Sistemi di ventilazione controllata con recupero del calore

Per sentirsi bene bisogna respirare bene. L’aerazione negli edifici rappresenta un aspetto importante sia per il comfort degli ambienti indoor che per il risparmio energetico. La tecnologia attuale consente di realizzare edifici efficacemente isolati dal punto di vista termico ed acustico, con limiti sempre più restrittivi imposti dalle nuove normative. Aprire la finestra, che sarebbe la soluzione più naturale per cambiare l’aria, può essere però controproducente in termini di dissipazione energetica con notevoli sprechi di calore. Per realizzare l’indispensabile cambio d’aria, e al medesimo tempo perdere il minor quantitativo possibile di energia, negli edifici ad alta efficienza energetica vengono utilizzati sempre più frequentemente impianti per la ventilazione meccanica controllata (VMC) che consentono un ricambio d’aria costante e continuo, permettendo alla casa di respirare, e di recuperare il calore dall’aria esausta in uscita.

Un impianto di ventilazione è capace di far circolare l’aria nei locali e contemporaneamente aspirare quella viziata che viene espulsa all’esterno, limitando così le dispersioni legate alla ventilazione naturale e garantendo una buona qualità dell’aria con costi energetici ridotti. Semplificando il funzionamento, il ricambio dell’aria con l’esterno avviene tramite condotte di ventilazione forzata che provvedono ad estrarre mediante aspiratori l’aria presente in determinati ambienti, come bagni e cucine, e nello stesso tempo dei diffusori immettono aria pura nelle altre stanze. L’aria interna viene percepita quindi come sempre fresca, perché odori e fumi vengono allontanati in maniera continua, e senza nessuna corrente d’aria, grazie ad un flusso ridotto di aria in ingresso. Inoltre con una ventilazione controllata costantemente in funzione nell’arco della giornata, si riduce la presenza di sostanze nocive negli ambienti di vita, dato che l’aria prelevata dall’esterno, prima di essere immessa nell’edificio, viene inviata ad appositi filtri che provvedono alla sua preventiva depurazione. Infatti, dobbiamo tener presente che  la maggior parte delle persone trascorre il 90% del tempo in spazi chiusi (abitazioni, uffici), dove sono spesso presenti sostanze inquinanti di natura chimica, fisica e biologica.

Il pregio degli impianti di VMC è quello di garantire il controllo delle portate di rinnovo dell’aria, che possono essere costanti (sistemi a portata fissa) o regolate durante il funzionamento (sistemi a portata variabile) mediante differenti tipi di sensori (umidità relativa, CO2, presenza di persone).

Questi impianti si possono distinguere in:
sistemi a semplice flusso: l’immissione d’aria negli ambienti per depressione, rispetto all’esterno, creata dal ventilatore, attraverso piccoli dispositivi, installati solitamente a livello di infisso. L’installazione richiede la sola rete aeraulica di estrazione;
sistema a doppio flusso: l’immissione ed estrazione d’aria, avviene mediante distinti ventilatori, usualmente attraverso dispositivi di recupero del calore dall’aria espulsa, articolati in una rete aeraulica di mandata e una di ripresa con uno scambiatore di calore;
soluzioni miste: prevedono ad esempio aerazione per semplice flusso nella zona giorno e a doppio flusso con recupero del calore nella zona notte.

Aspetti energetici
La ventilazione meccanica controllata è un metodo efficace non solo per il miglioramento della qualità dell’aria interna, ma anche per il contenimento dei consumi energetici dell’edificio. Dal punto di vista termico, è infatti possibile recuperare parzialmente l’energia di raffreddamento o riscaldamento, che verrebbe persa con un ricambio d’aria semplice, grazie all’impiego di scambiatori ad alta efficienza in cui l’aria in uscita a 20°C conferisce calore all’aria in entrata. Questo riduce le perdite termiche ed i consumi energetici durante il periodo invernale e, in estate, lo scambiatore raffredda l’aria calda esterna in entrata, abbassando drasticamente i consumi per il raffrescamento. Questi impianti necessitano di poca energia elettrica (circa 40-50 Watt) e, per ottenere buoni risultati, gli scambiatori devono avere un rendimento di almeno il 75-85%.

Il sistema VMC può essere anche collegato al sistema di produzione di acqua calda sanitaria od integrarlo al suo interno come accade nei gruppi monoblocco che espletano le tre funzioni: ventilazione, recupero di calore e produzione d’acqua calda. La dimensione di questi apparecchi non supera quella di un frigorifero con congelatore (0,6 x 0,5 x 1,8 m), pur contenendo anche un serbatoio per l’acqua calda sanitaria. Questi apparecchi consentono un trasporto d’aria tra 80 e 210 mc/h e la loro potenza di ventilazione è compresa tra 0,3 e 0,45 Watt/mc d’aria trasportata, possono essere inoltre collegati anche ad un collettore solare. Un’altra possibilità di recuperare calore dall’aria esausta la offre l’uso di una pompa di calore aria/aria integrata. In questo caso l’aria fresca viene aspirata direttamente dall’esterno e il calore recuperato dalla pompa viene utilizzato per riscaldare l’acqua sanitaria.

Articolo di Andrea Cantini

Per approfondimenti:
P.Masetti, G.Amista, La ventilazione comfort per gli edifici ad alte prestazioni energetiche, Maggioli Editore, 2009


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