Unità di trattamento dell'aria e ventilazione
Gli edifici hanno sempre avuto bisogno di ventilazione per migliorare la qualità dell'aria interna. Storicamente, la ventilazione dipendeva dal camino e dalla differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno, successivamente, l'apertura delle finestre era il mezzo per purificare l'aria. Nei tempi moderni, la costruzione degli edifici si è evoluta e l'aria esterna contiene più inquinanti. L'ambiente esterno è anche più rumoroso e oggi ci sono requisiti chiari sia per l'efficienza energetica che per un buon clima interno. La ventilazione meccanica è quindi diventata fondamentale per garantire un ambiente interno sano e confortevole.
Un'unità di trattamento dell'aria come cuore della ventilazione
Un'unità di trattamento dell'aria (UTA) è forse la parte più essenziale di una soluzione per la ventilazione, il riscaldamento e la climatizzazione (CVC). Si tratta di un'installazione professionale e complessa con lo scopo di regolare e far circolare l'aria negli edifici.
L'unità di trattamento dell'aria garantisce il processo di assunzione dell'aria fresca, il condizionamento e la fornitura dell'aria in un ambiente interno, e assicura anche l'estrazione dell'aria viziata dallo stesso spazio interno. Il processo descritto, l'aria immessa in un edificio e l'aria estratta, è la ventilazione. La ventilazione è fondamentale per preservare un edificio e evitare problemi legati alla muffa, alla sindrome dell'edificio malato e simili. È inoltre necessario garantire una buona qualità dell'aria interna, poiché la ricerca ci ha insegnato che una buona qualità dell'aria è cruciale per concentrarsi e performare, recuperare e sentirsi bene all'interno.
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Ma perché ventilare?
Abbiamo attraversato epoche di stufe a legna per riscaldamento e cottura, industrie inquinanti e trasporti inquinanti, crisi energetiche, edifici ermetici e contagioni. Col tempo, è diventato evidente che noi esseri umani siamo più sani, produttivi e a nostro agio in spazi interni ventilati con l'obiettivo di garantire una buona qualità dell'aria, creando così un ambiente interno sicuro che permette alle persone di essere al meglio.
Oggi trascorriamo circa il 90% della nostra vita al chiuso, e sono negli ambienti costruiti che svolgiamo il nostro lavoro, apprendiamo per la vita, ci alleniamo, godiamo della cultura e dell'arte, visitiamo medici, ci recuperiamo e dormiamo. Un buon clima interno è essenziale per poter performare e prosperare. Tuttavia, l'essere umano influisce anche sull'ambiente costruito con la propria esistenza e le proprie attività, e le moderne soluzioni di ventilazione e clima interno sono sviluppate per garantire un buon clima interno sia per gli edifici sia per le persone all'interno.
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Ventilazione e perché utilizzare uno scambiatore di calore?
Quando l'unità di trattamento dell'aria si occupa del processo di ventilazione, spesso utilizza uno scambiatore di calore per sfruttare l'energia termica o fredda nei diversi flussi d'aria. L'aria estratta dall'edificio è normalmente più calda rispetto all'aria di fornitura dall'esterno. Lo scambiatore di calore trasferisce quindi l'energia termica dal flusso d'aria estratta a quello di fornitura per ridurre la necessità di ulteriore energia per riscaldare l'aria di fornitura a una temperatura adeguata.
Esistono diversi tipi di scambiatori di calore che differiscono tra loro sia per quanto riguarda la costruzione che il funzionamento. Ad esempio, uno scambiatore di calore rotante è completamente diverso da uno a piastre o a bobine. Possono essere realizzati con materiali diversi per adattarsi a condizioni operative diverse o requisiti climatici interni, trattamenti di assorbimento e resina epossidica sono due esempi. L'efficienza sia della temperatura che dell'umidità sono termini da comprendere in relazione agli scambiatori di calore.
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Unità aggiuntive per riscaldamento o raffreddamento
Anche con un'elevata efficienza termica, gli scambiatori di calore generalmente non possono coprire tutta la richiesta di riscaldamento o raffreddamento: sono solitamente necessari componenti aggiuntivi. Fornire una soluzione HVAC con pompe di calore o refrigeratori separati è comune, ma è anche possibile progettare una soluzione con raffreddamento e riscaldamento integrati nell'unità di trattamento dell'aria. Una batteria di riscaldamento o raffreddamento allora modificherà la temperatura dell'aria che passa attraverso l'UTA.
Dove posizionare le UTA?
Le UTA sono solitamente collocate nel seminterrato, in un livello tecnico o sulla sommità di un edificio, sia all'interno che all'esterno. Tutte queste opzioni influenzano la costruzione dell'edificio e, possibilmente, anche il rivestimento dell'unità. La scelta del seminterrato potrebbe richiedere piani sotterranei separati, un livello tecnico compete con lo spazio utilizzabile per uffici e una collocazione sul tetto richiede che l'intera costruzione sia progettata per sostenere il peso. Quest'ultima alternativa può anche comportare restrizioni legate al rumore e all'estetica.
Le unità di trattamento dell'aria possono essere installate come soluzioni centralizzate o decentralizzate. Una soluzione centralizzata richiede normalmente una grande quantità di spazio per i locali tecnici, e vengono utilizzati condotti più grandi per servire l'intero edificio. Una soluzione decentralizzata è distribuita su diversi piani, il che ovviamente richiede spazio per ogni unità, ma un grande armadio potrebbe bastare. Inoltre, una soluzione decentralizzata richiede condotti più piccoli, il che può permettere l'uso aggiuntivo dello spazio per affitti.
Come scegliere un'unità di trattamento dell'aria?
Ci sono diversi parametri che influenzano la scelta delle unità di trattamento dell'aria, ma alla fine dipende dalle specifiche del progetto. La maggior parte delle volte, queste si basano sui requisiti di qualità dell'aria, che si traducono in requisiti di flusso d'aria e portano a un insieme di alternative di unità idonee. Tuttavia, i progetti possono anche affrontare esigenze relative allo spazio e alla collocazione – pensa alla soluzione decentralizzata menzionata precedentemente, o a un progetto di ristrutturazione dove la costruzione dell'edificio potrebbe porre delle limitazioni.
Non importa se un'unità di trattamento dell'aria è compatta o modulare, la scelta dello scambiatore di calore è un fattore determinante importante poiché influisce sull'efficienza energetica, e sia i fattori interni che esterni possono essere completamente decisivi in questa scelta. I controlli e le funzionalità possono influenzare la scelta dell'UTA – i controlli dovrebbero essere integrati o sono richieste alcune funzionalità specifiche per il progetto? Vari parametri di sostenibilità sono oggi determinanti, quindi l'accesso facile alle Dichiarazioni Ambientali di Prodotto (EPD) può essere molto importante. Tutto quanto sopra è disponibile nei nostri strumenti software Swegon, utilizzati per progettare unità di trattamento dell'aria secondo i requisiti stabiliti per il clima interno.
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Unità di trattamento dell'aria, efficienza energetica e carbonio incorporato
L'efficienza energetica è da lungo tempo fondamentale nel settore del riscaldamento, ventilazione e climatizzazione (HVAC), poiché l'economia degli edifici è stata cruciale. Oggi, l'energia riguarda anche l'approvvigionamento e la sostenibilità, poiché gli edifici nel mondo occidentale devono ridurre la loro dipendenza energetica. Inoltre, abbiamo riconosciuto la necessità e la maturità di affrontare anche il carbonio incorporato, motivo per cui abbiamo valutato e implementato vari processi di circolarità.
I risparmi energetici non devono compromettere il comfort
Oggi, gli edifici nel mondo occidentale rappresentano circa il 40% del consumo totale di energia. Questo deve diminuire drasticamente, ma è importante comprendere che consumo di energia, HVAC e clima interno sono interconnessi. I risparmi energetici possono beneficiare dei costi e della sostenibilità, ma è fondamentale garantire un clima interno sano, produttivo e confortevole affinché gli occupanti siano disposti a rimanere e a pagare. Optare per un'unità di trattamento dell'aria con recupero di calore è, rispetto all'apertura delle finestre, un ottimo modo per soddisfare tutte queste esigenze.
Un progetto di ristrutturazione o di nuova costruzione sono situazioni apparentemente ovvie in cui una soluzione per ventilazione, riscaldamento e raffreddamento può essere ottimizzata in relazione all'uso dell'energia. A quel punto, il design può partire da una pagina quasi bianca. Tuttavia, un'unità di trattamento dell'aria (UTA) installata e funzionante può essere fondamentale per i risparmi energetici. I tempi, i flussi d'aria e le temperature hanno un grande impatto sulla domanda energetica di una soluzione HVAC, parametri che possono essere regolati senza progetti o budget importanti.
Scopri di più nella nostra guida all'efficienza energeticaIl SFP è una misura dell'efficienza
Il potere specifico del ventilatore (SFP) indica quanta potenza è necessaria affinché un ventilatore trasporti un metro cubo d'aria al secondo. È espresso nell'unità kW/(m³/s), il che ci permette di calcolare il costo della ventilazione conoscendo il prezzo dell'elettricità.
Il SFP è stato un fattore rilevante per molti anni, e oggi c'è una tendenza generale verso valori SFP più bassi a causa della necessità di ridurre il consumo di energia e le emissioni di CO2. Circa 30 anni fa, i valori SFP erano intorno ai 3 kW/(m³/s), mentre oggi in diversi paesi si punta a 1,5 kW/(m³/s) o meno. Quando si esamina il calcolo del SFP, è evidente che il SFP può essere ridotto solo diminuendo la perdita di pressione e aumentando l'efficienza complessiva del ventilatore.
Detto ciò, il SFP non è un valore ideale per soluzioni progettate con flussi d'aria variabili e/o recupero di calore, poiché entrambi portano a maggiori perdite di pressione. Tuttavia, l'energia utilizzata da unità di riscaldamento/raffreddamento aggiuntive è certamente ridotta quando si utilizza un sistema di recupero nell'UTA. Si raccomanda un approccio olistico per garantire un uso minimo dell'energia senza compromettere il clima interno.
Per maggiori informazioni, visita il blog dei nostri espertiUnità di trattamento dell'aria da certificare o costruire secondo standard
Si spera che sia chiaro che le persone e il pianeta sono strettamente legati quando si tratta di ventilazione e clima interno. Le certificazioni edilizie e gli standard di costruzione sono mezzi per soddisfare entrambi.
Standard di certificazione edilizia di fama mondiale, come BREEAM, LEED e WELL, con approcci differenti, promuovono lo sviluppo dell'efficienza energetica e della riduzione dei costi, della salute e del benessere umano in relazione agli edifici e agli ambienti interni. Esistono anche standard di costruzione che specificano come costruire per prendersi cura dell'edificio, degli occupanti e del pianeta. Casa Passiva è forse il più noto di questi. Infine, le unità di trattamento dell'aria sono spesso anche certificate da varie organizzazioni industriali globali e locali, come Eurovent, ad esempio.
Scopri di piùCarbonio incorporato
I principi di circolarità come ridurre, riutilizzare e progettare per lo smontaggio sono messi in evidenza poiché il carbonio incorporato nell'industria delle costruzioni si traduce in emissioni derivanti dalla produzione, dal trasporto, dall'installazione, dalla manutenzione e dallo smaltimento dei materiali da costruzione. La sostituzione dei materiali, l'uso di meno materiali, la ristrutturazione dei prodotti e il riutilizzo delle unità esistenti sono esempi di principi di circolarità nell'industria HVAC. Molti di questi sono applicabili alle unità di trattamento dell'aria.
Deve funzionare come previsto, e la manutenzione è fondamentale
Il fatto di avere una soluzione per il clima interno non garantisce che tutto funzioni perfettamente. Potrebbe valere la pena rivedere la soluzione per assicurarsi che le parti tangibili siano installate e messe in servizio come previsto e che le funzionalità disponibili nei controlli del sistema siano utilizzate al massimo delle loro capacità, garantendo che tutto funzioni nel miglior modo possibile. È importante considerare che l'utilizzo di un edificio può cambiare nel tempo e che potrebbero essere necessari aggiustamenti per mantenere l'efficienza energetica, continuando a offrire un buon clima interno per le persone all'interno.
Anche l'unità di trattamento dell'aria meglio regolata può causare un consumo energetico inutile a causa di filtri pieni e condotti impolverati. Questo non solo farà funzionare l'unità in modo più intensivo, ma c'è anche un rischio significativo di danneggiare la ventola dell'unità, causando rumori fastidiosi o non riuscendo a garantire un buon clima interno.
Un buon piano di manutenzione non è solo un fattore importante di per sé, ma una buona manutenzione significa anche fare le cose nel modo giusto. Ad esempio, un filtro montato in modo errato causerà perdite di pressione che influenzeranno negativamente il consumo energetico.
INSIDE per saperne di più sulle unità di trattamento dell'aria (AHU)
Il panorama delle soluzioni digitali e dell'intelligenza artificiale offre opportunità che un tempo erano impensabili. La connettività odierna consente di monitorare e controllare una soluzione HVAC praticamente da qualsiasi parte del mondo, mentre l'intelligenza artificiale può assistere nella previsione e preparazione di scenari operativi attesi o nella gestione delle esigenze di manutenzione programmata. Questo contribuisce a ottimizzare ulteriormente il consumo energetico e a prolungare significativamente la durata di singole unità HVAC così come di intere soluzioni per il clima interno.
