La ventilazione meccanica è l’unico impianto che funziona ininterrottamente 24 ore al giorno durante tutto l’anno e quindi affrontiamo con precisione in questo articolo, l’importanza dell’isolamento termico delle condotte aerauliche di questo sistema.
L’articolo è estratto dal volume Impianti termici negli edifici residenziali ad elevate prestazioni energetiche di Paolo Savoia, edito da Maggioli Editore.
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Quali sono le tubazioni da coibentare
Va innanzitutto fatto notare che i tratti delle tubazioni su cui porre l’attenzione variano in funzione del posizionamento del recuperatore di calore rispetto al fabbricato.
Nel caso in cui il recuperatore di calore sia interno all’involucro riscaldato, le canalizzazioni da isolare sono quelle di presa ed espulsione dell’aria. Viceversa, qualora il recuperatore sia esterno all’involucro riscaldato, le tubazioni su cui è importante prevedere una opportuna coibentazione sono quelle di immissione ed estrazione.
Cerchiamo di capirne il motivo.
Nel caso in cui il recuperatore si trovi all’interno del volume riscaldato, le tubazioni di presa aria esterna e di espulsione risultano entrambe attraversate da aria a temperatura esterna o similare. Più è efficiente il recuperatore di calore più la temperatura dell’espulsione si avvicina a quella esterna. È quindi essenziale isolare in maniera idonea entrambi i tratti per evitare che il calore interno all’edificio venga disperso all’esterno tramite i condotti, che costituiscono, di fatto, l’involucro esterno del fabbricato.
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Nella formula di calcolo del rendimento, o meglio dell’efficienza termica secondo UNI EN 308, la temperatura dell’aria espulsa non influenza il rendimento del recuperatore di calore, poiché questo si basa sul calcolo dell’efficienza sul lato di alimentazione essendo, per la norma, la temperatura di immissione un dato fondamentale per la scelta del recuperatore.
Nel bilancio energetico del sistema edificio-impianto però, le perdite di calore del tratto di tubazione dell’aria espulsa (o di scarico) sono importanti, in quanto presentano un elevato salto termico, una elevata superficie di scambio ed un tempo di utilizzo continuo.
Isolare correttamente la tubazione di estrazione dell’aria permette al recuperatore di avere a disposizione maggior calore da cedere all’aria esterna e poterla riscaldare in misura superiore. Maggiore è la temperatura dell’aria che arriva allo scambiatore, più grande sarà l’energia a disposizione per il riscaldamento dell’aria esterna.
Ovviamente gli stessi ragionamenti valgono nel periodo estivo.
In questo caso va evitato, nel caso di recuperatore interno al volume riscaldato, che l’aria calda presente nelle tubazioni di espulsione e rinnovo ceda calore all’ambiente interno, mentre nel caso di recuperatore posto all’esterno del volume riscaldato, va impedito che l’aria di immessa in ambiente aumenti di temperatura lungo il condotto e che l’aria estratta in ingresso al recuperatore di calore incrementi la sua temperatura, peggiorando lo scambio termico.
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Importante contenere le lunghezze da coibentare
Sarebbe opportuno iniziare a pensare quale limite dell’involucro riscaldato quello comprensivo delle canalizzazioni analizzate, troppo spesso considerate solo come un ponte termico puntuale, ma il cui contributo di dispersione può risultare molto rilevante.
Basti pensare che 1 m lineare di tubazione di diametro 160 mm isolata con 20 mm di coibente ha una superficie di scambio 0,63 m² che a tutti gli effetti disperdono calore proprio come una parete, un soffitto, un infisso. All’aumentare dello spessore dell’isolante, viene sì ridotta la trasmittanza termica della tubazione, ma aumenta la superficie di scambio. Passando infatti a 4 cm di isolante, nel caso di prima, la superficie di scambio con l’ambiente interno diventa 0,75 m², con 60 mm 0,88 m² ecc.
Per tale motivo contenere la lunghezza delle tubazioni da coibentare, in funzione della posizione del recuperatore di calore rispetto all’involucro riscaldato, risulta di primaria importanza per la reale efficienza dell’impianto di ventilazione.
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La lunghezza della canalizzazione, intesa come somma delle lunghezze delle tubazioni dell’aria esterna e di quella espulsa nel caso di recuperatore interno al fabbricato, o della somma di lunghezza della tubazione dell’aria immessa ed estratta nel caso di recuperatore installato all’esterno, comporta una riduzione del rendimento che non può venire compensata dall’aumento dell’isolamento termico.
Per lunghezze entro i 10 metri, lo spessore della coibentazione della tubazione si dovrebbe attestare almeno a 60 mm. Al di sotto dei 20 mm di coibente, il calo dell’efficienza è marcato anche per ridotte lunghezze della tubazione.
Grossi spessori della coibentazione non producono gli effetti sperati, in quanto come già
indicato, all’aumento dello spessore della coibentazione incrementa anche la superficie disperdente, diminuendo così il vantaggio della coibentazione.
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Impianti termici negli edifici residenziali ad elevate prestazioni energetiche
L’efficienza energetica in edilizia è un tema molto sentito in Italia soprattutto dopo l’uscita dei decreti di attuazione delle direttive europee sul risparmio energetico a partiredai primi anni del 2000. Tuttavia sono scarsi i testi che affrontano gli aspetti impiantistici ed in particolare le relazioni tra i nuovi edifici e gli impianti termici. La presente opera esamina, anche alla luce degli interventi di progettazione realizzati dall’Autore, dettagli e problemi di natura tecnica e pratica che non sono adeguatamente affrontati in altre pubblicazioni o nei corsi di formazione specialistica. Dopo l’introduzione ad alcuni protocolli volontari di certificazione energetica presenti in Italia, sono analizzati i parametri fisico-edili degli edifici ad elevate prestazioni e come questi influenzano le scelte impiantistiche da adottare. Attraverso un vasto repertorio di fotografie di cantiere viene affrontata anche la tematica della tenuta all’aria degli impianti. È poi presente un capitolo dedicato al calcolo termotecnico, all’analisi delle normative vigenti ed alla loro applicazione al fine del corretto dimensionamento degli impianti termici, con alcuni suggerimenti legati all’ottimizzazione dei consumi. Il capitolo centrale si concentra su alcuni dettagli, spesso sottovalutati, degli impianti di ventilazione meccanica, sia per il ricambio dell’aria sia per l’utilizzo nella climatizzazione. È poi presente una analisi sui sistemi radianti per l’individuazione di quelli che meglio si adattano ad essere utilizzati negli edifici ad elevata efficienza. In appendice sono illustrati tre progetti di fabbricati residenziali realizzati nel nord Italia, progettati e certificati secondo protocolli di efficienza energetica volontaria di cui l’autore ha curato la progettazione termotecnica, l’ottimizzazione dei costi di installazione, gestione e del sistema edificio-impianto. Paolo SavoiaIngegnere specializzato con pluriennale esperienza nella progettazione di impianti e involucri ad alta efficienza energetica e acustica per il comfort in edilizia. È inoltre tecnico competente in acustica ambientale e tecnico certificato di prove non distruttive di II livello. Esegue indagini strumentali finalizzate sia all’efficienza energetica in edilizia che alla diagnosi di patologie edilizie.
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Foto:iStock.com/victorn
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