di essi dovesse venir meno (ad esempio per

con i sistemi di regolazione delle varie

lenza e dei livelli di trattamento). Tutte le

un problema hardware o per l’interposizione di un ostacolo

UTA, provvedendo alla ottimizzazione

unità di trattamento aria e i vari Directors

fisico), i nodi vicini cercano automaticamente altri percorsi N

goli ambienti e lo stato di regolazione

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

M: 1465x855mm Q: 9000 m³/h

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

M: 1465x855mm Q: 9000 m³/h

Vano contenente pompe circuito pannelli radianti

C/REF INOX

6"

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h UTA di compensazione Marca: Euroclima Modello : ZHK Inova DG 15/9 Portata : 9000 m³/h Prevalenza utile : 350 Pa Dim. ( L x W x H ) : 4575 x 1625 x 1045mm R: 550x400mm S. utile : 1,25 mq PAE: 1465x855mm Q: 9000 m³/h

C/REF INOX 2"1/2 ITEL 19+50 14000 Temperatura acqua calda mandata e ritorno circuito 35°C - 28°C

C/REF INOX

3"

ITEL 19+50 25000

C/REF INOX

3"

ITEL 19+50 20000

Tubazioni tappate per predisposizione UTA ESPANSIONE EDEUMIDIFICAZIONE

Punto fisso

C/REF INOX 2"1/2 ITEL 19+50 14000 Punto fisso

C/REF INOX 1"1/2 ITEL 19+50 4000

1

6"

4

C/REF INOX

3"

C/REF INOX 1"1/2 ITEL 19+50 4000

C/REF INOX 1"1/2 ITEL 19+50 4000

ITEL 19+50 129000

COPERTURA PIANA AREA IMPIANTI A DISPOSIZIONE

C/REF INOX

Serbatoio accumulo inerziale 3000 l 3000 l

120 250

4"

ITEL 19+60 50000

C/REF INOX

8"

ITEL 19+50 200000

6"

6"

C/REF INOX 1"1/2 ITEL 19+50 4000

ITEL 19+50 93000

ITEL 19+50 65000

PAE: 1465x855mm Q: 9000 m³/h R: 550x400mm S. utile : 1,25 mq UTA di compensazione Marca: Euroclima Modello : ZHK Inova DG 15/9 Portata : 9000 m³/h Prevalenza utile : 350 Pa Dim. ( L x W x H ) : 4575 x 1625 x 1045mm

C/REF INOX 2"1/2 ITEL 19+50 14000

C/REF INOX

5"

ITEL 19+50 57000

C/REF INOX

Valvola miscelatrice a 2 vie

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03) Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

ITEL 19+50 29000

Temperatura acqua calda mandata e ritorno circuito 35°C - 28°C

N.B.

C/REF INOX 2"1/2 ITEL 19+50 9000

C/REF INOX

3"

LA DISPOSIZ DELLA PREC

ITEL 19+50 25000

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

4"

PAE: 1465x855mm Q: 9000 m³/h R: 550x400mm S. utile : 1,25 mq UTA di compensazione Marca: Euroclima Modello : ZHK Inova DG 15/9 Portata : 9000 m³/h Prevalenza utile : 350 Pa Dim. ( L x W x H ) : 4575 x 1625 x 1045mm

C/REF INOX 2"1/2 ITEL 19+50 14000

M: 1465x855mm Q: 9000 m³/h

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

2 5

ITEL 19+50 20000 Vano contenente pompe circuito pannelli radianti

Tubazioni tappate per predisposizione UTA ESPANSIONE EDEUMIDIFICAZIONE

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

M: 1465x855mm Q: 9000 m³/h

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

ITEL 19+50 200000

5"

C/REF INOX

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

M: 1465x855mm Q: 9000 m³/h

C/REF INOX

C/REF INOX

Tubazioni tappate per predisposizione UTA ESPANSIONE E DEUMIDIFICAZIONE

ITEL 19+50 101000

PAE: 1465x855mm Q: 9000 m³/h R: 550x400mm S. utile : 1,25 mq UTA di compensazione Marca: Euroclima Modello : ZHK Inova DG 15/9 Portata : 9000 m³/h Prevalenza utile : 350 Pa Dim. ( L x W x H ) : 4575 x 1625 x 1045mm

C/REF INOX 2"1/2 ITEL 19+50 14000 C/REF INOX

6"

3

2

1

C/REF INOX 2"1/2 ITEL 19+50 14000

Tubazioni tappate per predisposizione UTA ESPANSIONE EDEUMIDIFICAZIONE

ITEL 19+50 149000 C/REF INOX

Locale tecnico Dimensioni interne (LxDxH): 6000x5500x3000 cm

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

M: 1465x855mm Q: 9000 m³/h

UTA di compensazione Marca: Euroclima Modello : ZHK Inova DG 15/9 Portata : 9000 m³/h Prevalenza utile : 350 Pa Dim. ( L x W x H ) : 4575 x 1625 x 1045mm R: 550x400mm S. utile : 1,25 mq PAE: 1465x855mm Q: 9000 m³/h

PAE: 1465x855mm Q: 9000 m³/h Ingresso tubazioni in zona produzione per circuito pannelli radianti nord

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

UTA di compensazione Marca: Euroclima Modello : ZHK Inova DG 15/9 Portata : 9000 m³/h Prevalenza utile : 350 Pa Dim. ( L x W x H ) : 4575 x 1625 x 1045mm R: 550x400mm S. utile : 1,25 mq

Valvola miscelatrice a 2 vie

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

Canale all'interno della zona produzione (vedi tavola M03)

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

Simbolo

M: 700x300mm Q: 4500 m³/h

Ingresso tubazioni circuito batterie recuperatori Ingresso tubazioni circuito radiante

Cambio quota

PDC 1

PDC 2

PDC 3

C/REF INOX REC INOX

4"

LANA

50

4"

ITEL 19+30 50000

36000

PDC

120 250

ACS RIC

5000 l

15414 ACS

1.770

80

RIC

MS 40/33 ITEL 19+50 MS 32/26 ITEL 19+50

COMMITENT

C/REF INOX

4"

ITEL 19+30 50000

80

POST INOX 1"1/4 LANA ACS RIC

C/REF INOX 2"1/2 ITEL 19+30 20000

50

Isolamento

1942

MS 32/26 ITEL 19+50 MS 26/20 COPERTURA ITEL 19+50PORTICO

Tubazione

5%

Discesa al piano

5%

OGGETTO D

5%

39 38 37 35

13472

ACS RIC

MS 40/33 ITEL 19+50 MS 32/26 ITEL 19+50 49

REVI MEC PALA

CTA UFFICI

50 51 52 53

34

54

33

55

32

56

31

57 80

50

45

47 48

36

POST INOX 2"1/2 LANA

43

ITEL 19+30 30000

44

4"

46

42

C/REF INOX

41 40

80

VT 2135x1015x965

2.685

80

1.930 1.770

80

CTA TRAINING

RIC ACS

MS 32/26 ITEL 19+50 MS 40/33 ITEL 19+50

Collare

80

50

80

POST INOX 2"1/2 LANA

2.845 2.685

Locale tecnico Dimensioni interne (LxDxH): 6000x4000x3000 cm

MS 50/42 ITEL 19+50 MS 40/33 ITEL 19+50

Cambio quota tubazioni ACS, AFS e RIC

Serbatoio accumulo inerziale 5000 l

TIPOLOGIA D

VT 2135x1472.5x965

Slitta di scorrimento

POST INOX 1"1/4 LANA Discesa ai piani

50

Sostegno tubazioni Adeguatamente dimensionato

2757 C/REF INOX

4"

ITEL 19+30 30000

POST INOX 2"1/2 LANA

50

10715

Cambio quota POST INOX 2"1/2

ITE

32

IMPIA

ELABORATO

FORO PER INGRESSO CANALI MACCHINA CDZ uffici

M

10715

Discesa ai piani REV.

COPERTURA

E00

PARTICOLARE STAFFAGGIO TUBAZIONE A SLITTA

FIGURA 9

Pianta dell’edificio con la distribuzione degli impianti in coperturaPIANO COPERTURA - DISTRIBUZIONE IMPIANTI - SCALA 1:200

#74 61

S


AMBIENTE 1

AMBIENTE 3 AMBIENTE 2

AMBIENTE 4 FIGURA 10

Struttura a rete (mesh) utilizzata per la trasmissione dei dati

zione di tutta l’impiantistica presente

pleto, l’impiego di terminali ambiente di

nel nuovo sito. Non da ultimo, questo

tipo wireless (che hanno drasticamente

impianto per il cliente rappresenta il

ridotto tutte le attività di posa dei cavi)

riferimento per altri interventi similari

il tutto coordinato da un sistema di ge-

da eseguirsi in futuro in altre sedi del

stione superiore sviluppato dallo stesso

gruppo dislocate in Europa.

fornitore delle unità HVAC, hanno reso

Focalizzati gli obbiettivi, la partner-

molto più semplice l’integrazione dei

ship tra la ditta di installazione, lo studio

vari impianti; inoltre il vantaggio di avere

di progettazione e il fornitore del siste-

un unico interlocutore ha permesso alla

ma HVAC ha permesso di rivedere alcu-

ditta installatrice di ottenere un tempo

ne delle scelte iniziali dell’impianto volte

di realizzazione e di commissioning ve-

all’aumento delle prestazioni gestionali

ramente molto contenuto.

ed energetiche, vincolando la progettazione meccanica alla parte elettrica. Si è

Il sistema di supervisione

ulteriormente implementato il campo

Le pagine grafiche a corredo del si-

fotovoltaico portandolo a una potenza

stema di governo, che includono tutti

per trasmettere il segnale, che quindi non viene mai inter-

di picco di 251 kWp con l’installazione

i parametri sensibili e utili alla gestione

rotto e la rete continua a funzionare perfettamente.

di 634 pannelli fotovoltaici (Figura 11),

dell’ambiente interno, sono sviluppate

Inoltre, grazie a un tecnologia brevettata basata sulla

l’energia prodotta, andrà in parte a sop-

dal fornitore delle macchine HVAC con

coesistenza cognitiva (CRMX), il sistema analizza le infor-

perire al fabbisogno di energia elettrica

approccio “user friendly”, in modo da sod-

mazioni a livello di nodo, ricerca e utilizza costantemente

degli impianti installati.

disfare sia le necessità dell’utente esper-

le bande di frequenza disponibili e quindi non occupate da

Altra richiesta del cliente è stata la

to, come il manutentore dell’impianto

altri devices; i dati vengono poi trasferiti in parallelo tramite

riduzione dei tempi di realizzazione e

o l’energy manager che devono poter

più nodi e ciò garantisce assenza di interferenze, assoluta

soprattutto di avviamento e commissio-

trovare facilmente tutte le informazione

stabilità e minima potenza di emissione (la trasmissione dei

ning degli impianti. La scelta di utilizzare

di dettaglio a loro necessarie, sia un uten-

dati avviene solo quando è necessario).

apparecchiature di un unico brand ha

te meno esperto che voglia comunque

Il sistema ha la migliore copertura all’interno della banda

permesso alla ditta di velocizzare l’in-

visualizzare agevolmente lo stato dell’im-

di frequenza 2,4 GHz, i nodi sono accoppiati al sistema har-

stallazione concordando con un unico

pianto e le principali variabili sotto con-

dware proprietario che prevenire ogni uso improprio della

referente i tempi di consegna in cantiere

trollo, individuando l’ambiente specifico

rete mentre l’integrità e la sicurezza del traffico dati sono

scongiurando fermi o rallentamenti do-

grazie al layout delle diverse zone che

garantiti dagli algoritmi di sicurezza basati su AES-128 bits

vuti a ritardi materiali.

compongono l’edificio (Figura 12).

La tecnologia wireless integrata nel sistema (WISE)

L’approccio olistico al sistema com-

Per quanto attiene invece la rego-

garantisce livelli di emissioni estremamente contenuti e assolutamente privi di rischi per la salute: questo lo rende più che sicuro anche per ambienti sensibili come aeroporti, ospedali, scuole e laboratori (per maggiori informazioni, consultare il sito web dell’ente The Swedish Radiation Safety Authority e dell’agenzia britannica Public Health England).

La realizzazione impiantistica Subito dopo l’assegnazione dell’appalto alla ditta installatrice, il Committente ha manifestato la volontà di sviluppare ulteriormente il progetto esecutivo al fine di massimizzare l’efficienza energetica, richiedendo la massima interconnessione tra i sistemi HVAC e la parte elettrica, gettando le basi fin da subito per una più facile manuten62

#74

FIGURA 11

Particolare dell’impianto fotovoltaico posto in copertura


FIGURA 12

Sinottico del sistema WISE II – planimetria degli ambienti interni e relative variabili di regolazione e controllo

lazione della centrale termofrigorife-

dei sistemi tecnologici a servizio degli

flow Primary Pumping) sulla parte idronica e la tecnologia

ra, sempre attraverso i sinottici forniti

edifici, volto ad amplificare le prestazio-

DCV (Demand Control Ventilation) sulla parte aeraulica,

standard dal costruttore è possibile vi-

ni complessive, attraverso una sinergia

tutto governato da un unico gestore di sistema: questa

sualizzare e accedere a tutti i principali

reciproca, grazie anche a un evoluto e

soluzione consente di ottenere la massima efficienza ener-

parametri di regolazione delle macchine

intenso scambio di informazioni, che

getica, di gestire e manutenere l’impianto avendo un unico

e delle elettropompe centrifughe, non-

potremmo dire peer to peer.

partner per la verifica dei componenti principali quali pom-

ché ai dati prestazionali e di consumo di

La soluzione adottata per il nuovo

pe di calore, distribuzione idronica, unità di trattamento

energia elettrica del sistema (Figura 13).

stabilimento SCM implementa questa

aria, regolatori di portata e sensori ambiente, garantendo

tipologia di approccio, contemperando

al cliente finale il massimo comfort degli ambienti interni,

le richieste di qualità espresse dal cliente,

affidabilità e velocità di risposta.

Conclusioni

La richiesta del contenimento del

perseguendo l’ottimizzazione del’inte-

fabbisogno di energia dei moderni edi-

ro sistema tecnologico, garantendo la

fici viene oggi affrontata, in linea con le

flessibilità, adattabilità e resilienza che

Oriano Sturaro, TFE Ingegneria SRL

scelte a livello Comunitario, con un ap-

sono necessarie per far fronte alle attuali

Manuel Baratella, Ranzato Impianti SRL – Socio AiCARR

proccio integrato al sistema edificio-im-

e prossime sfide ambientali e impren-

Luca Zordan, Swegon Italia – Socio e membro del

pianto: tuttavia, le prestazioni degli in-

ditoriali.

volucri e dei singoli sistemi energetici

La bontà di questo approccio verrà

hanno già raggiunto valori di efficacia

monitorata nelle prossime stagioni di

ed efficienza che possono migliorare

funzionamento, per consentire di ac-

solo marginalmente.

quisire adeguate informazioni, che co-

La necessità di perseguire ulterior-

stituiranno la base conoscitiva per un

mente l’efficienza energetica e la ridu-

continuo processo di miglioramento,

zione di emissioni clima-alteranti, nel

basato su dati reali e non solo su valu-

rispetto tuttavia di adeguati (ed elevati)

tazioni preventive.

livelli di comfort, salubrità e flessibilità,

L’impianto realizzato è uno dei pochi

può trovare una corretta risposta in un

al momento in Italia che sposa congiun-

approccio di integrazione collaborativa

tamente la tecnologia VFPP (Variable

* Giovanni Curculacos, TFE Ingegneria SRL – Socio AiCARR

Consiglio Direttivo AiCARR

FIGURA 13 Sinottico del sistema idronico (HYZER) – particolare del sistema in regime di parzializzazione (1 gruppo frigorifero attivo, 2 elettropompe attive)

#74 63


Simulazione

Vantaggidei sistemi ibridi in edifici esistenti

I risultati di uno studio di simulazione che mette a confronto quattro diverse logiche di controllo di un sistema ibrido, considerando diverse tipologie di edificio e clima E. Roccatello, A. Prada, C. Zambrelli, M. Baratieri, P. Baggio*

Introduzione

riscaldamento per il settore residenziale.

di riscaldamento. Ma, come ben noto, il

La tecnologia dei sistemi ibridi ha avuto una notevole

Le pompe di calore sono una delle

COP (e la potenza termica) delle pompe

diffusione negli ultimi anni, perché risolve alcune proble-

tecnologie più promettenti per la pro-

di calore è dipendente dalle tempera-

matiche che si riscontrano tuttora nella scelta dei sistemi di

gressiva decarbonizzazione dei sistemi

ture della sorgente e del pozzo caldo

64

#74


principi della termodinamica. Il proble-

operative più critiche. La pompa di calore dimensionata

ma principale deriva dallo sfasamento

sull’intero carico termico, infatti, risulterebbe potenzialmente

tra il carico termico dell’edificio e la po-

sovradimensionata per la maggior parte della stagione di

tenza termica erogabile dalla pompa di

riscaldamento, e per i mesi meno freddi, il punto di lavoro

calore, che cresce all’aumentare della

potrebbe trovarsi al di sotto della capacità minima di mo-

temperatura esterna, in corrispondenza,

dulazione ottenibile con l’inverter. In queste condizioni si

cioè, di carichi termici inferiori, poiché

avrebbe inevitabilmente una perdita di efficienza, dovuta

l’efficienza della pompa di calore è in-

al funzionamento in modalità on-off del compressore. Da

fluenzata dalla temperatura esterna e

prove sperimentali condotte in laboratorio su di una pompa

dalla temperatura di mandata richiesta.

di calore con inverter si è potuto osservare che il calo di

Questo, e il raggiungimento dei limiti

COP medio durante il transitorio iniziale può arrivare fino al

operativi della pompa di calore, sono

15%, e che il transitorio può durare fino a 20 minuti prima di

i fattori che limitano maggiormente il

raggiungere il valore di COP di regime.

loro impiego in edifici esistenti.

Le perdite di efficienza dovute a un sovradimensio-

Secondo l’ultimo censimento ISTAT

namento della pompa di calore non sono però dovute

[2], la maggior parte del patrimonio

solamente al prolungato funzionamento in modalità di

edilizio italiano è stato costruito an-

on-off del sistema, che peraltro contribuisce a ridurre la

teriormente al 1990, e quindi prima

vita utile del sistema. Anche considerando una pompa di

dell’introduzione della legge 10/’91 e

calore modulante (con compressore a velocità variabile),

delle successive direttive sul risparmio

nel caso di sovradimensionamento questa comunque

energetico negli edifici. La maggior par-

funzionarebbe per lunghi periodi in condizioni prossime

te degli edifici esistenti, non essendo

alla capacità minima, con conseguente degrado del COP

di recente costruzione, utilizza inoltre i

rispetto al valore ottimale.

radiatori come corpi scaldanti. Tramite

Inoltre negli edifici residenziali monofamiliari viene

una ristrutturazione è possibile diminu-

spesso utilizzato un unico generatore di calore per sod-

ire il carico termico dell’edificio e quindi

disfare sia il fabbisogno di riscaldamento che di acqua

limitare la temperatura di mandata dei

calda sanitaria (ACS). Se l’unico generatore è una pompa

radiatori, ma non sempre è prevista (o

di calore potrebbe rendersi quindi necessario un ulteriore

possibile) la sostituzione dei radiatori

sovradimensionamento (oppure l’adozione di una resisten-

con pannelli radianti (e quindi il riscal-

za elettrica), data la riduzione di efficienza della pompa di

damento a bassa temperatura).

calore durante la fase di preparazione dell’ACS in cui spesso

La tecnologia del sistema ibrido si

sono necessarie temperature fino a 50 – 55 °C. La situazione

inserisce in questo contesto, e preve-

diventa ancora più critica nel caso in cui risulti opportuno

de l’accoppiamento di un generatore

prevedere che periodicamente si raggiungano tempera-

ausiliario che opera in affiancamento o

ture ancora più elevate per la prevenzione della legionella

in sostituzione alla pompa di calore, in

e, in tal caso, l’affiancamento di un generatore ausiliario

determinate condizioni. In Italia negli

può portare dei consistenti vantaggi in termini di efficienza.

ultimi anni stanno avendo una note-

Nel seguito verrà presentato uno studio di simulazione

vole diffusione sistemi ibridi composti

che mette a confronto quattro diverse logiche di controllo

da una pompa di calore ad aria e una

di un sistema ibrido. Le logiche sono state applicate a

caldaia a condensazione, anche grazie

due edifici con uguali dimensioni, ma con caratteristiche

all’ecobonus 110%.

dell’involucro differenti. Ogni edificio è stato simulato in

[1]. Questo è dovuto a ragioni termodi-

L’adozione di un generatore ausiliario

due diversi contesti climatici severi valutando i consumi

namiche e quindi i miglioramenti pre-

consente di evitare la necessità di (sur)

annuali di energia primaria per le configurazioni di sistema

stazionali ottenibili grazie ai progressi

dimensionare la pompa di calore per l’in-

ibrido. Questi sono stati poi confrontati con il caso in cui

tecnologici sono comunque limitati dai

tero carico termico e/o per le condizioni

un sistema monovalente con pompa di calore provveda

#74 65


FIGURA 1

Schema della simulazione TRNSYS

all’intero carico termico di riscaldamento e ACS, al fine di

italiano e si basa sull’ultimo censimento

gradi-giorno di riscaldamento (HDD18), e

identificare i casi in cui il sistema ibrido porta i maggiori

delle abitazioni italiane [3]. L’edificio A

Strasburgo (HDD18 = 2947). I dati clima-

benefici in termini di efficienza energetica.

rappresenta una tipologia meno recen-

tici sono stati ricavati dal dataset Energy

In questo studio non si è fatto riferimento al concetto

te costruzione, in cui come terminali

Plus [5].

di temperatura bivalente. Si è scelto infatti di simulare un

vengono utilizzati radiatori, mentre l’e-

Per il modello del sistema ibrido si

sistema che fornisca il fabbisogno sia di riscaldamento che

dificio B viene riscaldato con pannelli

sono prese come riferimento le presta-

di ACS, come è frequente ritrovare nelle applicazioni reali

radianti.

zioni di un sistema composto da una

per edifici monofamiliari. In questo caso quindi la taglia del-

Due diversi climi rappresentativi di

pompa di calore con compressore a

la pompa di calore non è più legata al solo carico termico

diverse zone climatiche in Europa sono

inverter e una caldaia a condensazione.

dell’edificio, ma deriva da una valutazione integrata che

stati utilizzati nelle simulazioni. Con rife-

Il modello del sistema ibrido è stato va-

considera sia i carichi termici di riscaldamento che quelli per

rimento alla classificazione delle zone

lidato tramite prove sperimentali svolte

la produzione di acqua calda sanitaria, le dimensioni degli

climatiche per le simulazioni energeti-

nel laboratorio di ricerca e sviluppo pres-

accumuli e la logica di controllo scelta per il sistema ibrido.

che degli edifici proposta da Gasparella

so l’azienda Immergas S.p.A.

& Pernigotto [4], sono stati considerati

La taglia della pompa di calore è sta-

un clima freddo, tipico dell’Europa orien-

ta selezionata in base al fabbisogno di

tale e di parte della regione alpina, e un

riscaldamento e di acqua calda sanitaria

clima temperato tipico dell’Europa oc-

di ogni singolo edificio, per ogni caso

Come edificio di riferimento è stata considerata un’abi-

cidentale. Le due città rappresentative

considerato, mentre la dimensione della

tazione monofamiliare con una superficie di circa 180 m2.

sono rispettivamente Praga, con 3703

caldaia è stata mantenuta fissa (data la

Descrizione dei casi studio L’analisi del sistema edificio/impianto è stata realizzata tramite il software di simulazione dinamica TRNSYS.

Per lo stesso edificio sono stati considerati due diversi livelli di isolamento. L’edificio “A” fa riferimento a un livello di isolamento inferiore e riproduce le caratteristiche di un edificio costruito tra il 1990 e il 2005, mentre “B” riproduce le caratteristiche di un edificio costruito dopo il 2005, e rispetto ad A presenta un isolamento aggiuntivo di 5 cm di lana di roccia. Gli edifici di riferimento sono stati selezionati a partire da una caratterizzazione che classifica una serie di edifici campione rappresentativi del patrimonio edilizio 66

#74

TABELLA 1

Identificazione dei casi studio

Caso n° Edificio

Clima

Consumo giornaliero ACS

Fabbisogno di riscaldamento

carico ACS / carico totale

1

A

Praga

0,25 m3

191 kWh / (m2 a)

9%

2

A

Strasburgo

0,25 m3

157 kWh/ (m2 a)

11%

3

B

Praga

0,25 m3

118 kWh/ (m2 a)

16%

4

B

Strasburgo

0,25 m3

97 kWh/ (m2 a)

19%


lelo in cui i generatori operano in modo alternato. La logica di controllo si basa sulla definizione di una temperatura di soglia fissa, che determina il passaggio tra pompa di calore e caldaia. LC1 è la logica più semplice delle quattro e prevede una suddivisione solo del carico termico di riscaldamento tra pompa di calore e caldaia, mentre l’acqua calda sanitaria è interamente fornita dalla caldaia. Nella logica LC2 viene invece individuata una temperatura di soglia tra caldaia e pompa di calore sia per il funzionamento in modalità riscaldamento sia in sanitario. Le restanti due logiche FIGURA 2

Configurazione idraulica relativa alla logica di controllo LC3

di controllo (LC3 e LC4) confrontano una configurazione in serie, e una in parallelo in cui la pompa di calore alimenta la parte più bassa degli accumuli. La configurazione idraulica della due logiche è riportata nelle Figure 2 e 3. LC3 e LC4 prevedono la possibilità per i generatori di operare simultaneamente, e la decisione di quale generatore far funzionare si basa sul valore di COP della pompa di calore. Esse simulano due strategie di controllo più complesse che, per essere riprodotte nella pratica, necessiterebbero dell’implementazione della curva di variazione del COP della pompa di calore nella logica di controllo del sistema ibrido. Lo scopo del confronto di tali configurazioni è quello di verificare quanto una strategia più complessa permetta

FIGURA 3

di risparmiare in termini di energia primaria rispetto a una

Configurazione idraulica relativa alla logica di controllo LC4

con un controllo più semplificato, in cui i due generatori funzionano sempre in modo alternato. maggior capacità di modulazione del-

termini di energia primaria del sistema

le caldaie a condensazione). Il sistema

ibrido relativi alle quattro logiche sono

ibrido, composto dalla pompa di calore

stati confrontati con il consumo di ener-

Per l’implementazione delle logiche LC1 e LC2 è richie-

e dalla caldaia, o il sistema monovalente

gia primaria del sistema monovalente

sta la scelta di temperature di soglia, che corrispondono

con sola pompa di calore, sono collegati

con pompa di calore. Per i valori dei fat-

alle temperature di aria esterna in cui avviene lo scambio

a un accumulo inerziale per il riscalda-

tori di conversione di energia primaria

tra il funzionamento della pompa di calore e della caldaia.

mento e a un bollitore per l’acqua cal-

si sono utilizzati i valori di riferimento

La scelta di queste temperature, diverse per l’acqua calda

da sanitaria, rispettivamente di 300 e

europei derivati dalla normativa EN ISO

sanitaria e per il riscaldamento, è stata effettuata tramite

200 litri. In Figura 1 è riportato lo schema

52000-1 [7].

una serie di simulazioni, per ogni edificio e clima, volte a

semplificato dell’impianto simulato. Il bollitore per la produzione di ac-

Le prime due logiche (LC1 e LC2)

identificare il valore ottimale della temperatura di soglia,

prevedono una configurazione in paral-

che permette di minimizzare il consumo di energia prima-

qua calda sanitaria è mantenuto a una temperatura di 55 °C, e si è considerato un consumo giornaliero di acqua di 250 litri. I prelievi di ACS sono basati sui profili standard riportati nella norma europea EN 16147 [6]. Quattro diverse logiche di controllo per il sistema ibrido sono state implementate nel modello e i consumi in

Risultati delle simulazioni

ria del sistema ibrido. TABELLA 2

valori ottimali di temperatura di soglia per riscaldamento e ACS, nei quattro casi studio Caso n°

Ts_risc

Ts_ACS

1

5,5 °C

6 °C

2

5,5 °C

6 °C

3

2 °C

6 °C

4

2 °C

6 °C

Le temperature di soglia ottimali ottenute sono riportate in Tabella 2. Si può notare che le temperature di soglia dipendono dal caso considerato. Per edifici meno isolati provvisti di radiatori, che richiedono temperature di mandata più elevate (casi 1 e 2), anche la temperatura di soglia ottima è maggiore (pari a 5,5 °C) rispetto alla temperatura di soglia ottima ottenuta nel caso di edifici più isolati, che risulta pari

#74 67


a 2 °C (casi 3 e 4). Il modello stima il calo di prestazioni dovuto al defrosting, perciò anche la scelta della temperatura

TABELLA 3 Taglia di pompa di calore alle condizioni standard A7W35 (Pref ) e risparmi di energia primaria (EP) ottenibili con le logiche di controllo LC1 - LC4 per i quattro casi studio

solo PdC

LC1

LC2

LC3

LC4

36

21,5

22

22

22

-

21,4%

21,9%

21,7%

17,7%

28

20

20

20

20

-

16,2%

17,2%

17,1%

12,4%

24

15

16

20

19

Risparmio EP

-

9,4%

11,1%

11,9%

9,0%

Pref [kW]

21

14

15

18

18

Risparmio EP

-

5,1%

7,5%

8,8%

5,8%

di soglia ottimale considera già la diminuzione di efficienza della pompa di calore in funzione delle condizioni di temperatura e umidità. Nella Tabella 3 sono riportati i risultati in termini di risparmio di energia primaria delle simulazioni effettuate considerando le quattro logiche di controllo, in associazione ai quattro casi studio identificati da due climi e due

CASO 1

CASO 2

CASO 3

livelli di isolamento di edificio, come descritto nel paragrafo CASO 4

precedente. Pref identifica la taglia della pompa di calore scelta per

Pref [kW] Risparmio EP Pref [kW] Risparmio EP Pref [kW]

il caso considerato, alle condizioni di riferimento di aria esterna pari a 7 °C e temperatura di mandata di 35 °C. In tabella vengono riportati i risparmi ottenibili in termini di

I risparmi stimati del sistema ibrido

isolati, il fabbisogno di riscaldamento ha

energia primaria, prendendo come riferimento il caso in cui

dipendono dal fabbisogno termico

un peso maggiore sul totale del carico

si adottasse un sistema monovalente con pompa di calore

dell’edificio, come si vede meglio dal

richiesto al generatore (vedi Tabella 1).

per il soddisfacimento dei carichi termici.

grafico in figura 4. Il grafico riporta i valori

Di conseguenza nell’edificio con minor

In primis si può notare che l’adozione di un sistema

di risparmio di energia primaria ottenuti

isolamento anche la logica LC1 – quella

ibrido, in ogni configurazione, permette una riduzione

con la configurazione del sistema ibrido

più semplice, in cui l’intero fabbisogno

considerevole della taglia della pompa di calore. Rispetto

LC3, in funzione del consumo annuale

per ACS è coperto dalla caldaia – risulta

al caso con solo pompa di calore, la potenza elettrica im-

dell’edificio. Si può riscontrare una cor-

comparabile con le altre in termini di

pegnata al contatore è inferiore.

relazione lineare tra le due grandezze.

risparmio di energia primaria. Nell’edi-

Risparmio EP

25%

Caso 1

y = 0,0014x ‐ 0,0459 R² = 0,9999 Caso 2

20% 15%

Caso 3 Caso 4

10% 5%

120

80

160

200

Fabbisogno di riscaldamento [kWh / (m2 a)] FIGURA 4 Correlazione tra il massimo risparmio ottenuto con il sistema ibrido e il consumo dell’edificio

Risparmio EP

25%

y = 0,0091x ‐ 0,2076 R² = 0,987

20%

Caso 1

Caso 2

15% Caso 3

10%

Caso 4

5% 30

35

40

45

50

Tmandata ‐ Text,media [°C] FIGURA 5

Correlazione tra il massimo risparmio ottenuto con il sistema ibrido e la differenza tra la temperatura di mandata media e la temperatura dell’aria media nel periodo di riscaldamento

68

#74

A sua volta, il consumo dell’edificio

ficio maggiormente isolato si riscontra

è correlato alla temperatura di mandata

invece una differenza più rilevante tra

richiesta per i corpi scaldanti, e alla tem-

l’adozione di una strategia più semplice,

peratura esterna media della località in

come LC1, rispetto a una più complessa,

cui si trova. Si ritrova infatti una correla-

come LC3. Ad esempio, per il caso 4 si

zione lineare anche tra i risparmi otteni-

ottiene un risparmio di circa 9% con LC3,

bili col sistema ibrido e la differenza tra

mentre di solo il 5% con LC1. Si ricorda

temperatura di mandata e temperatu-

che secondo la strategia LC3 la scelta del

ra media dell’aria esterna (Figura 5). In

generatore da attivare viene fatta sulla

definitiva, maggiore è il carico termico

base del COP della pompa di calore in

dell’edificio, maggiore sarà la tempera-

un determinato istante e prevede la pos-

tura di mandata richiesta e/o minore la

sibilità che i due generatori funzionino

temperatura media esterna del luogo

simultaneamente, mentre in LC1 l’ac-

in cui è situato. Questo comporta una

qua calda sanitaria viene prodotta dalla

minor efficienza della pompa di calo-

caldaia e la pompa di calore fornisce

re e un relativo aumento del risparmio

solo il carico di riscaldamento quando

energetico ottenibile con l’installazione

la temperatura esterna è superiore alla

di un sistema ibrido.

temperatura di soglia.

Per quanto riguarda il confronto tra

È necessario un inciso per quanto

le diverse logiche di controllo, si pos-

riguarda il confronto tra la logica LC3 e

sono fare considerazioni distinte per

LC4, rispettivamente configurazioni in

edifici meno isolati (casi 1 e 2) e edifici

serie e in parallelo. Nella configurazione

più isolati (casi 3 e 4). Per edifici poco

in parallelo LC4 (figura 3), la pompa di


getico in edifici meno isolati, con carichi

25%

ingressi e le uscite dei serbatoi d’acqua

termici superiori, che richiedono quindi

20%

a diverse altezze. Questo permette alla

temperature di mandata superiori (casi

pompa di calore di lavorare a un livello

1 e 2), oppure situati in zone climatiche

di temperatura più basso durante il fun-

con temperature esterne più rigide. Ciò

zionamento simultaneo dei generatori.

deriva ovviamente dal fatto che il COP

In questo modo, si riduce la stratifica-

della pompa di calore è dipendente da

zione all’interno degli accumuli, e questi

queste variabili (temperatura di man-

vengono mantenuti a una temperatura

data e temperatura esterna). Si è quindi

più costante, il che porta a un maggio-

cercato di fornire un’indicazione che

re consumo di energia, anche se i set

possa essere utile per capire fino a che

point degli accumuli sono uguali tra le

punto i sistemi ibridi possano risultare

logiche di controllo. Questo rappresenta

utili a fini energetici, e dove, invece, la

anche un aspetto positivo. In questo

loro convenienza cala nel confronto con

caso, possono essere utilizzati serbatoi

un sistema monovalente con pompa

Lo studio che è stato presentato ha avuto come obiet-

d’acqua più piccoli, rendendo il sistema

di calore. In questo senso, il grafico in

tivo quello di verificare i consumi di energia primaria dei

più compatto. In questo lavoro, sono

figura 6 riporta in ascissa i valori di COP a

sistemi ibridi per diverse tipologie di edificio e clima, nel

state confrontate diverse configurazioni

pieno carico della pompa di calore utiliz-

confronto con un sistema monovalente con pompa di

applicate agli stessi volumi di serbatoi

zata nelle simulazioni, in corrispondenza

calore. Inoltre, per ogni caso studio sono state confrontate

d’acqua. Tuttavia, un’analisi più appro-

della temperatura di mandata media e

le prestazioni di quattro diverse logiche di controllo del

fondita in questo senso potrebbe es-

della temperatura esterna media nella

sistema ibrido.

sere interessante per studi futuri. Una

stagione di riscaldamento, per ognuno

Dai risultati si evince che, nel caso di interventi di re-

valutazione preliminare ha mostrato che

dei quattro casi. I risparmi ottenibili con

trofitting su alcune situazioni frequentemente riscontrate

la configurazione in parallelo LC4 con

l’adozione di un sistema ibrido sono ri-

tra gli edifici esistenti, il sistema ibrido può raggiungere

volumi di serbatoi più piccoli, potrebbe

portati in funzione dei valori di COP così

considerevoli risparmi di energia primaria. Questo è so-

portare a risparmi energetici compara-

valutati. È quindi possibile ottenere dalla

prattutto evidente nei casi studio con edificio con livello

bili con la logica di controllo LC3.

correlazione riportata in questo grafico

di isolamento inferiore e dotato di radiatori (casi 1 e 2). Il

Dall’analisi si è visto che, come preve-

un’indicazione di massima in merito alla

sistema ibrido inoltre consente di ridurre considerevolmen-

dibile, i sistemi ibridi offrono le migliori

convenienza nell’installazione di un si-

te la taglia della pompa di calore, evitando il problema del

prestazioni in termini di risparmio ener-

stema ibrido.

sovradimensionamento.

Risparmio EP

calore e la caldaia sono collegate con gli

Caso 1 Caso 2

15%

Caso 3 Caso 4

10%

y = ‐0,1652x + 0,605 R² = 0,9879

5% 0% 2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

3,4

COP a Text,media / Tmandata FIGURA 6 Correlazione tra il massimo risparmio ottenuto con il sistema ibrido e i valori di COP della pompa di calore valutati in corrispondenza della temperatura di mandata e della temperatura media dell’aria esterna per i quattro casi studio considerati

Conclusioni

Si è evidenziato. inoltre, come, a seconda del caso studio, si possano trarre considerazioni diverse per quanto

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riguarda la logica di controllo. I sistemi ibridi possono quindi rappresentare un valido strumento per diminuire i consumi energetici, in particolar modo in edifici esistenti in cui sono presenti radiatori, per i quali la sostituzione dei corpi scaldanti con pannelli radianti

risulta spesso difficilmente praticabile. * Erica Roccatello, Marco Baratieri, Libera Università di Bolzano Alessandro Prada, Paolo Baggio, Università di Trento Cristian Zambrelli, Immergas spa

#74 69


Il punto di vista del costruttore

Perché e come nascono i sistemi ibridi La soluzione tecnologica non è mai una sola, ma molto spesso è l’insieme armonico di più tecnologie M. Farronato*

S

ono passati poco più di dieci anni da quando un

rispondere ai requisiti del D.Lgs. 28 del

affermato produttore italiano presentò il primo ge-

3/3/2011 e s.m.i., che prevede l’obbligo

• il layout del prodotto/sistema;

neratore di calore ibrido, abbinando una caldaia

di integrazione delle fonti rinnovabili

• la tipologia del sistema di controllo,

a condensazione ad una pompa di calore idronica per la

negli edifici di nuova costruzione ed in

climatizzazione invernale, estiva e la produzione di acqua

quelli esistenti sottoposti a ristruttura-

calda sanitaria. Una peculiarità che sembrava molto strana

zioni rilevanti.

agli occhi degli operatori di allora, e che poco è compresa

Ma questo è stato l’impulso iniziale.

tutt’oggi, era il “funzionamento integrato” di due sistemi

Un’altra domanda spesso ricorrente

così tanto diversi tra loro. Oggi praticamente tutti i produttori di generatori propongono questa tecnologia. In questo articolo cercheremo quindi di fare il punto sullo stato dell’arte e sulla loro evoluzione. Una prima domanda che spesso viene fatta è: “Perché il sistema ibrido?” Possiamo rispondere che i generatori ibridi nascono per 70

#74

è la seguente: “Come nasce un sistema ibrido? Quali sono le considerazioni dietro alla scelta del progetto?” Normalmente in fase di sviluppo del

pompa di calore;

integrazione e funzionamento. Vediamoli nello specifico.

Schema di abbinamento idronico della caldaia a condensazione con la pompa di calore Ci sono due tipologie fondamentali di abbinamento dei circuiti idronici:

concept il ragionamento si sviluppa su

• in serie;

tre linee fondamentali:

• in parallelo.

• lo schema di abbinamento idronico

La scelta della tipologia cade in base

della caldaia a condensazione con la

alle caratteristiche che si vogliono dare al


FIGURA 1

Schema di principio ed esempio pratico di configurazione in serie (FB = Fuel boiler, HP = Heat Pump)

prodotto/sistema come ad esempio: ef-

prestazioni ed efficienza; la combina-

utilizzata quando non si hanno esigenze spinte di compat-

ficienza, compattezza, modularità, pre-

zione offre il vantaggio di poter avere

tezza e si vuole offrire un prodotto/sistema dalle caratteristi-

stazioni; e non in ultima istanza in base

ingombri ridotti pur dovendo prestare

che avanzate. Solitamente più complesso a livello idronico

alla filosofia ed al gusto del progettista.

maggior attenzione nella gestione dei

rispetto alla soluzione in serie, permette una gestione più

Normalmente la configurazione in

flussi e della variazione di portata/pre-

flessibile dei due generatori e dell’impianto.

serie (Figura 1) viene scelta quando si

valenza data dall’impianto e dalla inte-

vuole sviluppare un prodotto compatto,

grazione dei due generatori.

ma che mantiene un buon rapporto tra

FIGURA 2

La configurazione in parallelo viene

Evidenziati si notino: il circuito del refrigerante splittato e il serbatoio inerziale che permette la realizzazione della connessione in parallelo della caldaia e della pompa di calore

Schema di principio ed esempio pratico di configurazione in parallelo (FB = Fuel boiler, HP = Heat Pump)

#74 71


Il layout del prodotto La scelta verrà fatta considerando i seguenti punti: • destinazione: residenziale o commerciale; • con PdC monoblocco o splittata; • da interno o da esterno; • da incasso o no; • per sola climatizzazione invernale o anche per quella estiva; • con o senza produzione di ACS; • con ACS istantanea o con accumulo; • con o senza la gestione dell’impiantistica a valle. Un esempio in Figura 3. Ovviamente la scelta viene effettuata seguendo la relazione eseguita dal Product Management a seguito dell’analisi di mercato.

La tipologia del sistema di controllo, integrazione e funzionamento Le tipologie di controllo sono di diverse complessità e possono essere delle seguenti tipologie: • integrata nella PdC; • integrata nella caldaia; • esterna.

FIGURA 3

Prodotto/sistema ibrido in configurazione da incasso a sx e da interno in armadio a dx

La scelta viene normalmente effettuata in base alla tipologia di prodotto/sistema ibrido che si sta sviluppando. Nel caso di impiego residenziale normalmente il sistema di controllo è integrato in uno degli apparecchi, mentre nel caso di sistemi commerciali più complessi e potenti, è privilegiato il posizionamento esterno (Figura 4). Il controllo può essere, inoltre, più o meno sofisticato, passiamo da connessioni elettriche a connessioni digitali

Il cuore del sistema ibrido: controlla la temperatura dell’ambiente esterno al fine di individuare la sorgente più efficiente. Inoltre, è a sua volta connesso ai diversi generatori di calore così che, in base alle condizioni climatiche e allo stato del sistema (temperatura del serbatoio inerziale, temperatura di mandata e ritorno dell’impianto, bollitore ACS e chiamata o meno dell’impianto) attiva la pompa di calore e/o la caldaia in modo da ottenere la migliore efficienza di funzionamento ed il comfort desiderato. Inoltre, supervisiona l’impianto segnalando allarmi, gestendo la rotazione delle unità in cascata e permette di remotare le informazioni ad un BMS esterno via modbus

(mbus, ecc.). La scelta in questo caso è pilotata dal grado di complessità del sistema e dalla complessità degli scenari cui è destinato il prodotto, oltre che alla scelta di posizionamento sul mercato che il produttore vuole perseguire. Componente fondamentale, inoltre, del sistema di controllo è quello che molti chiamo “l’algoritmo di funzionamento”. Esso è ciò che garantisce l’integrazione ed il funzionamento ottimale dell’ibrido, in base alle scelte di strategia di funzionamento pensate dal fabbricante e delle zone di funzionamento degli apparecchi in base alle condizioni climatiche, come esemplificato in Figura 5. Il controllo non è un semplice “interruttore di on/off” degli apparecchi, ma è un reale sistema che controlla e regola il funzionamento di uno o di entrambi e la modula72

#74

FIGURA 4

Controllo di sistema in configurazione esterna


Potenza necessaria per il riscaldamento

Potenza termica

Pdes

Potenza erogata dalla PdC

Zona 0

Potenza erogata dalla caldaia Zona 3

T

des

Zona 2

T

limite

Zona 1

T

biv

16 °C

Temperatura esterna

FIGURA 5 FIGURA 6

Esempio ibrido splittato con funzionamento in riscaldamento

Grafico esemplificativo delle zone di funzionamento dei generatori del Prodotto/Sistema ibrido in relazione alla Potenza termica ed alla temperatura esterna

zione di potenza in base a: • richiesta di energia dell’impianto; • temperatura esterna; • condizioni di funzionamento dell’impianto a valle; • condizione degli apparecchi; • settaggi e personalizzazioni richieste dal progettista dell’impianto. Nelle Figure 6, 7 e 8 alcuni esempi di sistemi ibridi con diverso funzionamento. Questo è ciò che differenzia un sistema ibrido pensato, sviluppato ed assemblato in fabbrica, da una qualsiasi combinazione fatta direttamente sul campo. Da questa FIGURA 7

Esempio ibrido monoblocco con funzionamento in pre-riscaldo sanitario da PdC

caratteristica è nato il concetto di “Factory made”.

La valenza dell’ibrido sul mercato Un’altra domanda che viene spesso posta è la seguente: “Qual è la valenza dell’ibrido sul mercato?” Non andremo ad approfondire la valenza tecnica applicativa degli ibridi, in quanto argomento già trattato in modo ampio ed esaustivo in altro articolo pubblicato sul presente giornale, ma cercheremo di dare un punto di vista più ampio. L’efficacia dei generatori ibridi è stata riconosciuta dal legislatore dapprima con il Conto termico, poi con il Bonus ristrutturazione, l’Ecobonus e, infine, con il Superbonus 110%, che considera la loro installazione un intervento trainante, nel caso di edifici indipendenti e condominiali. FIGURA 8

Esempio ibrido monoblocco con funzionamento in prelievo sanitario

Nell’ormai lontano 2016, in fase della prima revisione del Conto Termico, il legislatore ha compreso la valenza

#74 73


del concetto proposto, in quanto è risultato chiaro che il

prodotto/sistema è pensato, sviluppato,

dinato dal Prof. Daniele Testi e dalla Prof.

funzionamento integrato dei due generatori, sfruttando al

assemblato, offerto e garantito da un

ssa Chiara Galletti ha come motivazione

meglio le rispettive potenzialità in funzione delle condizio-

unico soggetto, il fabbricante, convinse

ed obiettivo di analizzare le prestazioni

ni ambientali, è la chiave della loro sostenibilità energetica:

il legislatore a inserire la soluzione tra

dinamiche e stagionali di diverse tecno-

• con temperature invernali miti funziona solo la pompa

quelle incentivabili, coniando il concetto

logie di riscaldamento, in un set di edifici

di “Factory made”.

tipo del parco residenziale nazionale, al

di calore, che in quelle condizioni è il generatore più efficiente;

Da quel momento in poi, l’accesso

fine di valutare il possibile contributo

agli incentivi si è progressivamente am-

delle varie alternative tecnologiche al

pliato a tutte le forme esistenti Bonu

conseguimento sinergico degli obiettivi

• nel caso di temperature molto rigide che incidono nega-

Casa, Ecobonus e Superbonus, ricono-

di sostenibilità energetica, salvaguardia

tivamente sull’efficienza della pompa di calore, funziona

scendo in quest’ultimo la valenza di in-

ambientale e convenienza economica.

solo la caldaia.

tervento trainante. La crescita costante

Lo studio si sviluppa analizzando

In pratica un apparecchio ibrido compensa in modo

della loro diffusione, legata principal-

quattro tipologie di edifici in tre zone

sinergico i limiti di entrambi i generatori: la ridotta efficienza

mente all’aumento progressivo della

climatiche, dotati di diverse tecnologie

energetica della pompa di calore alle basse temperature

quota di energie rinnovabili, ha subito

ivi compresi i sistemi ibridi (Figura 9).

e il consumo di combustibile fossile della caldaia. Il valore

un’accelerazione dal 2020, anche se

Lo studio ha dimostrato come sia

aggiunto è perciò costituito dalla possibilità di sfruttare

l’introduzione del Superbonus con il

possibile “creare una sinergia tra risparmi

il generatore che in ogni momento esprime la massima

DL 34/2020 ne ha consacrato il valore

economici per gli utenti e gli obiettivi

efficienza.

e l’importanza.

della transizione energetica, eviden-

• la caldaia interviene a supporto della pompa di calore, quando le condizioni lo rendono necessario;

Il concetto sopra espresso ed il fatto che questo tipo di

ziando il ruolo delle tecnologie ibride

I risultati di uno studio Definizione DM 16/02/2016 Sistema ibrido a pompa di calore: impianto dotato di pompa di calore integrata con caldaia a condensazione assemblato in fabbrica o factory made.

FIGURA 9

74

#74

nel futuro dell’energetica degli edifici:

La valenza dell’ibrido negli interven-

questa tipologia di generatori riesce a

ti di riqualificazione energetica è stata

unire i vantaggi delle soluzioni a pom-

inoltre assodata da uno studio svilup-

pa di calore e dei generatori di calore a

pato dall’Università di Pisa.

combustione, ottenendo benefici con-

Lo studio sviluppato dal Team coor-

temporanei su tutti i tre indicatori (am-

Estratto dallo Studio Università di Pisa - Prestazioni ottenibili attraverso l’utilizzo delle diverse tecnologie di riscaldamento. La distanza dal valore unitario rappresenta i risparmi rispetto all’utilizzo di una caldaia tradizionale


del calore mediante elettricità, la potenza della pompa di Estratto da Regole applicative CT - GSE Secondo tale definizione sono quindi ammissibili unicamente sistemi nei quali la pompa di calore e la caldaia sono integrati in un apparato che comprende gli elementi di base dell’impianto specificamente concepiti e assemblati dal costruttore per lavorare in combinazione tra loro. Questo esclude dagli incentivi le realizzazioni di tipo “manuale” costruiti abbinando pompe di calore, anche se predisposte, con caldaie a condensazione in fase di installazione dell’impianto, non espressamente concepite per funzionare in abbinamento tra loro.

calore non dev’essere troppo elevata. È infatti preferibile far funzionare il generatore elettrico al massimo regime il più a lungo possibile. L’evoluzione dei sistemi ibridi non si ferma, sia che dal punto di vista tecnologico che normativo sono in arrivo novità. Dal lato normativo l’importanza dell’ibrido è ormai consolidata anche a livello europeo, tanto che con la revisione

bientale, energetico ed economico). La

garantite:

dei Regolamenti Delegati attuativi della Direttiva sulla pro-

soluzione multi-combustibile presenta

• sia in termini di sicurezza che di effi-

gettazione eco compatibile e di etichettatura energetica,

inoltre vantaggi legati alla robustezza rispetto all’oscillazione dei prezzi dei combustibili, alla maggiore applicabili-

cienza; • all’interno di ogni possibile configurazione impiantistica;

verranno inserite le “Hybrid units”. Da segnalare che sono in fase di elaborazione norma specifiche per la certificazione degli ibridi come prodotto.

tà con gli attuali terminali di impianto

• in qualsiasi condizione operativa:

(es. radiatori), al possibile utilizzo per altri

esattamente come avviene per qualsiasi

santi, in quanto i sistemi di controllo ed integrazione evolve-

servizi energetici (es. acqua calda e raf-

altro generatore.

ranno andando a considerare anche l’impatto economico

frescamento estivo)”.

Questo aspetto di fondamentale im-

Dal lato tecnologico anche qui ci sono sviluppi interes-

e quello di sostenibilità ambientale.

Concludiamo con un’ultima doman-

portanza è stato subito recepito dagli

La corsa dell’ibrido possiamo dire sia appena iniziata, e

da viene posta di frequente: “Non basta

enti normativi e tecnici, che hanno defi-

con l’avvento dei combustibili verdi (biometano, idrogeno

abbinare due generatori per ottenere

nito i parametri operativi e prestazionali

ecc.) potranno ulteriormente essere efficaci nel percorso

un ibrido?”

di riferimento.

di Transizione Ecologica che abbiamo iniziato. Ma questo è argomento per un futuro approfondimento.

La risposta non può che essere asso-

L’integrazione fra caldaia e pompa

lutamente negativa. Facendo un paralle-

di calore è la ragione per cui i produttori

L’innovazione non si ferma mai:

lo con le autovetture ibride, i generatori

hanno concentrato parte degli investi-

“La soluzione tecnologica non è mai una sola, ma molto

termico ed elettrico devono funzionare

menti sulla parte elettronica, svilup-

spesso è l’insieme armonico di più tecnologie e, sicuramente

in modo integrato per ottenere le mi-

pando soluzioni estremamente evolute

nel prossimo futuro, di più vettori energetici rinnovabili.”

gliori prestazioni. L’obiettivo finale è di

come visto nell’articolo. L’esperienza sul

offrire al cliente un apparecchio “fac-

campo ha poi dimostrato che per ot-

tory made” dalle performance certe e

timizzare l’efficienza della produzione

* Mauro Farronato, Baxi S.p.A.

BIBLIOGRAFIA

∙ DLgs 28/2011 – “Attuazione della direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, recante modifica e successiva abrogazione delle direttive 2001/77/CE e 2003/30/ CE.” ∙ DM 26 Giugno 2015 – “Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici.” ∙ DM 16 Febbraio 2016 – “Aggiornamento della disciplina per l’incentivazione di interventi di piccole dimensioni per l’incremento dell’efficienza energetica e per la produzione di energia termica da fonti rinnovabili.” ∙ Regole applicative Conto termico – GSE Gestore dei Servizi Energetici ∙ Guida alla progettazione sistemi ibridi CSI IN – BAXI SpA ∙ “I sistemi ibridi per il riscaldamento. La transizione energetica e il ruolo del sistema ibrido” – ASSOTERMICA Academy – ed. ASA Srl ∙ Studio: “Prestazioni energetiche ed ambientali dinamiche e stagionali di generatori termici anche non convenzionali in edifici residenziali di riferimento” – UNIVERSITA’ DI PISA – Dipartimento di ingegneria dell’energia – Prof. D. Testi, Prof.ssa C. Galletti, Prof. W. Grassi, ing. P. Conti, ing. R. Lamioni. Ing. E. Schito – in collaborazione con ASSOTERMICA ∙ DI 06 Agosto 2020 – “Requisiti tecnici per l’accesso alle detrazioni fiscali per la riqualificazione energetica degli edifici - cd. Ecobonus.” ∙ “Sistemi ibridi factory made per il condominio” – ing. F. Minchio – AICARR Journal #70

#74 75


Informazioni dalle aziende

COOL-FIT, IL SISTEMA PER PROTEGGERE GLI IMPIANTI DI REFRIGERAZIONE DAL FREDDO COOL-FIT è una tecnologia all’avanguardia progettata per un utilizzo versatile negli impianti di refrigerazione. Unisce componenti non soggetti a corrosione e a manutenzione zero con un pre-isolamento di fabbrica, per un sistema efficiente ed affidabile. Sicuro, facile e veloce da installare, questo sistema è ideale per i settori della produzione e stoccaggio di alimenti e bevande, nonché per le applicazioni HVAC.

I

l materiale del tubo interno in PE100 adibito al trasporto del fluido garantisce l’assenza di corrosioni e incrostazioni nell’impianto. Il sistema è disponibile nelle dimensioni da d32 fino a d450 e può resistere a pressioni fino a 16bar (ad una temperatura del fluido di 20°C). A seconda delle dimensioni del tubo e delle temperature di esercizio, lo spessore della schiuma isolante GF HE varia tra 22 mm e 40 mm. L’isolante garantisce una regolazione affidabile della temperatura da -50°C fino a +60°C. Il rivestimento esterno in HDPE dei tubi COOL-FIT rende il sistema di tuba-

zione molto robusto, proteggendo la schiuma isolante GF HE e fornendo un ulteriore strato di isolamento. È anche disponibile un’opzione con rivestimento a bassa propagazione di fiamma. L’installazione di tubi, raccordi e valvole COOL-FIT è rapida e semplice grazie ai componenti del sistema pre-isolato e alla tecnologia di saldatura per elettrofusione. Il processo di installazione richiede solo pochi minuti e le saldatrici MSA di GF Piping Systems garantiscono una connessione sicura. Progettato per un’installazione facile e veloce e una vita utile, senza interruzioni, di almeno 25 anni, COOL-FIT è l’alternativa affidabile ed efficiente ai sistemi di tubazione metallici post-isolati: • Massima efficienza • Isolamento sicuro • Affidabilità garantita • Installazione sicura Per saperne di più: www.gfps.com/it


AiCARR informa

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a cura di Lucia Kern

Grande interesse per i temi del 38º Convegno nazionale AiCARR Sono una trentina le relazioni che animeranno il programma del 38° Convegno nazionale AiCARR “Edifici e impianti per il clima futuro”, in programma il 29 giugno a Fieramilano nel corso di Mostra Convegno Expocomfort, partner del Convegno. Il tema scelto per l’evento ha quindi suscitato particolare interesse nella platea di esperti, professionisti e accademici, che hanno proposto al Comitato Scientifico i propri contributi relativi alle più attuali strategie di riqualificazione, attraverso l’adozione di nuovi approcci di progettazione e l’utilizzo di sistemi e componenti innovativi, nell’ottica di una maggiore resilienza dei sistemi edificio-impianto per la sostenibilità energetica, ambientale e per la salute, il tutto alla luce dell’impatto sui cambiamenti climatici. Ricordiamo che l’argomento al centro del Convegno nasce dalla constatazione della necessità di un cambio di prospettiva sulla riqualificazione, che richiede oggi un approccio progettuale non

più basato sull’esperienza passata, ma che, considerato il cambiamento climatico in atto, dovrebbe piuttosto essere fondato su proiezioni calcolate sul clima del futuro. Allo stesso tempo, in tema di salute degli occupanti, non si può dimenticare il ruolo fondamentale degli impianti HVAC nel migliorare la salute e la qualità di vita, come dimostrato dall’emergenza pandemica. Ne discende un cambio di prospettiva che vede i temi della resilienza climatica e della salute affiancarsi a quelli già consolidati del risparmio energetico, dell’impatto ambientale della climatizzazione e del comfort. Questi temi saranno ampiamente dibattuti durante il Convegno, che sarà aperto dai saluti di Filippo Busato Presidente di AiCARR e di Massimiliano Pierini, Managing Director di Reed Exhibitions Italia srl.

L’assemblea dei Soci AiCARR 2022, in presenza Una bella atmosfera e il piacere di ritrovarsi finalmente in presenza hanno fatto da cornice all’Assemblea annuale dei Soci AiCARR, che si è tenuta il 21 aprile nell’Aula Magna del Politecnico di Milano, dove il Presidente Filippo Busato e la Giunta hanno illustrato ai Soci, riuniti intorno a un grande tavolo, le attività legate al presente e al futuro dell’Associazione. Dopo l’approvazione del verbale relativo all’anno 2021, la comunicazione del Presidente e la relazione del Tesoriere Fabio Minchio, oltre alla discussione di altri punti all’ordine del giorno, l’Assemblea ha visto la presentazione ufficiale del Presidente Eletto per il triennio 2023-26 Claudio Zilio e la con-

Flessibili e su misura, i corsi “in house” di AiCARR Formazione Aziende del settore HVAC, studi professionali, organizzazioni private ed enti pubblici: sono ormai numerose le realtà che scelgono i corsi in house di AiCARR Formazione al fine di sviluppare percorsi formativi altamente personalizzati, in linea con le specifiche esigenze di aggiornamento professionale nel settore HVAC e in grado di rispondere alla crescente richiesta di long life learning, essenziale in un settore caratterizzato da costanti sviluppi di carattere tecnologico, legislativo e normativo. Grazie alla lunga esperienza e alla presenza di docenti scelti fra le migliori professionalità del settore, AiCARR Formazione propone a queste realtà non una semplice erogazione di corsi, ma una vera e propria partnership, che nasce con la collaborazione con i responsabili HR di grandi e medie aziende e di titolari di piccole aziende e studi professionali, con i quali vengono concordati tutti gli aspetti della proposta formativa. L’offerta è infatti flessibile e su misura e permette di scegliere argomenti, livello di approfondimento, durata, date e sede di erogazione dei corsi e si conclude con un follow-up di valutazione. I corsi possono essere erogati presso la sede del cliente oppure in diretta web. La formazione in house, come tutti i corsi presenti nel catalogo di AiCARR Formazione, consente ai dipendenti iscritti all’Ordine degli Ingegneri che partecipano ai corsi di ricevere Crediti Formativi Professionali. Inoltre, alcuni dei Percorsi formativi possono portare alla certificazione delle competenze professionali: AiCARR Formazione infatti è Organismo di Valutazione di alcuni Enti di Certificazione e ciò rende possibile organizzare sessioni di esami per la certificazione delle competenze di EGE, di Commissioning Authority, di Esperto in Gestione del Rischio Legionellosi e di Responsabile dell’Igiene o Addetto alle operazioni semplici (Categoria B) per la manutenzione di impianti di climatizzazione.

Il calendario del nuovo Percorso “La gestione dell’energia nell’industria” segna del REHVA Professional Award in Science a Livio Mazzarella. L’Assemblea è stata preceduta al mattino da una riunione con le Aziende della Consulta: un utile momento di dibattito intervallato dalla consegna delle targhe di benvenuto ai rappresentanti delle nuove Aziende Socie Benemerite.

L’attuale dibattito sul costo delle fonti energetiche focalizza ancora maggiormente l’attenzione sui concetti di “risparmio energetico” e “riduzione degli sprechi”, ma, mentre si parla ampiamente di accorgimenti e strategie per il settore residenziale e terziario-commerciale, una minore attenzione viene rivolta ai consumi e alla loro possibile riduzione in ambito industriale. Eppure l’ottimale funzionamento dell’impiantistica industriale, sia di processo o finalizzata alla climatizzazione degli ambienti o alla loro illuminazione, comporta grandi risparmi in termini energetici e quindi economici. Bisogna aggiungere che la progettazione di impianti industriali necessita di conoscenze, ma soprattutto di valutazioni, decisamente differenti da quelle applicabili negli altri settori, e che gli impianti presenti negli stabilimenti industriali richiedono grande competenza, non solo in fase di progetta-


AiCARR informa zione, ma anche di installazione e soprattutto di gestione e di manutenzione. Da queste premesse è nato il Percorso “La gestione dell’energia nell’industria”, in programma in diretta web dal 24 maggio. Grazie a una serie di moduli della durata di 4 oppure 8 ore ciascuno, e con il supporto di docenti fra i migliori esperti, il Percorso affronta questi e altri argomenti: dalle caratteristiche costruttive degli ambienti industriali a quelle degli impianti al loro servizio, a quelle degli impianti specifici per le lavorazioni, quali aria compressa, vapore tecnologico, recupero termico e altri. All’interno di ciascun modulo, viene posta grande attenzione ai problemi connessi alla tariffazione dei singoli servizi di stabilimento con i relativi aspetti contrattuali. Sono previsti CFP per ingegneri Il calendario completo del Percorso 24 maggio - Energia nell’industria: aspetti tecnici ed economici 31 maggio - I sistemi di combustione negli impianti industriali 20 e 22 settembre - Il vapore tecnologico 27 e 29 settembre - Aria compressa 4 ottobre - L’isolamento termico negli impianti industriali 11 e 13 ottobre - La cogenerazione nel settore industriale 18 e 20 ottobre - Il recupero termico industriale 25 ottobre - Le pompe di calore nell’industria 8 e 10 novembre - Il riscaldamento negli ambienti dell’industria 15 novembre - L’illuminazione degli ambienti nell’industria 17 novembre - Il controllo del rumore nell’ambiente industriale 22 novembre - Pompe e ventilatori nelle applicazioni industriali 29 novembre e 1 dicembre - Impianti frigoriferi industriali e del terziario

Approfondimenti Conoscere le Pompe di calore, sempre più utilizzate È interessante per progettisti, costruttori, manutentori ed energy manager del settore il corso dedicato al dimensionamento e alle applicazioni delle pompe di calore, in programma in diretta streaming il 20 e il 21 giugno nel Percorso Approfondimenti. Le pompe di calore sono infatti sempre più utilizzate come generatori degli impianti di riscaldamento e sono macchine più complesse delle caldaie: è dunque necessario conoscerle approfonditamente per dimensionarle e installarle in maniera corretta, evitando errori che potrebbero compromettere l’efficienza della macchina. Il corso insegna a: dimensionare la pompa di calore più adat-

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Disponibile il volume 28 della Collana Tecnica AiCARR “Il rumore degli impianti negli edifici” è il volume recentemente pubblicato nella Collana Tecnica AiCARR, pensato per fornire un quadro generale sulle problematiche acustiche determinate dalla presenza di sorgenti sonore all’interno e all’esterno degli edifici. Caratterizzato da un taglio divulgativo, e quindi ideale anche per i lettori non esperti in acustica, il testo descrive in modo articolato e dettagliato gli aspetti legislativi, normativi e procedurali di questo tema molto attuale, in quanto la qualità dell’ambiente interno non può prescindere dal comfort acustico. Il volume è strutturato in due capitoli generali sul fenomeno sonoro e sulla legislazione nel settore acustico e in tre capitoli specialistici sulle modalità di verifica e previsione del rumore degli impianti, sulle sorgenti di rumore impiantistico, sugli accorgimenti progettuali e sui possibili interventi migliorativi. Un glossario e una bibliografia aggiornata con gli attuali riferimenti legislativi e standard tecnici completano il testo.

Il volume è disponibile per l’acquisto nella sezione Editoria del sito di AiCARR: come sempre è previsto un prezzo speciale per i Soci.

Premio Tesi di Laurea, l’edizione 2022 Ritorna anche quest’anno l’iniziativa di AiCARR più attesa e apprezzata dai neolaureati: il Premio Tesi di Laurea, che mette in palio 4 borse di studio del valore di 2500 euro ciascuna per altrettante tesi focalizzate su tematiche inerenti l’efficienza energetica e il benessere sostenibile. L’edizione 2022 è rivolta ai Soci Studenti AiCARR che abbiano conseguito la laurea magistrale in un’università italiana, discutendo la propria tesi di laurea nel periodo settembre 2021-luglio 2022. I vincitori, che riceveranno la comunicazione entro il 30 settembre prossimo, oltre al premio in pa-

lio avranno visibilità su tutti i canali di comunicazione AiCARR: la newsletter, il periodico AiCARR Journal e i social network. Inoltre, fra le tesi vincitrici, verrà scelta dalla Giuria la tesi meritevole di partecipare alla REHVA Student Competition. La domanda di partecipazione dovrà essere inviata alla Segreteria AiCARR entro e non oltre il 29 luglio (solo per le sessioni di laurea di fine luglio il termine è il 22 agosto), secondo le modalità indicate nel bando pubblicato sul sito AiCARR.

Acceso l’impianto VMC donato da AiCARR alla scuola di Rho È stato messo ufficialmente in funzione lo scorso marzo l’impianto VMC donato da AiCARR, con il contributo delle Aziende della Consulta industriale, all’Istituto Puecher Olivetti di Rho. L’impianto è stato acceso nel corso di un evento speciale che ha visto la presenza degli studenti, degli insegnanti e della dirigenza della scuola, di rappresentanti di AiCARR, di componenti dell’amministrazione comunale di Rho e di alcuni giornalisti. “In questo scenario pandemico, ma anche in quello futuro che ci attende – ha illustrato in proposito il presidente di AiCARR Filippo Busato - è impor-

tante investire nel contenimento e nella prevenzione. La ventilazione meccanica, in particolare nei mesi invernali, è una soluzione indispensabile per garantire la salubrità degli spazi chiusi e una maggiore efficienza energetica, nel rispetto dell’ambiente. Questa donazione, oltre a inaugurare una serie di attività sul territorio, rappresenta per noi un’occasione per mostrare concretamente le applicazioni tecnologiche dell’impianto e i suoi benefici”. “Questa collaborazione – ha invece commentato il dirigente scolastico dell’ISS Puecher-Olivet-


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ti, Emanuele Contu - non solo ci consente di rendere gli ambienti della nostra scuola più sicuri per gli studenti e gli operatori che li abitano, ma contribuisce anche alla crescita professionale dei docenti e degli studenti, che hanno potuto sperimentare sul campo le loro abilità professionali”. L’impianto di ventilazione meccanica controllata ha rappresentato infatti anche un banco di prova per gli studenti della classe quinta Manutenzione e assistenza tecnica, che hanno collaborato all’installazione dell’impianto, mettendo in pratica quanto appreso durante le lezioni e sui libri di testo. A questo proposito, AiCARR ha anche dotato i maturandi di 40 “miniguide”, il Manuale di

a cura di Lucia Kern

ausilio alla progettazione termotecnica dell’Associazione, che potranno essere utilizzate per l’esame di fine anno. La collaborazione tra AiCARR e l’Istituto va ben oltre la trasmissione di contenuti teorici, puntando all’implementazione di tecnologie e all’esperienza sul campo. “Il petrolio un giorno finirà, la cultura no”, ha aggiunto il Presidente di AiCARR. Un ringraziamento speciale va alle Aziende della Consulta industriale AiCARR, che hanno reso possibile questa iniziativa, e in particolare a Belimo Italia Srl, Clivet Spa, P3 Srl, Sagicofim Spa e Siram Veolia Spa.

Il Presidente AiCARR alla presentazione dell’indagine statistica di Assoclima

Il Presidente Busato è intervenuto lo scorso 25 marzo alla presentazione dei risultati dell’indagine statistica 2021 di Assoclima sul mercato dei componenti per sistemi di climatizzazione, indagine annuale che prende in considerazione i dati di produzione, importazione, esportazione e mercato di climatizzatori d’ambiente, sistemi split, multisplit e VRF, condizionatori packaged e roof top, pompe di calore e gruppi refrigeratori di liquido con condensazione ad aria e ad acqua, UTA, sistemi VMC, unità terminali, sistemi ibridi e macchine per la produzione di acqua calda sanitaria. I dati registrati testimoniano un valore della produzione nazionale pari a circa 825 milioni di euro, con un incremento dell’11% rispetto all’anno precedente e del 4% rispetto al 2019, mentre il totale del mercato italiano ha superato i 2.260 milioni di euro, in crescita del 37% sul 2020 e del 33% sul 2019. Come ha illustrato il Presidente di Assoclima Luca Binaghi “il 2021 è stato un anno imprevedibile per il settore della climatizzazione, con ottimi risultati in termini di vendite ma anche con grandi difficoltà nella produzione per la scarsa disponibilità di alcuni componenti e un aumento inimmaginabile dei costi delle materie prime, aspetti che

hanno inciso significativamente sui margini di tutte le aziende”. Dati positivi, dunque, che non devono far dimenticare il complesso contesto generale, ma che indicano anche come il settore sia sempre più strategico, sia alla luce della pandemia da Covid-19 sia in considerazione del conflitto in corso che rende necessario puntare su fonti alternative al gas, quali le pompe di calore. Alla presentazione dei dati è seguita una tavola rotonda alla quale hanno partecipato AiCARR, Angaisa, CNA ed Enel. In risposta ad alcuni quesiti, Busato ha sottolineato ancora una volta le potenzialità del Superbonus, in termini di riqualificazione energetica del patrimonio immobiliare e come volano per il settore edilizio, evidenziando però come, accanto agli incentivi, sia necessaria una politica energetica che preveda una pianificazione di medio-lungo periodo. Il Presidente di AiCARR ha anche delineato il peculiare ruolo delle libere professioni tecniche negli One Stop Shop, quando intesi non come semplici punti d’informazione, ma come nuove forme consortili pensate per offrire un servizio a 360 gradi in ambito di conduzione del processo edilizio e impiantistico.

ta alle proprie esigenze, capire quando sia necessario o conveniente integrarla con un altro generatore o sistema di produzione (solare termico, fotovoltaico, ecc.) comprendere come utilizzare le pompe di calore con terminali tradizionali, come i radiatori, capire come gestire la produzione di acqua calda sanitaria, stimare il consumo energetico annuale e il costo annuale di un impianto. Sono previsti Crediti Formativi Professionali per ingegneri e periti industriali.

Approfondimenti Automazione integrata, per professionisti al passo con i tempi I sistemi di automazione e supervisione sono oggi fondamentali nel settore HVAC per i vantaggi che offrono nella conduzione degli impianti, nell’ottimizzazione delle risorse e nel monitoraggio dei consumi. Progettisti, installatori elettrici e meccanici non dovrebbero quindi mancare al corso in programma in diretta web il 4 e 5 luglio, ideato per fornire ai professionisti di settore le competenze indispensabili per affrontare con sicurezza i temi relativi alla gestione evoluta dell’edificio e dei suoi impianti. Il corso, che prevede Crediti Formativi per ingegneri e periti industriali, approfondisce vari aspetti della gestione evoluta dell’edificio: dal BEMS ai sistemi di supervisione, dalle varie architetture di sistema ai regolatori DDC e alle loro applicazioni, dagli audit di sistemi BEMS per le diagnosi energetiche ai fondamenti di analisi e reportistiche standard per la gestione energetica dei sistemi edificio/impianto.

Approfondimenti Reti aerauliche e idroniche e impianti ad aria: tre moduli su temi complessi Calcolo, progettazione e costruzione di reti aerauliche e idroniche e regolazione degli impianti ad aria: questi temi, piuttosto complessi e meritevoli di un attento approfondimento, in quanto importanti per il buon funzionamento dell’impianto dal punto di vista prestazionale ed energetico, sono sviluppati dai tre moduli del Percorso Approfondimenti, in programma in diretta web dal 23 giugno. I moduli, che affrontano gli argomenti in un’ottica sia teorica sia applicativa, sono pensati per l’aggiornamento di progettisti termotecnici, installatori e di tutti i professionisti che operano nell’ambito della costruzione, installazione, taratura, bilanciamento e verifica dei circuiti ad aria o ad acqua. Il calendario 23 e 27 giugno - Calcolo, progettazione e costruzione di reti aerauliche 6 e 7 luglio - Calcolo, progettazione e costruzione di reti idroniche 11 e 12 luglio - La regolazione degli impianti ad aria Tutte le informazioni relative ai corsi sono pubblicate sul sito www.aicarrformazione.org


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Fascicolo

DOSSIER MONOGRAFICO

FOCUS TECNOLOGICO

#72

Strategie per lo sviluppo energetico

Idrogeno

#73

Design for people

Metodi numerici

#74

Pompe di calore

Sistemi ibridi

#75

Edifici e il futuro

Modelli climatici predittivi

#76

Qualità dell’aria

Tecnologie per la IAQ

#77

Reti di distribuzione Commissioning

IPMVP

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per avere la copia cartacea e la copia digitale in anteprima

Qualità ambientale Comfort

#69

#68

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO12 - SETTEMBRE 2021

NORMATIVA SUPERBONUS 110%, A CHE PUNTO SIAMO? SPECIALE IEQ QUALITÀ DELL’ARIA INTERNA: PRESCRIZIONI PER IL COMFORT COME ILLUMINARE GLI AMBIENTI INTERNI IL COMFORT ACUSTICO NEI LUOGHI DEDICATI ALL’ASCOLTO COMFORT TERMOIGROMETRICO, UNO STRUMENTO DI PROGETTO E VERIFICA CASE STUDY GRIGLIE AFONICHE PER UN RESIDENCE IN RIVA AL MARE

Organo Ufficiale AiCARR

ANNO12 - MAGGIOGIUGNO 2021

Organo Ufficiale AiCARR

Organo Ufficiale AiCARR

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

#70

Impiantistica terziario Integrazione rinnovabili

#71

ISSN:2038-2723

ISSN:2038-2723

ISSN:2038-2723

DL 183/2020 PROROGHE ANTINCENDIO PER STRUTTURE RICETTIVE CASE STUDY RESORT DAL RECUPERO DI UN EDIFICIO STORICO MODERNI IMPIANTI IDRONICI IN AMBITO ALBERGHIERO POMPE DI CALORE MULTIFUZIONE PER LA RIQUALIFICAZIONE DI UN COMPLESSO TURISTICO CHILLER RAFFREDDATI CON ACQUA DI MARE PER MITIGARE L’ISOLA DI CALORE

Retail VRF

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO12 - OTTOBRE 2021

NORMATIVA DIRETTIVA FER, APPROVATA LA PROPOSTA AiCARR RETAIL SISTEMI WATERLOOP PER LA REFRIGERAZIONE RIQUALIFICAZIONE IMPIANTISTICA DEL CENTRO COMMERCIALE VRF E REFRIGERANTI A BASSO GWP COVID-19 ALLESTIMENTO DI UNA UNITÀ DI TERAPIA INTENSIVA DI EMERGENZA SUPERBONUS 110% SISTEMI IBRIDI FACTORY MADE PER IL CONDOMINIO

ISSN:2038-2723

Organo Ufficiale AiCARR

Strutture ricettive Climatizzazione estiva

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO12 - DICEMBRE 2021

NORMATIVA EGE, PRONTA LA REVISIONE DELLA NORMA UNI CEI 11339 STRUMENTI L’INTELLIGENZA ARTIFICIALE AL SERVIZIO DELLA SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE CASE STUDY CLIMATIZZAZIONE E ACUSTICA PER L’AEROPORTO PROGETTAZIONE IMPIANTISTICA NEGLI AEROPORTI TECNOLOGIE PER DECARBONIZZARE GLI EDIFICI NON RESIDENZIALI RISPARMIO ENERGETICO RECUPERO TERMODINAMICO VS RECUPERO TRADIZIONALE

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APPROXIMATE AND CFD ENERGY PERFORMANCE ANALYSES OF INDUSTRIAL HEATING BY WATER STRIP MODULES  PART 2 ANALISI APPROSSIMATA E CFD DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE DI SISTEMI DI RISCALDAMENTO INDUSTRIALE CON TERMOSTRISCE - PARTE 2 A THEORETICAL STUDY OF AIR CHANGE IN ITALIAN SCHOOLS: ENERGETIC ASPECTS, AIR QUALITY AND SARSCOV2 INFECTION RISK ASSESSMENT  PART 2 APPROCCIO TEORICO SUL RICAMBIO D’ARIA NELLE SCUOLE ITALIANE: ASPETTI ENERGETICI, QUALITÀ DELL’ARIA E VALUTAZIONE DEL RISCHIO DI INFEZIONE DA SARS-COV-2 - PARTE 2

Tutti gli ARRETRATI li trovi su www.quine.it ORIGINAL ARTICLES

APPROXIMATE AND CFD ENERGY PERFORMANCE ANALYSES OF INDUSTRIAL HEATING BY WATER STRIP MODULES  PART 1 ANALISI APPROSSIMATA E CFD DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE DI SISTEMI DI RISCALDAMENTO INDUSTRIALE CON TERMOSTRISCE - PARTE 1

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A THEORETICAL STUDY OF AIR CHANGE IN ITALIAN SCHOOLS: ENERGETIC ASPETCS, AIR QUALITY AND SARSCOV2 INFECTION RISK ASSESSMENT PART 1 APPROCCIO TEORICO SUL RICAMBIO D’ARIA NELLE SCUOLE ITALIANE: ASPETTI ENERGETICI, QUALITÀ DELL’ARIA E VALUTAZIONE DEL RISCHIO DI INFEZIONE DA SARS-COV-2 (PARTE 1) VERSO GLI EDIFICI ZEROCARBON: SCENARI DI RETROFIT PER UN HOTEL IN ITALIA TOWARDS ZERO-CARBON BUILDINGS: RETROFIT SCENARIOS FOR A REFERENCE HOTEL IN ITALY

QUALITÀ AMBIENTALE COMFORT

RETAIL VRF

Editore: Quine srl · Via G. Spadolini, 7 · 20141 Milano - Italia · Tel. +39 02 864105 · Fax. +39 02 70057190 POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - GIPA/LO/CONV/003/2013.

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SISTEMI PASSIVI PER LA RIDUZIONE DEL RISCHIO DI CONTAGIO AEREO IN EDIFICI CON VENTILAZIONE RIDOTTA PASSIVE SYSTEMS FOR REDUCING THE RISK OF AIRBORNE INFECTION IN BUILDINGS WITH REDUCED VENTILATION

IMPIANTISTICA TERZIARIO

INTEGRAZIONE RINNOVABILI

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STRUTTURE RICETTIVE

CLIMATIZZAZIONE ESTIVA

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9-1 November 2021 Milan, ItalyItaly 28 1Jun -1 Jul 2022 Fieramilano, PAD.13 10STAND STANDK19 K62 L12 PAD.