AICARR JOURNAL NR 9/2011

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riscaldamentoenergia ISSN:2038-2723

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La rivista PER i professionisti DEGLI IMPIANTI HVAC&R

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ADESSO PARLIAMO SERIAMENTE DI ENERGIA

Passato il referendum, bocciata l’utopia demagogica e

Aumenteranno i consumi di energia

propagandistica del ritorno al nucleare, si può finalmente tornare a

elettrica. Tendenzialmente i consumi sono destinati ad

parlare di energia in modo serio.

alzarsi, soprattutto in inverno, visto le nuove politiche energetiche,

Come sostituiremo l’energia promessa dal piano

nucleare? Per rispondere, bisogna prima capire se ad oggi la potenza disponibile sia sufficiente o meno. Dai dati forniti recentemente da Terna, la società pubblica principale proprietaria della rete di trasmissione nazionale, gli impianti installati in Italia sono in grado di fornire una potenza di oltre 106 GW, contro il massimo picco storico di 56,8 GW toccato nell’estate del 2007.

Apparentemente sembra che la potenza di produzione sia quasi

DLgs 28/11 sulle RES in testa. Sembra un paradosso: per sfruttare le rinnovabili termiche, aumenterà l’uso di pompe di calore, per cui ci sarà uno spostamento dei consumi dal metano e gasolio delle caldaie all’energia elettrica. I consumi di energia primaria diminuiranno, ma i consumi di energia elettrica aumenteranno.

A questo aumento contribuirà anche la diffusione delle auto elettriche, ormai quasi una realtà.

A regime, il picco di potenza richiesta si potrebbe

doppia alla massima necessaria, ma non è così, perché parte dei

spostare dalle ore più calde dell’estate alle prime ore dei giorni

generatori non sono sempre disponibili. Storicamente le centrali

invernali, quando le pompe di calore si avvieranno alla massima

Enel a ciclo Hirn o a ciclo combinato sono costruite con 4 gruppi:

potenza per fornire riscaldamento e acqua calda sanitaria.

3 in funzione e 1 in manutenzione programmata. Pertanto, è più

E qui potrebbero sorgere dei problemi: nei 67 GW di potenza

interessante il dato della potenza media disponibile, 67 GW (sempre

media disponibile c’è anche il fotovoltaico, che in estate assolve

secondo Terna), valore comunque sufficiente ai picchi attuali, dal

bene il proprio compito, ma non lo può fare in inverno. Infatti, il

momento che la crisi ha diminuito i consumi. Nel 2009 la massima

massimo consumo dei condizionatori in estate è molto influenzato

potenza richiesta in estate è stata di 51,8 GW.

dall’irraggiamento solare: più sole c’è, più energia richiedono gli

edifici, maggiore è il consumo dei condizionatori, ma più elevata è

cifra spropositata per chi voglia produrre per scopi alimentari, sia

anche la produzione di energia elettrica dal fotovoltaico.

per gli uomini che per l’allevamento.

Un picco di potenza alle 6 di mattina

Non è sbagliato l’uso delle biomasse in sé, ma il modo

in pieno inverno, invece, taglia fuori completamente il

in cui si cerca di perseguire l’obiettivo. Il problema è sempre di

fotovoltaico, non fosse altro perché a quell’ora il sole non è ancora

scala: fintantoché in Italia si continuerà ad incentivare i grossi

sorto. Di conseguenza, in futuro avremo bisogno di maggiore

investimenti, anziché i piccoli, sia attirerà la speculazione e si

potenza elettrica. Come produrla? A leggere il DLgs. 28/11 la

faranno sempre disastri. Così è stato con la cogenerazione e il CIP

soluzione è semplice e ha un nome preciso: biomasse. Purtroppo la

6 negli anni 90, è proseguito con l’eolico e, ultimamente, con il

realtà non è altrettanto semplice perché bisognerebbe distinguere

fotovoltaico.

tra biomassa e biomassa, tra gli scarti e la coltivazione diretta.

La biomassa da scarti di lavorazione, o

Ci vuole un piano energetico che tenga conto di tutte le fonti disponibili, basato su obiettivi

da manutenzione del sottobosco, è sempre da

chiari e precisi, a lungo termine, con incentivi studiati per i piccoli

considerarsi positiva, anche se non scevra dai trucchi dei

investitori, non per le grandi installazioni. C’è bisogno di tutto, delle

soliti “furbetti del quartierino”. Ci sono già voci sulla nascita di un

rinnovabili, sia termiche che elettriche, come delle fonti tradizionali,

mercato nero di rifiuti biologici, come scarti dei macelli, venduti

della cogenerazione diffusa e degli interventi di riqualificazione

illegalmente per fare biogas, cosa molto pericolosa perché può

del parco edilizio esistente, sul quale si possono ottenere risparmi

portare alla diffusione di malattie animali, oltre a provocare

molto elevati. A questo tema particolare è dedicato il convegno

inquinamento ambientale.

internazionale AICARR che si svolgerà a Baveno il 22 e 23 settembre.

“

La coltivazione diretta di vegetali per

Chiudo con una nota. Nei quotidiani e nei dibattiti

produrre carburante è ancora più pericolosa.

televisivi si parla spesso di produzione di energia elettrica a gas e

A parte il fatto che bisognerebbe fare un bilancio serio su quanto

a carbone, senza peraltro precisare le differenze. Dal punto di vista

combustibile fossile occorra per 1 kg di biodiesel (la coltivazione

energetico i due combustibili sembrano sullo stesso piano, ma non

intensiva costa energia), ci sono considerazioni importanti da

è così. Il carbone è alternativo alla nafta e al gasolio nei tradizionali

fare. La prima, banale quanto agghiacciante, è che si smette di

cicli Hirn: il combustibile brucia in caldaie, produce vapore che

produrre cibo per produrre combustibile. Qualche anno fa, un

aziona una turbina. Rendimento del ciclo attorno al 44%.

importante dirigente della FAO definì “un crimine contro l’umanità” il solo pensare di rinunciare alla coltivazione a fini alimentari per trasformarla in produzione di energia. Non solo: se non mangiano gli uomini, non mangiano neppure gli animali degli allevamenti.

Ma c’è di più: la monocultura intensiva

Il metano è usato nei cicli combinati: alimenta una

turbina a gas che produce energia elettrica e i cui fumi di scarico

producono vapore, che a sua volta alimenta una seconda turbina.

Da qui il nome di ciclo combinato, perché la produzione elettrica avviene in due stadi distinti: turbina a gas e turbina a vapore.

a mais per biogas è deleteria per la fertilità del

Rendimento del ciclo attorno al 55%, 11 punti percentuali in più

terreno, con la necessità di utilizzare concimi chimici e molta

rispetto ad un ciclo a carbone, con un risparmio del 25% di energia

acqua. Si calcola che, attualmente, in Lombardia il 25% dei

primaria. Evidentemente, metano e carbone non stanno sullo

terreni coltivati sia già convertito a mais per biogas e questo ha

stesso piano…

aumentato il prezzo degli affitti dei terreni, saliti a 1.500 € per ettaro,

Michele Vio, Presidente AiCARR

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Editoriale 6

Attualità 10

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Novità prodotti 14

INTERVISTA A MATTEO BO Decreto rinnovabili, si rischia di premiare impianti che consumano di più

Il Decreto 28/2011 non valuta in modo corretto la quantità di energia rinnovabile che le pompe di calore consentono di fornire e non considera il recupero di calore. AiCARR propone correttivi che tengano conto della realtà italiana a cura della redazione

TAVOLA ROTONDA Come cambia il comparto alberghiero.

Rispondono l’industria e la progettazione Gli albergatori sono sì interessati all’efficienza energetica, ma pongono attenzione alla manutenzione, alla facilità di accedere agli impianti e alla semplificazione degli schemi per facilitare la parzializzazione. di Marco Zani e Erika Seghetti

SISTEMI IMPIANTISTICI Portata variabile e sistemi radianti, anche in albergo si può

Confronto ragionato sui vantaggi e svantaggi delle tipologie impiantistiche nel settore alberghiero di Michele Vio

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TECNICA Tempo di reazione dei sistemi

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Comfort e alberghi La qualità dell’ambiente interno nelle strutture alberghiere

Messa a regime dell’impianto. Cosa cambia tra sistemi radianti a soffitto e sistemi a scambio prettamente convettivi di Michele Vio

Abitudini personali, abbigliamento, tipologia di attività influenzano la percezione di comfort termico nelle camere d’albergo. Come la progettazione deve tenerne conto insieme ai parametri oggettivi che determinano la qualità ambientale (acustica, visiva e di IAQ) di F.R. d’Ambrosio Alfano e E.Ianniello

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CASE HISTORY Tecnologia a 5 stelle nella Spa

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ESPERIENZA DALLE AZIENDE Chiare, fresche, dolci...e sane acque

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CONFRONTO TRA POMPE DI CALORE Alberghi in città, quando serve usare l’assorbimento

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ASSORBIMENTO VS COMPRESSIONE Pompe di calore ad assorbimento.

Tecnologia e potenzialità

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CONSUMI IDRICI Come evitare gli sprechi idrici negli edifici

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AiCARR Informa 78

Per l’Hotel Excelsior di Pesaro si è fatto uso di tecnologie impiantistiche integrate dove l’energia termica di scarto dei sistemi più tradizionali diventa risorsa per la Spa di Lorenzo Santi

Docce, piscine, ristorante e impianti termici funzionano meglio con acqua dolce e pura. I numerosi impieghi dell’acqua nel settore alberghiero e le soluzioni per una qualità ottimale Archivio tecnico Cillichemie

L’impiego di pompe di calore invertibili ad assorbimento consente di ottenere dei vantaggi energetici ed economici con un pay back che nel nord Italia è di alcuni anni di Filippo Busato, Renato Lazzarin e Marco Noro

Aspetti impiantistici ed economici delle pompe di calore ad assorbimento in confronto con le pompe di calore a compressione di Renato Lazzarin

L’efficienza d’uso dell’acqua nell’uso personale e nei sistemi HVAC nello standard per la sostenibilità degli edifici ASHRAE 189.1 di John Koeller e Katherine Hammack

SISTEMI ANTISISMICI L’importanza della antisismicità degli impianti In attesa di appositi sviluppi delle nuove NTC una panoramica generale sul come progettare gli impianti in chiave antisismica di Aroldo Bargone

Periodico mensile Organo ufficiale AiCARR Direttore responsabile ed editoriale Marco Zani Direttore scientifico Michele Vio Consulente scientifico Renato Lazzarin Comitato scientifico Paolo Cervio, Sergio Croce, Francesca Romana d’Ambrosio Alfano, Renato Lazzarin, Luca Alberto Piterà, Mara Portoso, Michele Vio, Marco Zani Redazione Alessandro Giraudi, Silvia Martellosio, Marzia Nicolini, Erika Seghetti redazione@aicarrjournal.org Art Director Marco Nigris Grafica e Impaginazione Fuori Orario - MN Hanno collaborato a questo numero Aroldo Bargone, Filippo Busato, Carmine Casale, F.R. d’Ambrosio Alfano, Katherine Hammack, Elvira Ianniello, Lucia Kern, John Koeller, Renato Lazzarin, Marco Noro, Lorenzo Santi, Michele Vio Pubblicità Quine Srl 20123 Milano – Via Spadari, 3 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 72016740 Traffico, Abbonamenti, Diffusione Rosaria Maiocchi Editore: Quine srl www.quine.it Presidente Andrea Notarbartolo Amministratore Delegato Marco Zani Direzione, Redazione e Amministrazione 20123 Milano – Via Spadari, 3 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 72016740 e-mail: redazione@aicarrjournal.org Servizio abbonamenti Quine srl, 20123 Milano – Via Spadari, 3 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 70057190 e-mail: abbonamenti@quine.it Gli abbonamenti decorrono dal primo fascicolo raggiungibile.

Stampa Arti Grafiche Boccia - Salerno 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 Posta target magazine - LO/CONV/020/2010.

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© Quine srl - Milano Associato

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Testata volontariamente sottoposta a certificazione di tiratura e diffusione in conformità al Regolamento C.S.S.T. Certificazione Stampa Specializzata Tecnica Per il periodo 01/01/2010-31/12/2010 Tiratura media n. 11.250 copie Diffusione media 11.079 copie Certificato CSST n. 2010-2115 del 28/02/2011 – Società di Revisione Metodo s.r.l.

Tiratura del presente numero: 10.000 copie

Attualità

Attualit

Hotel Spa Design 2011 Si terrà in FieraMilano dal 21 al 25 ottobre 2011 Hotel Spa Design, mostra espositiva itinerante che vuole sia sensibilizzare gli operatori del settore turistico per migliorare la gestione della propria struttura, sia incoraggiare l’ospite a comportamenti più rispettosi. Organizzata da My Exhibition in collaborazione con Fieramilano Rassegne s.p.a., la sesta edizione della mostra evento si propone di intraprendere un percorso di progetti, situazioni e proposte cui si affiancano materiali innovativi, oggetti eco-oriented, tecnologie esclusive legate al futuro di tutto l’ambiente alberghiero per l’hotel resort del futuro. La prossima edizione vedrà quindi la presentazione di sei nuovi progetti su una superficie di 1000 mq. Il tema dell’appuntamento sarà: “2015 Eco City Resort & Spa”, con la prospettiva di dare a sei noti studi di architettura specializzati in Hotel & Wellness l’opportunità di interpretare la loro visione dell’albergo del prossimo futuro.

Galleggiante e ecosostenibile Ispirato dal riscaldamento globale e dal conseguente aumento del livello dei mari, l’architetto russo Alexander Remizov ha progettato un hotel totalmente ecosostenibile e, volendo, in grado di galleggiare. Il nome della struttura è “Ark Hotel” (Albergo Arca) ed è stata ideata dall’architetto in collaborazione con un’azienda di ingegneria tedesca e con lo scienziato moscovita Lev Britvin. La struttura, ideata per essere completamente autosufficiente grazie ad un sistema di generatori a energia eolica e solare, è stata pensa-

ta per raggiungere una dimensione di 14.000 metri quadrati e ospitare fino a 10.000 persone. All’interno dell’albergo sarà presente anche uno spazio verde in cui rilassarsi e rigenerarsi e sarà curato nel design in ogni particolare. Ad esempio i vetri saranno sostituiti da materiali riciclabili ed autopulenti. Secondo Remizov, la realizzazione dell’hotel non comporterà una tempistica superiore a 3 o 4 mesi al massimo.

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Attualità

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A Pechino l’hotel più green della Cina Con le sue 1.500 camere e i suoi 303 metri di lunghezza, il futuro Beijing National Hotel non solo sarà il più grande albergo di Pechino, ma anche il più eco-sostenibile. Progettato dallo studio californiano Emergent di Los Angeles, l’edificio è situato vicino all’Aeroporto internazionale ed ospiterà, oltre alle più recenti tecnologie in materia, una foresta pluviale di 10.000 mq. Una leggera struttura di cavi comporrà la facciata in vetro dell’edificio, che sarà anche scandita da finestre e lucernari per l’induzione della luce naturale. Per una maggiore sostenibilità ed efficienza energetica, la facciata includerà tubi solari termici. L’involucro dell’edificio utilizzerà invece un sistema a doppia pelle, funzionando come tampone termico. La forma dell’albergo si sviluppa in tre anelli distinti, raccordati insieme con superfici avvolgenti. Gli atri sono ricoperti da robuste cupole anticorrosive in plastica Efte. L’hotel includerà sale conferenze, aree di servizio, business suite e le camere, che si aprono a ventaglio lungo la circonferenza degli anelli.

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Il 1º hotel di Manhattan certificato Leed Gold Il Crosby Street Hotel di Soho a giugno del 2011 è diventato il primo albergo di Manhattan (New York) ad essersi aggiudicato la certificazione Leed Gold per le sue qualità eco-compatibili, l’uso di materiali efficienti e l’impiego di molte strategie eco-sostenibili. Marchio di fabbrica dell’hotel è sicuramente il suo tetto verde che, oltre ad ospitare diverse piante autoctone che contribuiscono a ridurre l’effetto isola di calore, viene utilizzato per coltivare ortaggi e erbe aromatiche impiegati nella cucina dell’albergo. «È particolarmente difficile per un hotel – ha dichiarato Jennifer Easton, portavoce dell’US Green Building Council – ottenere la certificazione Leed Gold. Questi edifici, infatti, non sono di certo noti per essere grandi risparmiatori energetici»

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Viega presenta una nuove linea di placche per l’ambiente bagno. Si tratta di Visign for Care e for Public, una serie pensata per gli edifici pubblici e gli alberghi. Articolate nelle tre versioni Visign for More, Visign for Style e Visign for Life, le placche di comando nascono dalla collaborazione del centro ricerca e sviluppo interno con uno studio di designer internazionali. Studiato per il consumatore esigente, il design delle placche di comando è reso possibile grazie ai cavi Bowden, soluzione che consente l’azionamento silenzioso dello scarico, a garanzia di un “soft touch” che necessita solo di una lieve pressione per ottenere il risciacquo. Inoltre, per il risparmio idrico, è possibile scegliere se attivare lo scarico totale o quello parziale. www.viega.it

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Novità

6° ENERGY FORUM sugli

Involucri Solari © cybertecture international

06 - 07 dicembre 2011, Bressanone, Alto Adige

Disponibile in diverse potenze (Rec 2 20-30-40-50-65), la nuova gamma di cogeneratori di piccola taglia RefComp Cogeneration consente la produzione simultanea di energia elettrica e termica. I cogeneratori funzionano parallelamente alla rete elettrica in bassa tensione, mentre l’energia termica prodotta in cogenerazione viene resa disponibile in parallelo al sistema tradizionale di riscaldamento, in forma prioritaria. L’azienda assicura un rendimento complessivo – elettrico e termico – anche superiore al 90% e un risparmio fino al 40% sul consumo di energia primaria. Dal residenziale al settore ospedaliero, dal terziario agli impianti sportivi fino all’industria alimentare, conciaria, tessile, chimica e farmaceutica, sono numerosi i campi di applicazione dei micro-cogeneratori dichiara la RefComp. www.refcomp.it

1° Giorno - Martedì, 6 dicembre 2011 Sessione 1

Involucri edilizi intelligenti e adattivi

Sessione 2

Integrazione delle tecnologie solari

Sessione 3

Le lezioni apprese dai progetti BIPV

Sessione 4

Sviluppi innovativi nelle vetrate

2° Giorno - Mercoledì, 7 dicembre 2011 Oratore speaker

James Law, Cybertecture International, Hong Kong

Sessione 5

Accessibilità e commerciabilità delle Case Energy Plus

Sessione 6

Modelli, strumenti e simulazioni per gli involucri solari

Sessione 7

Cogeneratori di piccola taglia

Ventilazione naturale e comportamento termico dell’involucro Sessione 8

Illuminazione diurna migliorata

Modulo idronico per pompe di calore a gas

Workshop - Lunedì, 5 dicembre 2011 Integrazione redditizia delle fonti energetiche rinnovabili negli edifici esistenti grattacielo Workshop organizzato dai partner del progetto europeo Cost-Effective

Economic Forum, Monaco - Bolzano - Tel. +39 0471 340 050 Fax +39 0471 089 703 - info@energy-forum.com - www.energy-forum.com

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Il convegno si terrà in Italiano e Inglese con traduzione simultanea in entrambe le lingue. Il costo di partecipazione è di € 480 e comprende gli atti congressuali, due pranzi e le pause caffè.

Tecnocasa Climatizzazione, dal 2000 unico distributore europeo delle pompe di calore a gas (GHP) di Aisin, ha ampliato l’offerta sul mercato creando il Modulo Idronico AWS Yoshi applicabile all’intera gamma. Il nuovo modulo permette di applicare le pompe di calore a gas Aisin anche agli impianti che utilizzano l’acqua come termovettore. Il brevetto, di cui Tecnocasa Climatizzazione è interamente proprietaria, è applicabile all’intera gamma GHP. Il modulo può essere installato sia internamente che esternamente, permettendo di riutilizzare le tubature e i fancoils interni esistenti. www.tecno-casa.com

tà Prodotti Termoregolazione su misura Per la termoregolazione di impianti radianti a pavimento, soffitto e parete, RDZ ha introdotto la nuova serie di centraline elettroniche Wi, evoluzione della precedente linea Evo. Pur con un numero limitato di componenti, la nuova linea può gestire dal piccolo impianto unifamiliare al grande impianto multizona, fino ad arrivare a impianti con produzione centralizzata dell’energia e termoregolazione di ogni singola utenza. Grazie all’adozione di schede elettroniche di ultima generazione, si possono impiegare sonde ambiente con collegamenti a filo (TA e TA/H), via bus (Wi-BP Bus e Wi-BT Bus) o tramite connessioni wireless (Wi-Wt e Wi-WP) anche all’interno di uno stesso impianto. Ogni centralina può essere interfacciata con il mondo esterno e dialogare con impianti domotici o supervisori esterni.

Due le tipologie disponibili: Wi-SA e Wi.Net. La prima è indicata per la gestione del riscaldamento e raffrescamento in impianti radianti a pavimento, soffitto e parete con produzione autonoma dell’energia. Può gestire fino a un massimo di 8 valvole miscelatrici, 8 unità di trattamento dell’aria con funzionalità di deumidificazione, ventilazione, rinnovo e integrazione, 64 deumidificatori con funzionalità di deumidificazione e 64 zone con sensore di temperatura e umidità; è anche previsto un contatto esterno per chiamata da bassa temperatura e uno per chiamata da alta temperatura. Le regolazioni Wi.NET sono invece rivolte a sistemi di produzione centralizzata dell’energia. Una centralina Master controlla le funzioni di produzione del calore e il circolatore di centrale e che dialoga con un massimo di 64 unità periferiche. www.rdz.it

Tubo ecologico resistente alle alte pressioni

È stato scelto il poliuretano per il nuovo tubo ecologico ad uso sanitario e alimentare Termopar di Parigi Industry. Interamente riciclabile e trasparente, il tubo, a differenza di altri prodotti realizzati con materiali riconducibili a prodotti termoplastici, ha una flessibilità identica ai tubi di gomma e, assicura l’azienda, ha dimostrato di resistere con acqua a 90°C a pressioni superiori anche ai tradizionali tubi in gomma. Coperto da una garanzia di 10 anni, è disponibile nei diametri dal DN 6 al DN 13 ed è corredato di bussole in acciaio inox anticorrosione e di raccordi in ottone o materiale plastico. www.parigispa.com

Intervista a Matteo Bo

Solar Decathlon 2007, Universidad Politechnica de Madrid

Decreto rinnovabili, si rischia di premiare

impianti che

consumano di più MATTEO BO Presidente commissione comitati tecnici di AICARR sul D.Lgs 3 marzo 2011, nº28

Il Decreto 28/2011 non valuta in modo corretto la quantità di energia rinnovabile che le pompe di calore consentono di fornire e non considera il recupero di calore. AiCARR propone correttivi che tengano conto della realtà italiana, ove nel terziario il fabbisogno per il raffreddamento estivo è di gran lunga maggiore del fabbisogno invernale a cura della redazione

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T

ra meno di un anno entreranno in vigore le disposizioni dell’allegato 3 del D.Lgs. 3 marzo 2011 nº28 che impongono significative percentuali di copertura dei fabbisogni energetici per la climatizzazione invernale, estiva e la produzione di acqua calda sanitaria mediante fonti rinnovabili: 20% a partire dal 31 maggio 2012, fino ad arrivare al 50% nel 2017. (Per una descrizione più approfondita del testo del Decreto si rimanda al fascicolo 6 di AiCARR journal).

Nel corso degli ultimi mesi AiCARR ha analizzato il testo del Decreto e redatto un position paper che verrà diffuso nel corso del convegno internazionale di Baveno. Il Presidente della commissione Comitati Tecnici dell’AiCARR, ing. Matteo Bo, illustra i contenuti più significativi emersi dal confronto sul dispositivo legislativo che rivoluzionerà non poco il modo di progettare i nuovi edifici.

Ing. Bo, è tutto pronto per l’entrata in vigore delle disposizioni del D.Lgs 28/2011?

A giudizio di AICARR, e mio personale, credo proprio di no. Il dispositivo legislativo che recepisce la direttiva europea 2009/28/CE sull’impiego delle fonti rinnovabili (la cosiddetta direttiva RES Renowable Energy Sources) presenta non pochi problemi interpretativi e attuativi; primo fra tutti l’aver ripreso, purtroppo senza correggerle,

alcune imprecisioni tecniche già presenti nel testo della direttiva medesima, specie per quanto riguarda l’impiego delle pompe di calore.

Quali influenze hanno queste imprecisioni?

Secondo noi molto significative dal momento che, se vogliamo essere pragmatici e concreti, fra le possibili alternative che i progettisti si troveranno a poter applicare per soddisfare le percentuali di copertura dei fabbisogni termici mediante fonti rinnovabili, le pompe di calore

“Il Decreto ha ripreso imprecisioni tecniche della Direttiva Res sulle pompe di calore”

possono fornire.

POMPA DI CALORE ARIA/ACQUA CON INSTALLAZIONE INTERNA.

costituiranno di fatto e senza alcun dubbio quelle di gran lunga più interessanti e importanti. Le altre alternative, come ad esempio il solare termico e le biomasse, sono infatti o più onerose o di più difficile impiego. L’assenza di chiarezza e precisione sul piano tecnico in quest’ambito è quindi fondamentale.

A giudizio di AiCARR, quali sono le carenze del Decreto 28/2011?

Innanzitutto, il Decreto valuta in modo non corretto e coerente la quantità di energia rinnovabile che le pompe di calore consentono di fornire. Poi dimentica di considerare come fonte energetica rinnovabile il recupero di calore.

Inoltre, non è per nulla chiaro se il free-cooling potrà essere considerato fonte energetica rinnovabile, come dovrebbe, perché è energia aerotermica, oppure soltanto riduzione dei fabbisogni.

Infine, non viene considerata la realtà italiana: ormai in molti impianti, in particolare tutti quelli presenti negli edifici terziari avanzati, il fabbisogno per il raffreddamento estivo è di gran lunga maggiore del fabbisogno invernale.

Cominciamo dalle pompe di calore. Qual è la quantità di energia rinnovabile che consentono di sfruttare?

La quantità di energia rinnovabile sfruttabile in una pompa di calore è costituita dalla quota parte di energia sottratta alla cosiddetta “sorgente fredda”, costituita da fonti energetiche rinnovabili, rappresentate dall’aria esterna (p.c. aerauliche), dal sottosuolo

(p.c. Geotermiche) e dalle acque superficiali (p.c. idrotermiche). Non va dimenticata, però, a parere di AICARR, la possibilità di utilizzare come sorgente fredda anche l’energia contenuta nei reflui altrimenti perduti, quali l’aria espulsa o gli scarichi fognari (p.c. recuperative).

La restante quota di energia prodotta dalla pompa di calore è costituita dall’energia necessaria per far funzionare la medesima; ovvero energia elettrica trasformata in calore, nel caso delle più comuni pompe di calore a compressione di gas azionate da motore elettrico, ed energia termica nel caso delle pompe di calore azionate da motore endotermico e delle pompe di calore ad assorbimento.

“Non si considera il rendimento della rete elettrica” Perché secondo AiCARR il Decreto non valuta in modo corretto la quota di energia rinnovabile sfruttata da una pompa di calore?

In primo luogo perché non considera il rendimento della rete elettrica. Infatti, la formula che il punto 4 dell’Allegato 1 del Decreto utilizza per calcolare tale quota ERin è la seguente: ERin = EC∙(1 - 1SPF) dove EC è l’energia prodotta mediante la pompa di calore, sia in estate sia in inverno, e SPF (Seasonal Performance Factor) è il fattore di rendimento medio stagionale della pompa di calore, definito dalle relazione: SPF = ECES dove ES è l’energia elettrica spesa per il funzionamento della pompa di calore, compresi gli ausiliari.

Come si può vedere, questa formula non riferisce le prestazioni della pompa di calore legate all’energia primaria consumata. Ciò comporta una sovrastima dell’energia rinnovabile che le pompe di calore alimentate da energia elettrica

Non è sufficiente il correttivo previsto dalla norma? È presente una limitazione consistente nella condizione che si potrà prendere in considerazione solamente l’energia prodotta dalle pompe di calore per le quali vale la relazione: SPFMin > 1,15η in cui η è il rendimento di trasformazione da energia primaria a energia elettrica, convenzionalmente considerato uguale a 0,4 in tutta Europa, per cui SPFMin = 2,88. Tale limitazione, proprio perché l’SPF è valutato come valore medio stagionale e non come valore puntuale in tutte le condizioni di funzionamento, non è però sufficiente a correggere questa anomalia.

Lo dimostra il fatto che, in corrispondenza al valore limite SPF = 2,88, la percentuale di energia rinnovabile corrisponde al 65%. Com’è possibile che al di sotto di 2,88 la percentuale di energia rinnovabile sia 0% e poi scatti immediatamente al 65% senza alcuna progressione?

Quindi quali rischi si corrono?

Basandosi su un valore medio come l’SPF si rischia di mettere insieme condizioni in cui si ha lo sfruttamento da fonte rinnovabile, con altre in cui tale sfruttamento non c’è. Tanto per capirci, se si produce la stessa quantità di energia con COP = 2 e con COP = 4, secondo il D.Lsg. si ha SPF = 3: la percentuale di energia rinnovabile sfruttata rispetto al totale prodotto è pari al 66,6%. Nella realtà, questa percentuale è molto inferiore perché COP = 2 è un valore troppo basso per sfruttare l’energia rinnovabile. Conta soltanto l’energia rinnovabile sfruttata con COP = 4, con il quale si ottiene il 37,5% del fabbisogno totale. Come si vede, il D.Lgs fa la “media del pollo”, resa famosa da Trilussa.

Quali sono le conseguenze?

Almeno tre.

La prima, la più importante, è che il Decreto finisce con il favorire le pompe di calore a bassa efficienza rispetto a quelle ad alta efficienza.

Passando da un SPF = 3, corrispondente a una pompa di calore ad aria di scarsa qualità, a un SPF = 5, corrispondente ad una pompa di calore geotermica a alta efficienza, c’è un abisso, sia in termini tecnologici sia in termini economici. Applicando l’equazione prevista dal D.Lsg 28/11, però, la percentuale di energia rinnovabile aumenta solamente dal 66% all’80%. Ci si deve chiedere chi investirà così tanto a fronte di un guadagno pari solamente al 20%.

Se invece le valutazioni fossero correttamente fatte applicando un’equazione basata sul REP (Rapporto Energia Primaria) che, com’è noto, è dato dalla relazione: REP = ECEP = η∙ECES = SPF∙η la quantità di energia rinnovabile sfruttata con

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“Sono penalizzate le pompe di calore ad assorbimento e quelle a motore endotermico” SPF = 5 diventa 3 volte superiore a quella con SPF = 3. Il guadagno è quindi del 200%, non del 20%!

La seconda conseguenza è la non omogenea valutazione del comportamento delle varie tipologie di pompe di calore: vengono penalizzate quelle a motore endotermico e quelle ad assorbimento.

La terza conseguenza è invece connessa con il fatto che in questo modo non si premiano i sistemi di produzione energetica più virtuosi dal momento che si dimentica completamente l’effetto dell’eventuale integrazione, parziale o totale, con altri generatori, primi fra tutti le caldaie a condensazione. Ci possono essere infatti molti casi in cui le pompe di calore, operando con REP < 0,95÷1, consumano più energia primaria di quanta ne potrebbe consumare un normale generatore di calore a condensazione. Ciò avviene, per esempio, per le pompe di calore ad aria, quando la temperatura è bassa e il COP scende sotto il valore di 2,4 ÷ 2,5. In questi casi, è energeticamente conveniente spegnere la pompa di calore e produrre l’energia termica con la caldaia a condensazione, il che significa, di fatto, imporre l’installazione di entrambi i sistemi di produzione energetica.

Vede positivamente i sistemi multienergia?

Il Decreto rischia di spingere verso soluzioni “tutte elettriche” perché la soluzione dell’integrazione con resistenze elettriche tende a essere attualmente considerata indifferente rispetto a quella dell’integrazione con caldaia, benché dal punto di vista dell’energia primaria sia peggiore. È un clamoroso errore strategico: le soluzioni miste, elettrico più gas, sono fondamentali per il nostro Paese. Quando gli impianti si avvieranno al mattino chi fornirà tutta l’energia elettrica? Non certo il fotovoltaico, che alle 7 di mattina non può produrre nulla. Solamente i sistemi misti permetteranno di gestire meglio la rete, evitando pericolosi black out. Tutto ciò, com’è facilmente comprensibile, determina un impatto tutt’altro che trascurabile sui futuri progetti.

Purtroppo queste condizioni, insieme a molte

altre, sono trascurate dal Decreto Legislativo appena emanato.

Si accennava prima ad altri punti del D.Lgs: recupero di calore, free-cooling e soprattutto la scarsa attenzione al clima italiano. Che cosa ci può dire su questo?

Cominciamo proprio dall’ultimo punto, la scarsa attenzione al clima italiano, perché molte problematiche nascono da lì. Ormai, con gli isolamenti termici utilizzati nella maggior parte delle applicazioni al di fuori del residenziale, il fabbisogno estivo, che non dimentichiamolo deve essere anch’esso coperto in quota parte con fonti rinnovabili, è di gran lunga superiore a quello invernale.

Mentre le RES possono essere sfruttate abbastanza bene in inverno per la produzione del caldo, specie con l’impiego di pompe di calore, è enormemente più difficile produrre con fonti rinnovabili il freddo. Pensate, per esempio, che cosa significa climatizzare con sistemi solar cooling un ospedale o un centro commerciale! Si tenderà quindi a produrre più rinnovabili del necessario in inverno per godere della loro eccedenza in estate.

Per fare un esempio, posto uguale a 100 il fabbisogno invernale, se esso viene coperto con una pompa di calore con SPF = 4 la quantità di energia rinnovabile sfruttata secondo il D.Lgs 28/11 ammonta al 75%. Il 50% serve a coprire il valore imposto per l’inverno (a partire dal 2017), mentre il restante 25% può essere reso disponibile come surplus per far fronte ai fabbisogni estivi. Se, però, il fabbisogno termico invernale diminuisce, perché si realizzano interventi di contenimento dei consumi, si riduce anche il suddetto surplus. I progettisti potrebbero quindi essere paradossalmente spinti verso soluzioni che consumino di più in

“Poiché il Decreto non considera l’integrazione con altri generatori, i sistemi di produzione energetica più virtuosi non vengono premiati” 20

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inverno, pur di coprire in estate le percentuali di copertura richieste e difficilmente perseguibili.

Queste considerazioni sono tutt’altro che delle forzature. Il position paper di AICARR farà una serie di esempi significativi, in cui si metteranno in luce tutte le incongruenze presenti nel testo del D.Lgs 28/11 e da cui si evincerà come, senza opportune correzioni, si rischia di premiare impianti che consumano di più.

Per questo è necessario che il recupero di calore sull’aria espulsa e il free-cooling siano considerati energia rinnovabile e non soltanto riduzione del fabbisogno: anche a questo proposito il documento AICARR sarà molto chiaro.

In definitiva che cosa intende fare AICARR? Il Presidente di AiCARR, ing. Michele Vio, ha per l’appunto costituito un gruppo di lavoro

“Produrre il freddo da fonti rinnovabili è difficile. Pensate a climatizzare con solar cooling un centro commerciale!” su questo importantissimo problema. Il nostro obiettivo è quello di avviare quanto prima – e come vede lo stiamo già facendo – un serrato dibattito fra gli addetti ai lavori in modo da fare chiarezza su questo e molti altri “punti oscuri” del Decreto Legislativo.

Per fare ciò la Giunta Esecutiva di AiCARR ha già messo in calendario le seguenti azioni: • pubblicazione entro settembre, in occasione del Convegno internazionale di Baveno, il già citato position paper da diffondere fra i Soci e inoltrare alle competenti sedi ministeriali; • programmare entro l’anno due incontri tecnici specificatamente dedicati a questo tema da tenersi in due città, una del nord e una del sud, verosimilmente Torino e Napoli; • programmare nell’ambito di Mostra Convegno Expocomfort (marzo 2012) un seminario tecnico cui si spera partecipino i responsabili del Ministero dello Sviluppo Economico.

Avete speranza di essere ascoltati?

Onestamente, credo che sarà molto difficile poter modificare qualcosa, anche perché il problema è ormai chiaramente di natura politica. Il limite del 50% fissato dal Decreto è raggiungibile utilizzando la formula riportata nel Decreto stesso, che non considera il rendimento della rete elettrica. Se si volesse effettuare un calcolo

“Non è possibile considerare il free-cooling e il recupero di calore sull’aria espulsa solamente come riduzione del fabbisogno” corretto, tale limite dovrebbe essere abbassato, perché irraggiungibile nella realtà. La vedo una soluzione impercorribile: l’opinione pubblica prenderebbe questo abbassamento non come una correzione di un’imprecisione iniziale, ma come scelta di un Governo poco sensibile alla sostenibilità ambientale.

AICARR sta valutando alcune

RECUPERATORE di calore a flussi incrociati doppio stadio stiamo cercando di evidenziare con esempi semplici le anomalie che potrebbero verificarsi.

AICARR ha il vantaggio di essere un’associazione culturale e, come tale, super partes. A noi non interessa che sia scelta una tecnologia invece di un’altra. Abbiamo solamente il dovere, come esperti del settore, di evidenziare le cose che non vanno e suggerire le soluzioni possibili. n

soluzioni, o per meglio dire alcune “scappatoie”, che cercano di salvare sia la forma sia la sostanza, sperando che vengano recepite nel modo corretto. Auspichiamo, inoltre, che si abbia la pazienza di leggere tutto il documento che sarà presentato, capirne lo spirito, non guardare e giudicare solamente le formule che verranno proposte. Per agevolare questo passaggio

“Il limite del 50% è raggiungibile utilizzando la formula riportata nel Decreto, ma irraggiungibile nella realtà”

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TAVOLA ROTONDA

Come cambia il comparto alberghiero Rispondono l’industria e la progettazione «Lavorando con gli albergatori – racconta Roberto Bellucci Sessa, amministratore della società d’ingegneria ITACA di Napoli – ho compreso come siano attenti all’efficienza energetica ma soprattutto alla manutenzione, alla facilità di accedere agli impianti e alla semplificazione degli schemi di impianto. Sono interessati inoltre alla possibilità di sezionare, parzializzare l’impianto. In questo momento di crisi del settore turistico serve gestire con intelligenza aree che non vengono occupate.» di Marco Zani e Erika Seghetti

LaLacommittenza committenza sente la crisi

sente la crisi

«L’efficienza energetica è un aspetto di grande interesse – dichiara Andrea Pallavicini – sopratutto in considerazione del periodo di crisi che sta attraversando il settore alberghiero e del fatto che l’incidenza delle utilities all’interno del bilancio è passato nel giro di alcuni lustri dal 5% a circa il 7%.»

La parzializzazione degli impianti, che consente di chiudere alcuni ambienti o piani inutilizzati, è un’esigenza sempre più incalzante perché, continua Pallavicini: «lavorando in una location destinata ad un’utenza business, che ha più di 200 stanze ed un’occupazione “a battito cardiaco”, ovvero soggetta ad ampie fluttuazioni, picchi durante la settimana o nel periodo fieristico e affluenza che diminuisce durante molti fine-settimana per noi era necessaria una

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progettazione che prevedesse una suddivisione per piano e mezzopiano, in orizzontale e verticale. Evitare di dissipare energia è una strategia per far quadrare i bilanci a fine anno. Purtroppo oggi è questa l’esigenza del settore alberghiero che si cerca di conseguire anche a scapito di scelte “irrazionali”. Ho trovato in più strutture alberghiere – racconta Pallavicini – impianti a quattro tubi dove il gruppo frigo veniva spento, magari da settembre fino a marzo, per poi accenderlo appena il cliente si lamentava che aveva caldo. Il taglio dei costi ha portato anche a questo: a fare degli investimenti su un impianto a 4 tubi e poi essere costretti anche per poco a spegnere il gruppo frigo per risparmiare. Ha allora avuto senso questo investimento?»

L’industria della climatizzazione è pronta a soddisfare queste richieste?

Andrea Pallavicini Direttore Cosmo Hotel Palace

Paolo Cervio Direttore Tecnico Systemair S.p.A.

Ferruccio De Paoli Responsabile Alleanze strategiche di Robur

Impianti poco sofisticati «La progettazione può soddisfare queste esigenze di parzializzazione d’impianto e contenimento dei costi partendo dalla valutazione della permanenza media delle persone negli ambienti – afferma Bellucci – ed è necessaria una distinzione fra le camere e gli ambienti comuni. Per le camere, in cui la permanenza media è sulle otto ore, e nella maggior parte delle quali si dorme, la tipologia più usata è un sistema ad aria primaria e fan coil. Si tratta non del migliore dei sistemi disponibili dalla tecnica, ma rappresenta un buon compromesso tra costi di installazione e flessibilità di gestione (modifica, velocità dell’aria, temperatura). Altro discorso va fatto, invece

Jacques Gandini Responsabile marketing Clivet

Roberto Bellucci Sessa Amministratore ITACA di Napoli

– continua Bellucci –, per le sale riunioni, perché ambienti caratterizzati da permanenze che si attestano generalmente intorno alle 3 ore o poco più e sottoposti a forti variazioni del flusso di persone, che possono causare un sovradimensionamento dell’impianto. In questo caso, e prendendo come esempio un recente progetto realizzato a Napoli, è possibile utilizzare la generazione termica e installare un gruppo polivalente ad aria che serve i fan coil attraverso un impianto a quattro tubi con una pompa di calore a recupero. Va certamente considerato – precisa Bellucci – che si sta parlando, in questo caso, del Sud Italia dove le Pdc ad aria, per i nostri climi, garantiscono una buona efficienza.»

È l’ora È l’ora dell’aria?

dell’aria

«Realizzare un impianto a tutt’aria è diventato molto più facile negli ultimi tempi – spiega Paolo Cervio – perché, con la suddivisione degli impianti su più piani e la parzializzazione delle camere, sono diminuite conseguentemente le dimensioni dei canali che trasportano l’aria. Quindi si ha bisogno di spazi ridotti, perché ci sono più macchine con una portata minore e con canalizzazioni più piccole.»

Oltre a un guadagno in termini di spazio, la gestione dell’aria consente anche di ridurre i consumi energetici e lo sguardo dovrebbe essere rivolto all’Europa, come precisa Cervo: «A livello europeo, in questo settore, si tende sempre più a usare motori EC che offrono un grosso risparmio energetico e massima regolazione e poi recuperatori di calore ad alta efficienza, soprattutto rotativi o in controcorrente, e muniti di filtri ad alta efficienza, che consentono di avere una qualità dell’aria migliore. L’uso dei motori EC – continua Cervio – è diventato sempre più importante anche per la presenza di estrattori, che permettono di regolare la gestione dell’aria in tutti i vani, anche con l’opzione on-demand. Nelle colonne con tanti bagni è ora possibile estrarre la quantità d’aria richiesta a seconda delle necessità dei vari vani, con più modularità e meno centralizzazione rispetto a prima. Per esempio, nel bagno posso inserire un rilevatore di persona, piuttosto che un umidostato per il controllo di umidità e temperatura, oppure posso agire in modo differente utilizzando estrattori che hanno anche una compensazione sulla pressione o sulla temperatura.»

Portata variabile Partendo dal presupposto che deve essere fatta una distinzione fra camere e ambienti più grandi come le sale riunioni, parlando di quest’ultime Cervio ammette di prediligere «sistemi a tutt’aria a portata variabile e impianti a dislocamento.»

Il problema degli impianti ad aria è sempre stato il costo elevato, causato dalle dimensioni dei ventilatori, delle canalizzazioni e, come afferma Cervio: «dalla tendenza a realizzare impianti in grado di “coprire” il fatidico giorno più caldo dell’anno. Adesso, però, con la possibilità di regolazione su tutte le componenti impiantistiche, con la presenza di diffusori ad alta induzione e regolatori di portata

Recupero rotativo ad alta efficienza, alta efficienza di filtrazione e facile manutenzione

#9

23

che consentono risparmi energetici in base al numero delle persone presenti nell’ambiente, un impianto del genere è molto più economico.»

E la regolazione degli ambienti come viene gestita? «Con termostati che, agendo sui regolatori di portata e sui motori EC dei ventilatori, gestiranno il flusso d’aria in base alle necessità.

Per le zone comuni e nei grandi ambienti come reception, bar, ristorante, sale riunioni, si potranno utilizzare impianti a portata variabile con regolatori di portata dotati di batteria di post-riscaldamento e diffusori ad alta induzione a soffitto. Per ambienti interni molto alti si possono prevedere diffusori a dislocamento a parete, magari con l’utilizzo di eventuali finte colonne o “circondando” col diffusore quelle presenti nelle zone centrali.»

Perdite di carico «L’aria è certamente un ottimo vettore per offrire una climatizzazione a ciclo annuale basata sulla tecnologia della pompa di calore ed il contenimento delle perdite di carico, specie quando sono previsti sistemi di recupero calore ed elevati livelli di filtrazione è di fondamentale importanza per diminuire in maniera sostanziale i consumi energetici legati alla ventilazione – esordisce Gandini, responsabile marketing di Clivet –. Notiamo che spesso vi è la tendenza ad utilizzare filtrazioni molto elevate, che se da un lato garantiscono adeguati standard di qualità dell’aria richiedono spesso ingenti perdite di carico. A questo si aggiunge il fatto che i recuperatori tadizionalmente impiegati, siano essi a piastre o rotativi, possono comportare perdite di carico nell’ordine di 300-400 pascal, che portano ad un costo energetico di ventilazione cospicuo per il ciclo-vita dell’impianto. Anche per i costruttori – precisa Gandini – è di vitale importanza limitare le perdite di carico lato aria: secondo le nostre

Un albergo in classe A

Il nuovo Holiday Inn di Mozzo è il primo albergo in Italia in classe energetica A. Sorta in soli 7 mesi la struttura comprende 98 camere climatizzate e una sala riunioni da 130 metri quadrati.

I consumi energetici sono la principale fonte di spesa e di impatto ambientale di una struttura alberghiera.

L’installazione delle pompe di calore ad assorbimento a gas ha consentito di risparmiare fino al 40% sulle spese di riscaldamento annuali, con un pay-back time del maggior costo sostenuto inferiore ai 4 anni.

L’impianto è composto da quattro centrali di trattamento aria, dotate di recuperatore di calore a flussi incrociati a servizio dell’aria primaria, e da una serie di ventilconvettori a soffitto e a parete. La produzione di acqua calda sanitaria è garantita dallo stoccaggio di 10.000 litri di acqua in cinque bollitori. Le potenze richieste sono pari a 400 kW per il riscaldamento, 150 kW per l’acqua calda sanitaria e 400 kW per il condizionamento. Le potenze sono state soddisfatte con cinque gruppi ad assorbimento preassemblati Robur costituiti da pompe di calore ad aria reversibili, refrigeratori per raffreddamento e con recupero di calore. I gruppi sono stati posizionati sul tetto, evitando così l’utilizzo di spazi tecnici interni.

Le unità sono in grado di produrre acqua calda fino a 60°C per riscaldamento (garantendo il funzionamento anche a -20°C di temperatura esterna) e acqua refrigerata fino a 3°C per condizionamento. L’ottimizzazione

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stime infatti nella media 1/3 dei consumi è causato dal movimento d’aria all’interno delle strutture.»

La soluzione proposta dal responsabile marketing di Clivet per tutte le esigenze di rinnovo e purificazione dell’aria è quella di «utilizzare sistemi di recupero termodinamico attivo che utilizzano l’aria espulsa come sorgente energetica e che, con il proprio circuito a espansione diretta in pompa di calore di tipo reversibile, rendono disponibile energia termica o frigorifera con un’elevata efficienza di trasformazione (efficienza invernale COP pari a 7,6 con -5°C esterni).

Questa energia di recupero, superiore ai tradizionali sistemi di recupero statici o rotativi, viene utilizzata per abbattere il carico dell’aria esterna di rinnovo e per fornire ulteriore potenza termica o frigorifera all’ambiente servito, secondo la domanda e qualora le condizioni lo consentano, diminuendo dunque i consumi energetici complessivi anche del 40% a seconda delle diverse applicazioni. I vantaggi energetici non si fermano al recupero e generazione dell’energia; un ulteriore vantaggio di questo tipo di soluzioni è legato al fatto che gli scambiatori impiegati sono delle semplicissime batterie alettate le cui perdite di carico possono oscillare tra i 30 ed i 40 pascal, che unito alla filtrazione elettronica contribuiscono in maniera sostanziale alla diminuzione dei costi di ventilazione per tutto il ciclo di vita dell’impianto.»

«A livello di filtrazione – interviene Cervio – la tendenza è invece quella dell’utilizzo di filtri ad alta efficienza e a grande portata.

Il problema dei vecchi filtri è che si intasavano facilmente, causando elevate perdite di carico. Adesso si utilizzano filtri a tasche con una capacità di accumulo elevata che significa: tempi di intasamento più lunghi, manutenzione meglio programmabile, possibilità di controllo del livello di intasamento del filtro e quindi anche di contenimento delle perdite di carico.»

del funzionamento dell’impianto ha portato a una regolazione delle temperature di mandata dell’acqua agli impianti a 50°C in inverno e a 7°C in estate. Durante il funzionamento estivo si provvede anche alla produzione di circa 80 kW di potenza termica di recupero, totalmente gratuita, che contribuisce in maniera sensibile al riscaldamento dell’acqua calda sanitaria.

L’integrazione della stessa è di pertinenza di un gruppo

termico preassemblato a condensazione, sempre di fornitura Robur, posto sulla copertura dell’albergo, oltre che a una serie di collettori solari sottovuoto.

L’adozione della tecnologia ad assorbimento ha portato a un importante risparmio dei costi di gestione, quantificabile in circa 12.000 €/anno rispetto a una soluzione tradizionale con caldaia a condensazione e chiller elettrico.

LaLagestione gestione Manutenzione «Vorrei focalizzare l’attenzione anche su un altro aspetto – interviene Pallavicini –, quello della manutenzione. Purtroppo, all’interno delle strutture alberghiere, a meno che non si tratti di una struttura talmente ampia da poterselo permettere, c’è un solo manutentore e “di primo livello”, ovvero un tecnico che sa, ad esempio, cambiare un rubinetto, chiudere una valvola dell’acqua, ma non è in grado, ad esempio, di andare a cambiare i parametri su un gruppo frigo o di rendersi conto se c’è un compressore che non funziona o se è solo un po’ scarico di freon o altro. Serve assistenza qualificata esterna. E invece, per ridurre i costi, ho visto in parecchie strutture tagliare sull’assistenza programmata – rivela Pallavicini –. Il risultato? Queste strutture alberghiere hanno problemi negli impianti elettromeccanici.»

«Quello che noi notiamo, da progettisti – interviene Bellucci –, è che spesso manca lo sviluppo e l’elaborazione da parte della committenza di piani di manutenzione concordati con le aziende, perché soltanto loro, conoscendo la specificità delle macchine, riescono a garantire dei piani di manutenzione specializzati.»

Dovrebbe esserci un collegamento più stretto tra tutti i soggetti del sistema: progettisti, aziende costruttrici e committenti e Bellucci aggiunge: «Quello che apprezzo nelle grandi strutture alberghiere è la presenza degli uffici tecnici, perché gli esperti del settore ci aiutano a comprendere meglio le problematiche di gestione di cui non sempre siamo a conoscenza.»

Rivolgendosi a Pallavicini, Gandini domanda: «Quindi l’Hotellerie vedrebbe di buon occhio la fornitura prodotto e servizio da parte dei costruttori?»

«Viste le difficoltà degli ultimi tempi – risponde Pallavicini – credo che qualsiasi struttura alberghiera prenderebbe in considerazione

un pacchetto post-vendita offerto da un’azienda. Infatti, molti alberghi stanno adottando dei pacchetti di facility management, perché ci si rende conto che la gestione manutentiva esterna entra in contrasto con le nostre esigenze di tempestività degli interventi.»

«Sotto questo aspetto – interviene Paolo Cervio – l’industria e la progettazione dovrebbero, in primo luogo, cambiare mentalità.

E lo stimolo dovrebbe arrivare dal mercato nord europeo dove – continua Cervio – tutti i componenti dei recuperatori di calore sono montati su slitte con attacchi elettrici a sgancio rapido per la pulizia, sostituzione e manutenzione dei vari pezzi di una macchina. Mi auguro che anche in Italia si arrivi ad adottare questo sistema perché, visto che la manutenzione può farla direttamente una ditta manutentrice, questo comporterebbe un abbattimento dei costi.»

La regolazione, un problema «Altro elemento su cui riflettere – dichiara Pallavicini – è quello della building automation che è entrata negli anni sempre più all’interno degli alberghi, con lo scopo di migliorare gli obiettivi di efficienza energetica. Spesso si tratta di sistemi sofisticati, che necessitano sempre più del supporto di un IT manager, o comunque di un manutentore con un skill sul controllo elletromeccanico molto approfondito, senza la quale risulta impossibile sfruttare al 100% le possibilità del sistema. Ma quanti alberghi possono permettersi un IT manager o un “maintenance engineer“?»

Sistemi, non prodotti «Mettere in primo piano il tema dell’efficienza energetica e di funzionamento – dichiara Gandini – significa fornire soluzioni impiantistiche basate su una logica di sistema, dove tutti i componenti

Impianto idronico e WSHP per il Laguna Palace di Venezia

È un progetto variegato quello del Laguna Palace di Venezia, dove due corpi principali, denominati Building A e Building B, contengono complessivamente 384 camere d’albergo. Di esse, 31 sono Suites e 21 Junior-suites, di 55/60 m² ciascuna e dotate di

“kitchenette” e di servizi comuni come ad esempio una reception dedicata ed un bar. A completamento si trovano una grande reception-hall, un’ampia area living, vari ristoranti ed una serie di sale riunioni (meeting rooms).

Il terzo corpo, denominato Laguna Conference Center, contiene un innovativo centro congressi modulare ed il “Laguna Gallery” un open space di ben 600 m². Tutte le strutture sono dotate delle più sofisticate tecnologie come oramai la maggior parte delle strutture alberghiere d’alto livello.

Le necessità delle zone di cui si compone il complesso sono diverse e dipendono in maniera marcata dal profilo di utilizzo. Le camere dell’albergo sono caratterizzate da un’occupazione complessiva mediamente stabile, e pertanto la tipologia impiantistica adottata è di tipo idronico centralizzato, basata su refrigeratori condensati ad aria.

Le Suites e le sale del Conference Center presentano invece un’occupazione tipicamente variabile, le prime per il loro posizionamento di nicchia e le seconde in ragione degli eventi. Appare dunque inevitabile la scelta di un sistema decentralizzato, con produzione di energia termofrigorifera solo dove e quando serve e contenimento dei costi di esercizio.

La tipologia impiantistica adottata è quella dell’anello d’acqua, basata su pompe di calore acqua-acqua ed acqua-aria.

#8

25

L’HOTEL AGUAS DE IBIZA, che ha adottato un sistema di pompe di calore acqua-acqua, utilizza l’impianto come strumento di marketing rivolto ai clienti, ai quali vengono illustrati i vantaggi energetici in un’apposita brochure scaricabile dal sito internet dell’albergo

dell’impianto sono progettati per dialogare tra loro e sfruttare al meglio le risorse disponibili, privilegiando l’utilizzo delle rinnovabili e rendendo il sistema in grado di autogestirsi impostando pochi semplici parametri. Prendendo come esempio una realizzazione di Clivet nel settore alberghiero, da un ambiente come quello di un conference center, spesso facente parte di una comune struttura ricettiva – spiega Gandini – è possibile prelevare il calore generato dalle persone presenti in sala, trasferirlo, per esempio, in un sistema ad anello d’acqua, rendendone il contenuto energetico disponibile ad altre unità in pompa di calore allacciate all’anello che contemporaneamente possano beneficiare di questa energia per produrre acqua calda sanitaria o semplicemente per riscaldare ambienti al piano interrato, che magari contemporaneamente possono richiedere di essere riscaldati – continua Gandini –. Con la logica dei singoli prodotti, e non del sistema completo, questo tipo di dialogo tra i singoli componenti dell’impianto spesso non esiste, per cui ingenti quantità di energia possono essere sprecate inutilmente. Il differenziale nell’impiantistica del nostro settore lo farà l’ottica di sistema con indubbi vantaggi per i gestori», ribadisce Gandini.

Retrofit Retrofit, come fare?

come fare?

«Il problema rimane, però, sempre lo stesso – sottolinea Pallavicini –. Considerando lo stato di crisi, quale struttura azzarda una conversione dei vecchi impianti se non necessario?»

«In riferimento a sistemi di distribuzione dell’aria – risponde Cervio – se il ventilatore della macchina sta funzionando correttamente e non si ha la necessità di utilizzare un sistema a portata variabile, è inutile sostituirlo. Se invece ho un impianto che può permettermi poi di operare con la portata variabile, allora ben venga la sostituzione con un ventilatore con un motore EC. Sopratutto perché – sottolinea Cervio – è possibile farlo a costi ridotti facilmente recuperabili nella gestione dell’impianto.»

«La riqualificazione di un edificio di grandi dimensioni, come un hotel, oggi, anche grazie al nuovo decreto 28/2011 sulle rinnovabili, non comporta più una spesa insostenibile», dichiara il responsabile delle alleanze strategiche della Robur Ferruccio De Paoli, che aggiunge: «Con le nostre soluzioni aerotermiche, che sfruttano una tecnologia intermedia fra una pompa di calore e una caldaia a condensazione, interveniamo su edifici già predisposti con una rete a gas, senza andare quindi a toccare la distribuzione interna. Un intervento che consente di abbattere del 30-40% i costi di gestione relativi al consumo di gas ed elettricità», sottolinea De Paoli.

Le rinnovabli Le rinnovabili Condotti flessibili insonorizzati

«L’uso di energie rinnovabili e il green design, nelle strutture alberghiere, sono stati inizialmente una grande operazione di marketing.»

Questa è l’opinione di Pallavicini, che aggiunge: «In quelle due o tre valutazione che mi è capitato di fare, nella mia esperienza professionale, non è mai stato dato esito positivo nell’uso, ad esempio, di pannelli fv sulla copertura, rispetto a quello che era poi l’effettivo vantaggio economico. Tuttavia – continua – alcune aziende sono molto attente al problema ecologico, mi riferisco sopratutto a quelle tedesche o svedesi, e spesso sono interessate a sapere che tipi di atteggiamenti hai nei confronti della sensibilità ambientale.»

Lo spazio “La struttura alberghiera – dichiara Pallavicini – ha poi un altro problema: la carenza di spazio in copertura. La maggior parte dei m² sono occupati dagli impianti, ovvero dal fine corsa della cabina degli ascensori, dal locale caldaia, dal gruppo frigo e via dicendo. E

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#8

resta soltanto un 15-20% di superficie disponibile per l’installazione di pannelli solari. Infatti – continua Pallavicini –, le catene americane, quando possono, creano una zona tecnica ad ogni piano, o alternano un piano normale e uno tecnico.» «È vero – risponde De Paoli – che qualsiasi sistema modulare occupa più spazio di sistemi concentrati, però vorrei riportare l’attenzione sulla normativa. Non dimentichiamo che oggi in tutta Italia, e soprattutto in Lombardia, dove c’è un DGR molto interessante per il mondo pompe di calore, è obbligo produrre il 50% dell’acqua calda sanitaria con energia rinnovabile. In Lombardia, Emilia Romagna, e a breve su tutta l’Italia, il decreto sulle rinnovabili 28/11 impone un sempre crescente uso del rinnovabile. Se faccio una riqualificazione di un hotel, a partire da maggio 2012, sarà obbligatorio coprire il 20% di tutto il fabbisogno con fonti rinnovabili. E se prima si prediligeva l’installazione di pannelli solari, ora si potrà optare anche per le pompe di calore. Il vantaggio per la proprietà è il salto di classe energetica della struttura», commenta De Paoli.

«L’incremento del valore del bene immobiliare è sicuramente interessante – risponde Pallavicini –, tuttavia oggi il settore alberghiero è più impegnato nell’ottimizzazione delle risorse esistenti piuttosto che nell’idea di fare un investimento impiantistico nel campo del rinnovabile. Ovviamente se non strettamente necessario, ma le priorità sono altre – continua – e comunque il tempo di pay back dell’investimento deve essere molto rapido.»

Condotti semirigidi insonorizzati

Acustica Acustica «Io affronterei anche l’ultimo aspetto della questione, quello legato alla rumorosità degli impianti – interviene Bellucci –. In seguito all’esigenza di parzializzazione, si sono installati più gruppi in aree vicine alle camere e, quindi, alla rumorosità della ventola del ventilconvettore si è aggiunta anche quella dei gruppi.»

«Secondo la mia esperienza – commenta Cervio – due sono gli elementi presenti in una stanza più rumorosi in assoluto: il ventilconvettore e il frigorifero. Nel ventilconvettore oltretutto – continua Cervio –, per buono che sia, dopo un po’ di tempo la girante si sbilancia, i cuscinetti iniziano a far rumore, le lamiere vibrano e questo senza contare il problema igienico sanitario delle vaschette di raccolta della condensa. Se si vuole evitare il rumore dei gruppi che sono stati aggiunti per parzializzare le zone, esistono in commercio degli ottimi prodotti flessibili insonorizzanti che, usati nell’ultimo tratto prima di arrivare alla bocchetta, risolvono il problema. Si tratta di piccoli accorgimenti – sottolinea Cervio – e poco costosi.»

«Per quanto riguarda le unità di generazione – si inserisce Gandini – negli anni la situazione è notevolmente migliorata. Oggi le tecnologie modulari multiscroll, i ventilatori e le pompe a velocità variabile consentono livelli di rumorosità contenuti. Forse permane ancora qualche elemento sulla diffusione del calore di prossimità, anche se le tecnologie che sfruttano pannelli radianti o travi fredde, pur dovendo fare i conti con la maggiore inerzia termica, stanno sicuramente cambiando anche questo elemento.»

«A proposito della trave fredda – interviene Cervio – sebbene sia sempre stata ben considerata per gli open space, spesso ha dei problemi di costo/potenzialità per le camere. Il rapporto tra il costo che

ha una trave fredda rispetto a un’altra tipologia impiantistica per delle stanze non molto grandi a volte la sfavorisce.»

Cervio invita, poi, a guardare favorevolmente ai ventilatori di nuova generazione, caratterizzati da portata variabile e da uno spettro sonoro migliorato: «La prassi di insonorizzazione attualmente usata non prevede più l’isolamento interno dei canali, che causava una proliferazione batterica, ma l’installazione a monte di tutta la canalizzazione, che rispetto a prima è molto più piccola e pulita, di silenziatori.»

Altro elemento importante è il diffusore che «possibilmente ad alta induzione, deve essere correttamente dimensionato per poter funzionare alle differenti portate, silenziosamente, senza creare correnti fastidiose.» È necessario, quindi, come sottolinea Cervio, limitare la metratura dei tubi flessibili che se contorti su se stessi aumentano considerevolmente le perdite di carico ed utilizzare il condotto flessibile del tipo microforato insonorizzante dotato di pellicola interna che non permette la fuoriuscita del materiale fonoassorbente, come in uso nel settore ospedaliero.

«Tornando al discorso delle stanze – conclude Cervio – per risolvere il comune problema della regolazione del flusso dell’aria sparata da “bocchette da primo prezzo”, si dovrebbe pensare all’installazione di, chiamiamoli “diffusori da parete ad alta induzione”, che offrono le migliori prestazioni dei diffusori da soffitto ad alta induzione ma evitano i costi di controsoffittatura perché si possono installare a parete.» n

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Sistemi impiantistici

Portata variabile e sistemi radianti,

anche in albergo si può

Confronto ragionato sui vantaggi e svantaggi delle tipologie impiantistiche nel settore alberghiero e analisi della velocità di messa a regime di Michele Vio

E

siste un impianto di climatiz-

ideale per gli alberghi? I parametri di scelta per il progettista sono molteplici e la loro importanza può mutare sia in funzione della tipologia dell’albergo sia per l’evolversi della sensibilità dei committenti (ovvero il proprietario dell’albergo) o del cliente finale (l’utilizzatore della stanza d’albergo).

Nelle camere d’albergo si usa attualmente uno schema impiantistico abbastanza comune, fancoil o sistemi ad espansione diretta VRF-VRV, entrambi caratterizzati da terminali ventilati ubicati direttamente all’interno dell’ambiente supportati, quando possibile, da un sistema di trattamento dell’aria primaria.

Altre due tipologie d’impianto zazione

possono essere utilizzate con successo: i sistemi radianti a soffitto e i sistemi VAV a portata d’aria variabile. L’articolo propone

una panoramica su pregi e difetti di ogni tecnologia in funzione dei parametri di scelta adottati.

La scelta dell’impianto ottimale in un albergo va fatta sulla base degli obiettivi che si vogliono perseguire.

DISTRIBUZIONE EFFICACE. In una camera d’albergo una buona qualità dell’aria deve essere garantita soprattutto a 70-80 cm da terra, altezza a cui è posizionata la testa di una persona distesa a letto

#9

29

CHECK LIST PER LA PROGETTAZIONE Il controllo della qualità dell’aria ambiente È probabilmente il requisito più importante, anche se spesso si tende a dimenticarlo. Da questo punto di vista, clamorosa è la problematica generata dal diffondersi della SARS nei primi anni del secolo: il virus si è trasmesso dal paziente 0, contagiato da animali, al paziente 1 all’interno di una struttura alberghiera.

Oltre ad evitare il diffondersi di batteri più o meno nocivi nell’ambiente, l’impianto di climatizzazione dovrebbe evitare di muovere polvere, di trasmettere cattivi odori e, nel contempo, assicurare il corretto ricambio dell’aria nella zona occupata, specialmente nelle aree riservate ai fumatori.

Inoltre è necessario che la camera sia mantenuta in sovrapressione rispetto al bagno ed al corridoio e non vi sia alcuna miscela d’aria tra camere contigue.

La zona occupata, nelle camere, si trova ad un’altezza nettamente inferiore rispetto agli impianti nel terziario, perché una persona distesa a letto ha la testa a 70 – 80 centimetri da terra, circa la metà rispetto a quella di una persona seduta. È pertanto importante non solo immettere una quantità sufficiente al fabbisogno igienico delle persone ed alla sovrapressione dell’ambiente, ma anche distribuirla con un’efficacia della ventilazione elevata, in modo che effettivamente raggiunga le zone dove è realmente richiesta.

In generale si può dire che: • la qualità dell’aria ambiente è tanto maggiore quanto è

CORRENTI d’aria generate da un sistema di ventilazione

maggiore la quantità dell’aria esterna immessa, a parità di efficacia della ventilazione • l’efficacia della ventilazione è maggiore negli impianti dove l’aria primaria viene immessa dall’alto e ripresa dal basso, rispetto a quelli che lavorano solo per espulsione attraverso le aperture I fan-coil e i VRF non garantiscono una buona qualità dell’aria, soprattutto per la presenza del filtro a bordo del terminale, che dovrebbe essere pulito spesso, ma di fatto è sempre sporco e intasato (vedasi successivamente le problematiche sulla manutenzione).

Inoltre l’efficacia della ventilazione può essere negativamente influenzata dalla mutua posizione della bocchetta d’immissione dell’aria primaria e del terminale, generalmente posto in alto per motivi di spazio e di sicurezza. Ciò può comportare anche una distribuzione dell’aria non corretta con possibile movimento di polvere in ambiente.

I sistemi radianti garantiscono un’ottima qualità dell’aria. La quantità di aria in movimento è minima e non vi è sollevamento di polvere.

Gli impianti VAV hanno il vantaggio di immettere un’elevata quantità di aria esterna.

I sistemi radianti garantiscono un ottimo comfort ambientale per effetto dello scambio per irraggiamento, in particolare nel caso del soffitto, grazie all’ottimo fattore di vista (la persona distesa a letto vede il soffitto, mentre non vede il pavimento). Consentono di mantenere una temperatura dell’aria in ambiente più alta in estete e più bassa in inverno, a parità di benessere.

Con i fan-coil e i VRF la distribuzione dell’aria è scarsa ed è possibile generare fastidiose correnti d’aria, soprattutto perché le fonti sono due: il terminale e il diffusore dell’aria primaria. Può migliorare in un impianto VAV a patto che i diffusori siano posizionati in modo corretto.

Comfort termico

Indipendenza della regolazione climatica

All’interno della rivista vi è un articolo dedicato all’argomento, cui si rimanda per approfondimenti.

Variable flow rate and radiant systems, even in hotel

Systems and VRF fan coils are the most common types of plants in the hotel industry, but also the plant might be a great VAV system, especially in places where summer temperatures don’t present higher peaks. From the energy point of view it represents the best solution due to the massive use of free cooling. On the other hand may require more power for refrigeration units precisely in the hottest hours of the year.

Very positive is the adoption of the radiant ceiling. Combined with primary air, it appears to be the best system for the speed in achieving the operating temperature of comfort and energy efficiency.

Keywords: Hotel, VAV, free coling, radiant, ceiling,

30

#8

Velocità di messa a regime La velocità della messa a regime, unita alla capacità di adattarsi rapidamente alle mutate esigenze dell’occupante, è un elemento fondamentale per ridurre il consumo energetico, perché consente di disattivare la climatizzazione quando il cliente è assente dalla stanza e di riattivarla non appena rientra.

Le differenze tra un sistema radiante a soffitto e le altre tipologie di impianto sono descritte nel box.

Per indipendenza della regolazione climatica si intende la possibilità, da parte del cliente, di riscaldare o raffreddare l’ambiente a seconda delle proprie abitudini e sensazioni. Ciò significa adottare sistemi di climatizzazione in grado di riscaldare alcune zone e contemporaneamente raffreddarne delle altre.

Questa funzione è tanto più importante quanto più sono lussuosi gli alberghi, quanto più internazionale è la loro clientela e quanto più l’edificio sia predisposto a richiedere carichi termici contemporanei di segno opposto (palazzi vetrati o con strutture leggere, fortemente influenzati dall’irraggiamento solare). Lo consentono tutti i sistemi a parte il pavimento radiante.

Pertanto la manutenzione non viene mai effettuata in modo corretto, compromettendo l’igiene dell’ambiente.

Sono nettamente favoriti tutti gli impianti che non hanno organi di movimento o filtri all’interno dell’ambiente, quindi primi fra tutti i sistemi radianti e gli impianti VAV.

Velocità d’installazione PULIZIA. Un’accurata manutenzione di un fan-coil richiede almeno 30 minuti di tempo. Ciò significa che per un albergo con 150 fan-coil sono necessarie 75 ore

Comfort acustico È uno dei parametri fondamentali richiesti ad un impianto. Da questo punto di vista fan-coil e VRF sono penalizzati rispetto a quelli con ventilazione posta all’esterno dell’ambiente. I sistemi radianti sono favoriti rispetto ai VAV per la minore portata d’aria.

Limitazione degli spazi occupati dall’impianto Soprattutto nelle ristrutturazioni di edifici storici, vi è la necessità di ridurre gli spazi occupati dall’impianto nel suo complesso (terminali, centrali di trattamento dell’aria, canalizzazioni, tubazioni, ecc.). da questo punto di vista, l’impianto VAV è fortemente penalizzato dalla dimensioni dei canali.

Molto importante è anche l’invasività dell’impianto nell’ambiente. Questa è da intendersi nel senso più ampio, perché riguarda l’influenza dell’impianto sulle strutture (pavimento, muri, soffitto) sia in fase d’installazione che di funzionamento. Generalmente si cerca di lasciare liberi gli spazi a livello del pavimento, quasi tutti occupati dall’arredo. I fan-coil, VRF sono quasi sempre

posizionati nelle zone alte e ciò aumenta i problemi di manutenzione.

Semplicità di manutenzione La manutenzione è un aspetto generalmente poco tenuto in considerazione nella progettazioni degli alberghi. Invece dovrebbe essere uno degli aspetti principali, non fosse altro perché incide fortemente sull’igiene della stanza.

Terminali posti in ambiente con filtri luridi e vasche di raccolta della condensa piene di muffa sono all’ordine del giorno. La pulizia della stanza può anche essere impeccabile, ma c’è il forte rischio di diffusione di batteri dall’impianto di climatizzazione.

Se il fan-coil è inserito nel controsoffitto, una accurata manutenzione richiede almeno mezz’ora di tempo. Il che significa che, per un albergo con 150 fan-coil, sono necessarie 75 ore, ovvero due settimane lavorative di una persona. Poiché la manutenzione andrebbe fatta ogni quindici giorni, o almeno una volta al mese, ciò significa avere un dipendente che è occupato da questo lavoro a tempo pieno, o, nella migliore delle ipotesi, per metà del proprio tempo.

CHIUSO PER RISTRUTTURAZIONE. Solitamente la ristrutturazione degli alberghi viene fatta a zone, mentre l’Hotel Gallia di Milano ha deciso di chiudere completamente i battenti almeno fino a dicembre 2011

La velocità d’installazione è un requisito importante soprattutto nel caso di installazione di impianti in alberghi già esistenti. È fondamentale limitare il tempo di chiusura dell’intera struttura o di una sola zona. Da questo punto di vista gli impianti ad espansione diretta VRF presentano degli indubbi vantaggi.

Contenimento dei costi dell’investimento iniziale L’albergo è una attività commerciale: è naturale che si effettui un controllo sui costi iniziali d’installazione. È il motivo principale per cui gli impianti a fan-coil e VRF sono i più utilizzati.

Il problema è che generalmente ci si limita solo a questo aspetto, senza considerare il risparmio che si può ottenere negli anni grazie ad un’elevata efficienza energetica.

Flessibilità per l’eventuale ampliamento dell’impianto nel tempo La ristrutturazioni degli alberghi è spesso fatta per zone nel corso degli anni. In questi casi è importante che l’impianto sia sufficientemente flessibile da potersi evolvere nel corso degli anni senza troppi oneri aggiuntivi.

Soprattutto è fondamentale che, durante i lavori in una certa zona, l’impianto sia in grado di climatizzare le altre zone cui è asservito. Da questo punto di vista l’impianto a fan-coil è insuperabile.

Possibilità di utilizzare il free-cooling L’isolamento termico previsto nei nuovi edifici e nelle ristrutturazioni è tale da limitare al massimo il fabbisogno termico invernale, facendo sì che già nelle mezze stagioni si debba raffrescare gli ambienti.

#8

31

Gli impianti radianti nell’utilizzo alberghiero

Pavimento Il pavimento radiante non è adatto all’uso alberghiero sostanzialmente per tre motivi, riportati in ordine d’importanza: • Ha una resa per metro quadrato di superficie troppo bassa, soprattutto in climatizzazione. Una stanza d’albergo, oltre ad avere il pavimento rivestito di moquette, ha una superficie libera molto inferiore a quella effettiva in pianta.

Tutta la parte occupata dal letto e dagli armadi non contribuisce alla climatizzazione dell’ambiente: la potenza sensibile scambiata dal pannello è inferiore a quella richiesta. Pertanto la quantità d’aria immessa in ambiente deve essere superiore a quella necessaria per usi igienici o per garantire la sovrapressione. Poiché non si può mescolare l’aria di stanze diverse, necessariamente tutta l’aria deve essere presa dall’esterno, con una notevole perdita di efficienza energetica.

• Ha un’inerzia troppo elevata e, quindi, una messa a regime lenta, che poco si adatta alla gestione economicamente corretta (funzionamento della climatizzazione in stanza solamente in presenza del cliente).

• Non può essere utilizzato in sistemi a quattro tubi, che consentano di riscaldare una stanza e contemporaneamente raffreddarne un’altra.

L’impianto a pannelli radianti può trovare una sua collocazione solo in alberghi con stanze molto grandi, soffitti alti e pavimenti senza moquette. Negli altri casi è conveniente utilizzare dei sistemi radianti a soffitto.

Per migliorare l’efficienza energetica, un impianto deve avere la capacità di sfruttare il free-cooling sia diretto (immissione di aria esterna) che indiretto (sfruttamento di acqua fredda proveniente da una sorgete fredda come falda o terreno).

Sistemi a Fan coil e VRF non sono in grado di sfruttare il freecooling né diretto, né indiretto (teoricamente sì i fan-coil, anche se con una resa molto bassa). I sistemi radianti a soffitto sono in grado di sfruttare il free-cooling da sorgenti geotermiche se la loro temperatura è sufficientemente bassa (inferiore a 15°C). Gli impianti VAV sono in grado di sfruttare il freecooling diretto su tutto il territorio nazionale. L’utilizzo del raffreddamento adiabatico sia diretto che indiretto aiuta a migliorare le prestazioni del sistema.

Conclusioni La tabella riassuntiva mostra un riepilogo delle prestazioni dei sistemi impiantistici esaminati in una scala con votazioni da 1 a 5.

Stando a queste classifica, oggettiva per quanto possibile, c’è un impianto nettamente vincitore sugli altri, il soffitto radiante, ed uno nettamente perdente, il pavimento radiante. I motivi sono descritti nel box a fianco.

Sistemi a fan-coil e VRF si

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#8

Poco spazio per il pavimento radiante Soffitto È l’impianto combinato con l’aria aria primaria in assoluto migliore per l’applicazione negli alberghi. L’inerzia termica è molto bassa, per cui il tempo di messa a regime è limitato. Ciò permette anche di passare rapidamente dal regime di raffreddamento a quello di riscaldamento, condizione tipica negli edifici con carichi termici contemporanei di segno opposto. La qualità dell’aria è ottima, così come il comfort termico, grazie anche all’importante contributo della radiazione.

equivalgono, almeno per quanto riguarda gli aspetti esaminati.

L’impianto VAV potrebbe essere un ottimo sistema per il settore alberghiero, soprattutto in località dove l’estate non presenta picchi di temperatureelevate.Dalpuntodivistaenergeticorappresenta la soluzione migliore grazie al massiccio sfruttamento del free-cooling. Di contro può richiedere una maggiore potenza per i gruppi frigoriferi proprio nelle ore più calde dell’anno. n

DIRETTO E INDIRETTO. Il raffreddamento adiabatico sia diretto che indiretto aiuta a migliorare le prestazioni del sistema

VOTI AI SISTEMI IMPIANTISTICI NEGLI ALBERGHI

Tabella riepilogativa (voti progressivi da 1 – molto scarso – a 5 – ottimo) Sistemi con terminale in ambiente

Sistemi radianti

Sistemi ad aria

Fan-coil

VRF

Pavimento

Soffitto

VAV a tutta aria esterna

Qualità dell’aria

2

2

4

4

5

Comfort termico

3

3

5

5

4

Velocità messa regime

5

5

1

4

5

Regolazione C-F *

5 – consentita

5 – consentita

1 – non consentita

4 – consentita

5 – consentita

Comfort acustico

2

2

5

5

3

Spazi occupati

3

3

4

5

3

Semplicità manutenzione

2

2

5

5

4

Velocità installazione

4

5

1

3

3

Investimento iniziale

5

4

3

3

1

Flessibilità ampliamento

5

5

2

4

3

Sfruttamento free-cooling

1

1

1

3

5

3,4

3,4

2,9

4,1

3,7

Voto medio

* si riferisce alla possibilità di riscaldare alcune stanze e raffreddarne altre contemporaneamente

Impianti VAV a tutta aria esterna

Nella valutazione energetica occorre calcolare la quantità di aria esterna trattata A prima vista, un impianto a tutta aria esterna in un albergo sembra una follia energetica. Sicuramente nessuno può discutere la scelta relativamente alla qualità dell’aria. Climatizzare trattando solo esclusivamente aria esterna, come viene fatto negli ospedali, garantisce prestazioni igieniche ottimali. Per contro, come detto in precedenza, il consumo energetico aumenta in maniera proporzionale alla quantità di aria esterna immessa.

Nel bilancio energetico, però, bisogna considerare tre fattori importanti: 1. la quantità d’aria immessa va considerata nell’arco dell’intera giornata; 2. un impianto a tutta aria esterna permette di sfruttare meglio il free-cooling: 3. un impianto VAV consente dei notevoli risparmi sul consumo elettrico dei ventilatori.

Il primo aspetto è il più importante. Nella gestione degli alberghi, l’erogazione di energia termica nella camera viene effettuata solamente quando il cliente è presente. Negli impianti ad aria primaria si spegne il terminale (fan-coil o pannello a soffitto), ma l’aria primaria viene immessa continuamente, 24 ore al giorno.

In un impianto VAV a tutta aria esterna, invece, escludendo l’erogazione di energia, si esclude anche l’immissione di aria primaria. Ovviamente bisogna escludere anche l’estrazione del bagno, in modo da mantenere la camera neutra, dal punto di vista della pressione. L’esclusione può essere fatta dopo circa un’ora che il cliente ha lasciato la stanza.

Per ultimo, bisogna considerare il consumo energetico legato ai ventilatori ed alle pompe. A differenza degli impianti ad aria a portata costante, la cui efficienza globale è molto penalizzata nelle mezze stagioni dal consumo elettrico dei ventilatori, il sistema VAV ha consumi per ventilatori e pompe paragonabili a quelli degli impianti ad aria primaria.

Un inconveniente degli impianti a tutta aria potrebbe essere rappresentato dalla maggiore potenza richiesta per i gruppi frigoriferi nel periodo estivo, quando la portata è massima è agli effetti del free-cooling nulli. I vantaggi, infatti, si hanno in termini di energia, ma non di potenza. Questo potrebbe essere un limite importante.

Figura C1 ARIA PRIMARIA O VAV, QUANTITÀ D’ARIA ESTERNA TRATTATA Per calcolare la portata complessiva di aria esterna immessa, bisogna ricordarsi che un impianto VAV lavora in inverno alla minima portata d’aria, pari al 40% della massima.

La figura C1 mostra la quantità effettiva di aria esterna trattata (considerando anche il recupero di calore sull’aria di estrazione) di un impianto ad aria primaria e da un VAV a tutta aria esterna nelle ipotesi: • portata aria primaria = 1 volume/ora • portata massima VAV = 5 volumi/ora • portata minima VAV = 2 volumi ora • recupero di calore invernale: solo sensibile, efficienza del recuperatore = 60% • recupero di calore estivo: caso A – solo sensibile, efficienza del recuperatore = 60%; caso B – solo sensibile con raffreddamento adiabatico indiretto, efficienza del recuperatore = 60% • occupazione attiva della stanza: 12 ore • percentuale occupazione stanze = 80% Il termine “effettivo” sta ad indicare che si è considerato l’effetto del recuperatore come una riduzione virtuale di portata d’aria trattata. In effetti la riduzione avviene sull’energia consumata, ma, poiché si vogliono confrontare tra loro sistemi di diverso peso del recupero di calore, è conveniente riportare gli effetti di riduzione dell’energia ad una riduzione di portata d’aria trattata.

Come si può notare la quantità d’aria esterna effettivamente trattata è sempre nettamente inferiore per l’impianto VAV se si utilizza un recuperatore di calore assistito dal raffreddamento adiabatico indiretto. In questo modo si riesce ad ottenere un notevole risparmio energetico perché si apporta in ambiente una maggiore quantità di aria “pulita” per un tempo inferiore, ovvero solo quando vi è presenza di persone nelle stanze.

L’utilizzo del raffreddamento adiabatico indiretto è sempre consigliabile perché permette di fruttare appieno il free-cooling, con risparmi energetici decisamente notevoli.

Per approfondimenti sui temi dell’articolo Impianti a tutta aria e free-cooling, impianti a fan-coil M. Vio: Impianti di climatizzazione – Manuale di calcolo, 2ª ristampa, Editoriale Delfino 2009 Sistemi radianti M. Vio: La climatizzazione con sistemi radianti – guida alla progettazione, Editoriale Delfino 2011 Sistemi VRF, impianti a fan-coil M. Vio, M. Rigo: Impianti idronici e sistemi VRF-VRV – Un confronto ragionato in 70 domande, Editoriale Delfino 2010 Utilizzo del free-cooling M.Vio: Sistemi di free-cooling diretto ad elevata efficienza – Articolo contenuto in Aicarr Journal 7, visionabile gratuitamente nel sito www.aicarr.it

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TECNICA

TEMPO DI REAZIONE DEI SISTEMI Messa a regime dell’impianto: confronto tra sistemi radianti a soffitto e sistemi a scambio prettamente convettivi (fancoil, VRF, impianti ad aria) di Michele Vio

I

l tempo di messa regime di un ambiente nel caso di un sistema radiante a soffitto è più lungo rispetto a quello di un impianto a scambio prettamente convettivo, ma la differenza è dell’ordine dei minuti, al massimo della decina di minuti in inverno.

I sistemi di climatizzazione a scambio prettamente convettivo sono molto reattivi, perché riescono a influire rapidamente sulla temperatura dell’aria in ambiente. In questo modo è possibile correggere la temperatura operativa e portarla al valore ideale anche nel caso in cui la temperatura media radiante sia sfavorevole, a causa della temperatura superficiale delle pareti.

I sistemi radianti a soffitto sono più lenti nel modificare la temperatura dell’aria in ambiente, non tanto per l’inerzia della struttura, quanto piuttosto per la minore componente di scambio convettivo. Non per questo sono meno efficienti. La figura A1 mostra il tempo di reazione di un

impianto a soffitto radiante confrontato con un impianto a fan-coil nel funzionamento invernale, in una stanza d’albergo di 20 m², altezza 3 m, con una superficie utile attiva per il sistema radiante di 16 m². L’ipotesi di partenza è che la temperatura mantenuta in ambiente all’arrivo degli occupanti sia di 17°C, con una temperatura media radiante tMR di 16°C. Al minuto 10, quando le persone arrivano in stanza, l’impianto si sposta dal set-point ridotto (17°C) al set-point di funzionamento. Se si confrontano i due impianti, si vede come la temperatura dell’aria in ambiente sale molto rapidamente nel caso dell’impianto a fan-coil, perché il 100% della potenza è scambiato per convezione, assai più lentamente per l’impianto a soffitto radiante, a causa della bassa percentuale di scambio convettivo. L’impianto a fan-coil raggiunge il set-point della temperatura dell’aria in 25 minuti circa, mentre il sistema radiante richiede circa 20

Figura A1 – Inverno: variazione della temperatura dell’aria e della temperatura operativa. Stanza d’albergo all’arrivo degli occupanti: confronto nel funzionamento invernale tra sistema radiante a soffitto e impianto a fan-coil

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#8

TEMPISTICA. Il tempo di messa regime di un sistema di climatizzazione convettivo è minore rispetto a quello di un sistema radiante minuti in più. Va considerato che il sistema radiante a soffitto permette di mantenere in ambiente una temperatura dell’aria più bassa.

Il comportamento della temperatura operativa (cfr. articolo F. d’Ambrosio), però, è completamente diverso. Per l’impianto a fan-coil la temperatura operativa è sempre inferiore alla temperatura dell’aria e il divario tra i due valori aumenta all’aumentare della temperatura dell’aria esterna perché le pareti hanno un’inerzia termica elevata: ci vuole del tempo perché varino di temperatura.

Infatti, al raggiungimento del setpoint sull’aria in ambiente, la temperatura operativa continua a salire, mentre quella dell’aria rimane inalterata (si presume una regolazione modulante), perché le pareti continuano a scaldarsi e aumenta la temperatura media radiante.

Nel caso del sistema radiante, la temperatura operativa è superiore di quella dell’aria, perché anche in funzionamento ridotto il sistema è attivo, per cui la temperatura superficiale del soffitto è maggiore di quella dell’aria. Al passare del tempo, la differenza tra temperatura operativa e temperatura dell’aria aumenta, perché il soffitto si scalda.

TECNICA

Figura A2 – Inverno: variazione del PMV in una stanza d’albergo all’arrivo degli occupanti. Confronto nel funzionamento invernale tra sistema radiante a soffitto e impianto a fan-coil

Analisi del comportamento degli utenti e andamento del PVM Per confrontare meglio il tempo di reazione dei due sistemi conviene individuare l’andamento del voto medio previsto PMV (cfr. articolo F. d’Ambrosio) mostrato in figura A2.

Funzionamento invernale All’arrivo degli occupanti (minuto 10), la temperatura dell’aria e la temperatura operativa sono basse, per cui si ha una situazione di discomfort termico. La sensazione è minore per il soffitto radiante, non solamente per la maggiore temperatura operativa, ma anche per la minore velocità dell’aria in ambiente (con il fancoil la velocità dell’aria non è mai ottimale). Nei primi minuti la sensazione reale non è proprio quella mostrata in figura e calcolata per persone a riposo, con metabolismo energetico pari a 58,2 W/m²: appena entrate in stanza, per i primi minuti gli occupanti svolgono un’attività con

metabolismo energetico maggiore, come ad esempio disfare le valige. Interessa la sensazione a circa 10 minuti dall’ingresso. Come si vede, i due impianti reagiscono più o meno nello stesso modo, perché il tempo per passare da una classe di benessere all’altra è compatibile.

Con il sistema a soffitto radiante si raggiunge un valore di benessere maggiore con una temperatura dell’aria nettamente inferiore.

Per migliorare i tempi di reazione basta semplicemente aumentare di circa 1°C la temperatura dell’aria quando la stanza è vuota. Un soffitto con elementi metallici non porta a sostanziali miglioramenti (si parla dell’ordine massimo di qualche minuto).

Figura A3 – Estate: variazione della temperatura dell’aria e della temperatura operativa. Stanza d’albergo all’arrivo degli occupanti: confronto nel funzionamento estivo tra sistema radiante a soffitto e impianto a fan-coil

Funzionamento estivo In raffrescamento il sistema radiante a soffitto reagisce più velocemente, come mostrato in figura A3, valida per la stessa stanza d’albergo, nell’ipotesi che nel regime ridotto, ovvero a stanza vuota, la temperatura dell’aria sia 29°C con una temperatura media radiante di 30°C. Le dinamiche sono sostanzialmente le stesse descritte per l’inverno.

L’impianto a fan-coil è molto rapido: la temperatura di set-point è raggiunta in pochi minuti, contro il quarto d’ora dell’impianto radiante. La variazione del PMV, mostrata in figura A4, garantisce che le condizioni di benessere sono raggiunte in tempi rapidi per entrambe le tipologie d’impianto. A regime, il sistema radiante a pavimento garantisce lo stesso comfort con una temperatura dell’aria superiore di circa 1°C. n

Figura A4 – Estate: variazione del PMV in una stanza d’albergo all’arrivo degli occupanti. Confronto nel funzionamento estivo tra sistema radiante a soffitto e impianto a fan-coil

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Comfort in Hotel

Abitudini personali, abbigliamento, tipologia di attività influenzano la percezione di comfort termico nelle camere d’albergo. Come la progettazione deve tenerne conto insieme ai parametri oggettivi che determinano la qualità ambientale (acustica, visiva e di IAQ) di F.R. d’Ambrosio Alfano e E. Ianniello*

A

livello di recettività, c’è una grande differenziazione nel tipo di strutture disponibili: si va dagli hotel d’essai ai camping, passando per gli alberghi (più o meno grandi, più o meno in stile italiano o americano-giapponese), i residence, i villaggi turistici, gli agriturismo ed i sempre più diffusi B&B. Ciascun tipo di struttura garantisce agli ospiti servizi e livelli di comfort diversi e, all’interno delle varie tipologie, vanno fatte le opportune differenze tra le categorie di qualità.

Come sempre, poi, quando si parla di qualità interviene anche un discorso sulle aspettative, in questo caso quelle dell’ospite, che in genere dipendono dal tipo di struttura e dal costo del soggiorno.

In questo ambito assume grande importanza

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LA QUALITÀ DELL’AMBIENTE INTERNO NELLE STRUTTURE ALBERGHIERE

il livello dell’ambiente interno, nel senso che chi paga per soggiornare in una struttura si aspetta di trovare, oltre a determinati standard di accoglienza e pulizia, anche condizioni di qualità dell’aria interna e di comfort termico, acustico e visivo adeguate. Evidentemente tutto ciò ha una ricaduta enorme sui consumi energetici, in quanto assicurare una buona qualità ambientale richiede notevoli quantità di energia, soprattutto per garantire il comfort termico; a questo proposito, va sottolineato che il consolidarsi di una cultura che rispetta l’ambiente porta molte persone a scegliere strutture che utilizzano fonti rinnovabili e che adottano strategie di risparmio energetico, per esempio i cosiddetti Green Hotel (Ikeda et al., 2007). Dall’altro lato, la sensibilità verso i problemi ambientali ha spinto nel 1992 il

Principe del Galles a fondare l’International Tourism Partnership (ITP), anche noto come International Hotels and Environment Initiative (IHEI), un’associazione che promuove la sostenibilità anche nelle strutture alberghiere. In quest’ottica, in alcune nazioni sono nate associazioni che raccolgono operatori del settore che garantiscono nei loro alberghi qualità ambientale a bassi costi energetici.

Tutto quanto detto dovrebbe rendere l’idea di quanto complicato sia il discorso sulla qualità ambientale interna (IEQ) nelle strutture ricettive, anche se ci si volesse

limitare a quelle alberghiere, in quanto, a seconda dei servizi offerti, bisogna considerare non solo le camere, il bar e la hall, ovunque presenti, ma anche il ristorante, il centro congressi, la palestra, la piscina, il centro benessere, i negozi, per non parlare di camere fumatori e non fumatori, e ciascuno di questi ambienti presenta peculiarità proprie in termini di comfort richiesto e quindi, talvolta, di tipologia impiantistica da adottare.

L’abbigliamento e l’attività influenzano i valori di temperatura operativa nelle camere da letto, nelle quali gli ospiti possono stare sia di giorno che di notte, con abbigliamenti diversi.

IL COMFORT TERMICO In Tabella I sono riportati gli intervalli di valori di temperatura operativa relativi al rispetto delle prescrizioni delle norma UNI EN

Intervalli di valori della temperatura operativa da realizzare in strutture alberghiere in funzione della destinazione d’uso degli ambienti

ISO 7730 (UNI, 2006) in ambienti tipici delle strutture alberghiere. Le descrizioni delle classi (UNI, 2008) sono riportate in Tabella 2.

In tabella non sono riportati i valori relativi alle piscine, nelle quali le problematiche di comfort sono complesse e richiedono una trattazione a parte.

In riferimento all’isolamento termico dell’abbigliamento, va sottolineato che i valori di temperatura operativa possono cambiare, anche molto, al cambiare dell’abbigliamento (d’Ambrosio Alfano e Vio, 2011) e ciò comporta spesso un problema soprattutto nelle camere da letto, nelle quali gli ospiti possono stare sia di giorno che di notte, con abbigliamenti diversi. Inoltre, facendo riferimento alla notte, c’è da tener presente anche la difficoltà della valutazione della resistenza termica

I valori sono stati ricavati per ta = tr, va = 0,10 m/s, UR = 0,50.

Classe

Temperatura operativa [°C] estate

Camera da letto (M = 0,95 met, Icl,st, estate = 0,5 clo, Icl,st, inverno = 1,5 clo) Lobby (M = 1,4 met, Icl,st, estate = 0,5 clo, Icl,st, inverno = 1,0 clo) Bar (M = 1,2 met, Icl,st, estate = 0,5 clo, Icl,st, inverno = 1,0 clo) Ristorante, Sala Conferenza (M = 1,3 met, Icl,st, estate = 0,5 clo, Icl,st, inverno = 1,0 clo) Negozi (M = 1,4 met, Icl,st, estate = 0,5 clo, Icl,st, inverno = 1,0 clo) Palestra (M = 2 met, Icl,st, estate = 0,24 clo, Icl,st, inverno = 0,40 clo)

TABELLA I

Palestra (M = 4 met, Icl,st, estate = 0,24 clo, Icl,st, inverno = 0,40 clo)

A

inverno

Classi di qualità dell’ambiente termico

26,6 – 27,6 20,5 – 22,3

B

25,9 – 28,3 19,2 – 23,6

C

25,4 – 28,7 18,3 – 24,5

A

24,5 – 25,8 20,3 – 22,3

B

23,5 – 26,8 18,9 – 23,7

C

22,5 – 27,4 17,9 – 24,7

A

25,3 – 26,5 21,4 – 23,2

B

24,4 – 27,3 20,1 – 24,4

C

23,5 – 27,9 19,3 – 25,3

A

24,9 – 26,1 20,9 – 22,7

B

24,0 – 27,1 19,5 – 24,1

C

23,4 – 27,7 18,6 – 25,0

A

24,5 – 25,8 20,3 – 22,3

B

23,5 – 26,8 18,9 – 23,7

C

22,9 – 27,4 17,9 – 24,7

A

25,0 – 26,1 23,5 – 24,8

B

24,1 – 26,9 22,5 – 25,9

C

23,6 – 27,5 21,8 – 26,5

A

19,5 – 20,5 17,4 – 18,6

B

18,7 – 21,2 16,5 – 19,5

C

18,2 – 21,7 15,9 – 20,1

I valori di metabolismo energetico sono riferibili alle attività che si svolgono negli ambienti considerati secondo la norma UNI EN ISO 8996 (UNI, 2005), l’isolamento termico statico dell’abbigliamento è quello standard (UNI, 2006)

Da (UNI, 2008)

Condizione

TABELLA II

Destinazione d’uso

PMV

classe A

Livello di aspettativa elevato.

Raccomandata per spazi occupati da persone molto fragili e sensibili con requisi ti speciali, quali amalati, disabili, anziani e bambini

-0,20 ÷ 0,20

classe B

Livello di aspettativa normale. Va adottata per edifici nuovi e ristrutturati

-0,50 ÷ 0,50

classe C

Livello di aspettativa moderato. Può essere usata per edifici esistenti

-0,70 ÷ 0,70

I valori di metabolismo energetico sono riferibili alle attività che si svolgono negli ambienti considerati secondo la norma UNI EN ISO 8996 (UNI, 2005), l’isolamento termico statico dell’abbigliamento è quello standard (UNI, 2006)

Comfort in the Hotel

The quality of the indoor environment is of great importance in a hotel. Who pays to stay in a facility expects to find, in addition to certain standards of hospitality and cleanliness, conditions of indoor air quality and thermal comfort, adequate sound and visual comfort. Obviously this has an huge impact on the energy consumption, as to ensure good environmental quality requires considerable amounts of energy, especially to ensure the thermal comfort. In this regard the user’s behavior should not be overlooked: habits, clothing and activities influence the perception of the operating temperature, triggering the manipulation of the thermostat or, even worse, opening the windows.

Keywords: Hotel, thermal, comfort, dressing, IAQ, IEQ

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Differenze d’abitudine

SEMPLICI È MEGLIO. I clienti preferiscono impostare autonomamente la propria temperatura di comfort e possono subire frustrazioni da controlli difficili da usare del materasso e di quella relativa alla copertura, intesa come insieme di lenzuola e coperta o piumino (Lin e Deng, 2008). Non a caso, forse, anche nella stagione estiva in molti alberghi nel guardaroba c’è una coperta, più o meno pesante.

Si noti che la temperatura presa in considerazione dalla norma 15251 non è quella dell’aria, ma quella operativa, che corrisponde alla temperatura effettivamente sentita dalle persone e che tiene conto dell’importanza relativa dei fenomeni di scambio termico radiativo e convettivo sulla sensazione di benessere. Dal punto di vista impiantistico, questo aspetto va molto ben considerato perché potrebbe portare a situazioni di discomfort; per esempio (d’Ambrosio Alfano e Vio, 2011), nel caso di sistemi di climatizzazione a superfici radianti bisogna porre particolare attenzione al sistema di distribuzione dell’aria in ambiente. In ogni caso, agli impianti negli alberghi è dedicato l’articolo di M. Vio in questo stesso numero della rivista (Vio, 2011).

Per quanto riguarda il discomfort termico locale, la causa che più frequentemente determina lamentele da parte degli ospiti è il rischio di corrente d’aria, generalmente legato ad una cattiva distribuzione dell’aria in ambiente (Vio, 2011).

Regolazione Non va poi trascurato l’aspetto della regolazione, che ha anche implicazioni soggettive. Dal punto di vista tecnico, in riferimento alle camere da letto, la regolazione dovrebbe prevedere una riduzione della temperatura e della portata di ventilazione durante i periodi in cui l’ospite è fuori; ovviamente, però, la velocità di messa a regime dell’impianto deve essere tale che l’intervallo di tempo dal momento in cui l’ospite rientra in camera a quello in cui sono ripristinate le condizioni di comfort sia molto breve.

Dal punto di vista soggettivo, per motivi psicologici, i clienti preferiscono avere la possibilità di controllare la temperatura, il che implica l’installazione di sistemi di controllo semplici da usare, perché gli ospiti possono non essere esperti nell’uso di tali sistemi e, data la durata della permanenza, non hanno molto tempo per impararne il funzionamento. L’importanza di avere una regolazione di facile gestione per l’utente non è banale, al punto da essere stata oggetto di una ricerca, recentemente svolta all’Università della California per conto della Commissione per l’Energia dello Stato della California, il cui obiettivo è stato lo studio dell’utilizzazione di termostati programmabili (Do, s.d.; Nicolini, 2011).

AIR CONDITIONED ADDICTED. Creare zone con temperature dell’aria più basse per accontentare i clienti non acclimatati può essere una strategia progettuale?

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#8

Bisogna anche considerare che, sempre per i brevi tempi di permanenza, gli ospiti in genere non hanno la possibilità di adattarsi alle condizioni termoigrometriche degli ambienti alberghieri. A questo proposito, va sottolineato che i turisti statunitensi, abituati a stare al chiuso in estate con temperature polari (è ben noto che il risparmio energetico negli USA è un optional), quando alloggiano nei nostri alberghi si lamentano per il caldo. A parte che andrebbe aperta una discussione sulla validità a livello internazionale di norme quali la UNI EN ISO 7730 (UNI, 2006) e non volendo tener conto del fatto che comunque il PMV è stato adottato anche dalla Norma ASHRAE 55 (ASHRAE, 2010), ci si chiede cosa si debba fare per evitare queste lamentele; in qualche caso progettista e committente scelgono di creare una specie di riserva indiana per questa categoria di clienti “non acclimatati”, realizzando un impianto che assicura temperature dell’aria più basse in alcune zone: è questa la strada da seguire?

Per garantire condizioni di comfort termico è necessario spesso prevedere tipologie diverse di impianto di climatizzazione, a seconda della destinazione d’uso degli ambienti (Vio, 2011).

QUALITÀ DELL’ARIA La IAQ è un altro elemento cruciale della qualità dell’ambiente interno negli alberghi, dove sono presenti tutte le sorgenti di inquinanti tipiche degli ambienti interni.

Uno dei problemi fondamentali è dato dalla presenza delle moquette, che sono una nota sorgente di contaminanti di ogni genere, dalla polvere agli acari, passando per i residui dei detergenti che vengono usati per pulirle. Purtroppo, le moquette sono diffuse ovunque e, incredibilmente, sono tragicamente presenti nelle camere da letto, laddove si dovrebbe invece garantire una maggiore igiene ed una migliore qualità dell’aria, se non altro perché gli ospiti vi trascorrono in genere la maggior parte del tempo.

Per migliorare la IAQ è necessario prevedere almeno un impianto di ventilazione. Molto spesso, però, capita che gli ospiti, entrando nelle camere da letto, avvertano un odore non gradevole, spesso legato proprio alla presenza della moquette, e quindi aprano la finestra anche quando è in funzione l’impianto. È evidente che l’apertura delle finestre è un controsenso dal punto di vista energetico.

Un capitolo a parte è poi rappresentato dalle aree fumatori, nelle quali il problema della qualità dell’aria è amplificato.

La moquette raccoglie polvere, acari e residui di detergenti. Spesso è causa del cattivo odore che si avverte entrando in camera che induce il cliente ad aprire le finestre

COMFORT ACUSTICO La progettazione acustica degli edifici adibiti ad alberghi deve essere realizzata in ottemperanza al DPCM 5/12/1997 sui requisiti acustici minimi degli edifici, sia per quanto riguarda l’involucro edilizio che per la rumorosità degli impianti.

I parametri che definiscono le prestazioni acustiche sono: • indice del potere fonoisolante apparente delle partizioni verticali ed orizzontali, R’w, in dB, per valutare la capacità dei divisori di isolare dai rumori aerei provenienti dagli ambienti interni all’edificio stesso; • indice di isolamento acustico standardizzato di facciata, D2m,nT,w, in dB, per valutare la capacità dell’involucro edilizio di proteggere dai rumori aerei provenienti dall’esterno dell’edificio; • indice del livello di rumore di calpestio di solai normalizzato (Ln,w) in dB, per valutare il grado di isolamento dai rumori di calpestio; I valori limite minimi e massimi fissati dal decreto citato sono riportati in Tabella IV.

Rumore esterno La rumorosità proveniente dall’esterno dell’edificio può, in alcuni casi, essere un problema, specie in contesti densamente abitati e trafficati. Spesso gli alberghi sono collocati in prossimità di centri urbani, aeroporti, stazioni, strade a scorrimento veloce, per cui la componente di rumore esterno all’edificio diventa significativa rispetto

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TABELLA IV

Requisiti acustici passivi minimi per l’involucro edilizio di edifici adibiti ad alberghi Categorie

R’w (valore minimo) [dB]

Residenze, alberghi, pensioni ed assimilabili

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all’interno. Infine, la scelta di disporre gli ambienti da proteggere maggiormente, quali le camere da letto e le sale conferenze, il più lontano possibile dalle sorgenti di rumore esterne può essere un’ulteriore strategia per il contenimento della rumorosità interna.

BARRIERE VERDI. Fasce alberate possono contribuire a limitare le immissioni acustiche all’interno al caso, ad esempio, di tranquilli Resort nel cuore della campagna. Pertanto l’edificio deve essere protetto opportunamente dalla rumorosità esterna. È fondamentale, quindi, che ogni elemento che costituisce un collegamento acustico con l’esterno sia adeguatamente isolato: pareti opache, superfici vetrate e piccoli elementi, quali i fori di ventilazione, devono essere studiati in maniera che l’isolamento di facciata che si ottiene rispetti i limiti in Tabella IV. In zone particolarmente rumorose potrebbe essere necessario disporre all’esterno dell’edificio dispositivi quali barriere acustiche, con lo scopo di proteggere la struttura dalle immissioni. Si sottolinea che, in qualche modo, anche l’utilizzo di fasce alberate può contribuire a limitare le immissioni acustiche

40

#8

Rumore interno Le attività che si svolgono all’interno dell’albergo possono arrecare disturbo agli ospiti. Ad esempio, la rumorosità generata in ambienti comuni (sale da pranzo, salottini, aree gioco, bar) adiacenti alle camere da letto può essere causa di disturbo per il riposo. Anche in questo caso, la struttura edilizia deve essere opportunamente progettata in modo da proteggere ogni ambiente dai rumori sia aerei che impattivi. Le scelte e le soluzioni per l’isolamento acustico delle partizioni sono svariate e spesso legate anche a scelte di tipo architettonico, quindi vanno valutate di volta in volta. Un accorgimento spesso utilizzato negli alberghi per limitare gli effetti dell’impatto di oggetti che possono cadere e dei tacchi di chi cammina nell’ambiente, prevede l’impiego di pavimenti con finiture non dure, per esempio di legno; si potrebbero usare anche le moquette, che però, come detto, determinano problemi di qualità dell’aria. È evidente, quindi, che già in fase di progetto

D2m,nT,w L’n,w (valore minimo) (valore massimo) [dB] [dB] 40

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di un nuovo albergo o di ristrutturazione di uno esistente la distribuzione razionale degli spazi dovrebbe essere tenuta in considerazione ed attentamente studiata.

Materiali fonoassorbenti La rumorosità in un ambiente chiuso dipende non solo dalle sorgenti ma anche dalle finiture interne. Per contenere i livelli di rumorosità in ambienti quali sale ristorante o bar, sarebbe opportuno dedicare attenzione anche alla scelta dei materiali di finitura delle pareti verticali, dei soffitti e degli arredi. Intonaci o pannellature assorbenti, tende pesanti e poltrone imbottite possono essere un ottimo accorgimento per contenere il campo riverberante e quindi il livello di pressione sonora in ambiente che, se troppo elevato, potrebbe arrecare fastidio agli occupanti.

COMFORT VISIVO L’aspetto visivo della qualità ambientale negli alberghi è fortemente condizionato dalle esigenze psicologiche del comfort. Oltre che a soddisfare i requisiti illuminotecnici prescritti dalla UNI EN 12464-1 (UNI, 2011) che si riferiscono principalmente alle aree comuni, come atri, scale, corridoi ed alle zone di accoglienza, è necessario infatti privilegiare quegli aspetti dell’illuminazione che, garantendo adeguate prestazioni visive, rendono particolarmente gradevoli sia il transito che la permanenza nei vari ambienti. Nelle camere, in particolare, in cui è necessario realizzare ambientazioni personalizzabili, è opportuno scegliere illuminazioni con luci soffuse, mediante diversi punti luce, in modo da potere creare scenari luminosi diversificati in relazione alle varie

La luce disegna gli spazi del Future Hotel (Duisburg) – LAVA Architects

quando ci si specchia. In ogni caso, la resa cromatica deve essere elevata. È evidente che l’illuminazione artificiale è strettamente connessa con il risparmio energetico, ma il problema più grande, in questo senso, era legato al fatto che gli ospiti uscivano dalle camere lasciando le luci

esigenze che si possono presentare, quali la lettura/scrittura su un ripiano, il trasferire gli indumenti dai bagagli agli armadi e viceversa, la lettura a letto. Particolare cura va posta nell’illuminazione dei bagni che deve essere, oltre che gradevole, funzionale in modo da consentire una perfetta visione

MCE_adv_Aicarr_Journal_07_06_11.pdf

Bibliografia

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UNI. 2005. Ergonomia dell’ambiente termico – Determinazione del metabolismo energetico.

Norma UNI EN ISO 8996. Milano: Ente Nazionale di Unificazione Italiana.

UNI. 2006. Ergonomia degli ambienti termici – Determinazione analitica e interpretazione del benessere termico mediante il calcolo degli indici PMV e PPD e dei criteri di benessere termico locale.

Norma UNI EN ISO 7730. Milano: Ente Nazionale di Unificazione Italiana.

UNI. 2008 Criteri per la progettazione dell’ambiente interno e per la valutazione della prestazione energetica degli edifici, in relazione alla qualità dell’aria interna, all’ambiente termico, all’illuminazione e all’acustica. UNI EN 15251. Milano: Ente Nazionale Italiano di Unificazione.

UNI. 2011. Luce e illuminazione – Illuminazione dei posti di lavoro – Parte 1: Posti di lavoro in interni. Norma UNI EN 12464. Milano: Ente Nazionale di Unificazione Italiana.

Vio M. 2011. Sistemi radianti e portata variabile, in albergo si può. AiCARR Journal, 9, 29-35.

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7-06-2011

16:30:37

accese; questo problema è stato risolto ormai da tempo, con l’utilizzo dei dispositivi di disattivazione dell’alimentazione elettrica. n * F.R. d’Ambrosio Alfano, E. Ianniello, DIIIN – Università degli Studi di Salerno

CREDIT: T.Libiszewski

CASEHISTORY TECNOLOGIA

A 5 STELLE NELLA SPA di Lorenzo Santi*

I

2011 dopo un lungo intervento di recupero che ha portato a nuovo splendore la struttura originaria degli anni ’50, l’Hotel Excelsior di Pesaro è stato interamente naugurato nel giugno

riprogettato per diventare un modello di sostenibilità. L’albergo è costituito da cinquanta camere, una sala riunioni polivalente, una sala ristorante, un bar con annesse cucine e un centro benessere per un totale di 3770 m² di superficie utile riscaldata. L’intervento di risanamento ha permesso di migliorare fortemente la struttura

STRUTTURA. La tipologia costruttiva realizzata segue quella esistente, ovvero una struttura intelaiata in cemento armato, ma con tamponamenti realizzati con blocchi da 25 cm del tipo Alveolater, avente λ = 0,26 w/mk; la struttura è stata completata con un cappotto in EPS120 di 8 cm di spessore, portando il valore di trasmittanza della parete a 0,28 w/m²k CREDIT: T.Libiszewski

42

#9

Per l’Hotel Excelsior di Pesaro si è fatto uso di tecnologie impiantistiche integrate dove l’energia termica di scarto dei sistemi più tradizionali diventa risorsa per la Spa dal punto di vista energetico.

IMPIANTO DI TRIGENERAZIONE L’impianto termico e di condizionamento a servizio dell’albergo è costituito da un sistema

PONTI TERMICI. Si sono curati particolarmente i ponti termici, prolungando all’intradosso e all’estradosso dei balconi l’isolante per almeno 100 cm CREDIT: T.Libiszewski

Y

five-star technology

Opened in june 2011 after a long renovation that has brought new luster to the original structure of the Fifthy, Hotel Excelsior in Pesaro has been completely redesigned to become a model of sustainability and energy saving. The seven-storey building adopts cutting-edge engineering solutions, that combine self-energy and waste reduction, not only in the rooms, but especially in the common parts of the hotel. An example is the wellness center, an area of 500 m² located on the second and last floor of the building, above the convention center.

Keywords: energy saving, trigeneration, Uta, waste reduction, wellness

trigenerativo, la cui produzione energetica soddisferà la richiesta di base della struttura, mentre le variazioni di picco saranno soddisfatte da un gruppo di caldaie a condensazione in batteria e da un chiller per la generazione di acqua refrigerata. L’impianto di trigenerazione risulta così costituito: • gruppo cogenerativo alimentato a metano, realizzato con una turbina a gas, tale da generare contemporaneamente una potenza termica di 170 kW e una potenza elettrica di 100 kW; • la macchina assorbitrice a bromuro di litio (BrLi) preleverà una potenza di 93 kWth dal cogeneratore e fornirà 70 kWf al serbatoio freddo di accumulo; • la restante parte di calore non utilizzata dall’assorbitore verrà convogliata ad una serie di serbatoi di accumulo di elevata capacità, a servizio sia delle reti di riscaldamento che dell’acqua calda sanitaria. La rete calda in uscita dalla turbina avrà temperatura di mandata non superiore a 95°C.

Limite Termico (LT) valgono rispettivamente 0,365 e 0,655.

TIPOLOGIA IMPIANTISTICA Oltre all’impianto di trigenerazione, all’interno della struttura sono stati utilizzati anche diversi sistemi impiantistici. Nelle camere, ad esempio, gli impianti sono del tipo a ventilconvettori a due tubi, dimensionati alla minima velocità per ragioni di rumorosità, e supportati da un impianto ad aria primaria trattata attraverso Uta. L’impianto di aria primaria è del tipo a portata variabile, mentre la macchina di trattamento, una ogni due piani, è dotata di recuperatori di calore a flussi incrociati, aventi un rendimento del 55%, free-cooling e inverter sui motori. La stessa tipologia d’impianti è stata utilizzata anche per la

L’impianto si completa poi con un gruppo di caldaie modulari alimentate a gas metano, di potenza totale 750 kWth, e un chiller per la produzione di acqua fredda con scambiatore ad aria da 602 kwf alimentato elettricamente. La totalità degli interventi descritti ha permesso di posizionare l’edificio in riscaldamento in classe C, con 43,5 kWh/m²anno, e un valore di CO2 emessa, pari a 14 kgCO2/ PANNELLATURE IN LEGNO. La copertura del corpo basso m²anno, mentre per in Rheinzinc ventilato è invece realizzata con pannellature il raffrescamento si è in legno di spessore 12 cm, sotto la quale trova posto un calcolato un indice di pannello in lana di roccia da 10 cm completata con un involucro di 23,4 kWh/ pannello in OSB da 15 mm, ottenendo valori di trasmittanza m². L’impianto di triglobale per la copertura pari a 0,274 w/m²k CREDIT: T.Libiszewski generazione, a parità di condizioni di isolamento della struttura, se confrontato con un impianto tradizionale a sola caldaia a condensazione, permette di risparmiare circa 20 tonCO2/anno. A titolo indicativo, così come richiesto dal GSE, il valore dell’Indice di Risparmio Energetico (IRE) e il valore del

LA TORRE, alta circa 32 m, è stata completata con una facciata ventilata realizzata con piastrelle di gress porcellanato 120x60 cm CREDIT: T.Libiszewski

FACCIATE VETRATE. Il corpo basso della struttura, alta circa 12 m, presenta facciate quasi completamente vetrate, con infissi con telaio in alluminio a taglio termico e vetri basso emissivi, con trasmittanza dei soli vetri pari a 1,4 w/m²k e trasmittanza del serramento di 1,96 w/m²k CREDIT: T.Libiszewski

#9

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DESCRIZIONE DEI SINGOLI COMPONENTI

Turbina/Cogeneratore

La turbina è costituita da un corpo macchina, un primo recuperatore di calore a fascio tubiero sulla linea fumi dotato di by-pass fumi, un secondo recuperatore di calore a fascio tubiero sulla linea fumi e un canale di raccordo tra i due scambiatori con by-pass fumi posizionato sul secondo scambiatore. Due i circuiti ad acqua uscenti dagli scambiatori: ad alta temperatura, uscente dal 1° scambiatore (Tmax = 95°C) e bassa temperatura, uscente dal 2° scambiatore (Tmax = 70°C). Su ciascun ramo in uscita dai recuperatori sono presenti sonde di temperatura sulla mandata e sul ritorno, oltre ai contabilizzatori di calore, uno per ciascun ramo.

UTA. Installato all’interno della sala ristorante un impianto a tutt’aria a portata variabile con sonda di CO2 per la qualità dell’aria

FUNZIONAMENTO INVERNALE

TURBEC T100 CHP S3 Pth = 170 KW Pe = 100 KW CREDIT: GI&E

Assorbitore

L’assorbitore, alimentato con acqua calda proveniente dal cogeneratore (Ti = 95°C – Tu = 85°C), possiede una pompa di circolazione sul ramo freddo che permette la circolazione del fluido sul serbatoio inerziale da 2000 lt. Il prodotto della sua trasformazione è acqua refrigerata (7/12°C). Inoltre, sul ramo di ingresso e uscita dalla macchina, sono presenti sonde di temperatura sulla mandata e sul ritorno, oltre ad un contabilizzatore di calore sull’uscita (ramo freddo).

BCTHD115 ditta Broad Pf = 70 KW

CREDIT: GI&E

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#8

Funzionamento del cogeneratore Come detto, il gruppo cogenerativo risulta prioritario rispetto alla generazione di calore proveniente dalla caldaia; pertanto nel funzionamento invernale il cogeneratore deve lavorare in continuo con produzione termica massima pari a 160 kW e produzione elettrica di 100 kW. Il calore prodotto dal cogeneratore in uscita dallo scambiatore primario viene trasferito ai serbatoi attraverso uno scambiatore a piastre. Il calore viene scaricato ai serbatoi a mezzo di valvole deviatrici, che doseranno la quantità di fluido che attraverserà i serbatoi in funzione della temperatura richiesta in uscita dagli stessi. Il calore prodotto dal cogeneratore in uscita dallo scambiatore secondario viene anch’esso trasferito ai serbatoi.

Attraverso questa linea, il calore viene scaricato in sequenza a mezzo di valvole deviatrici, che doseranno la quantità di fluido che attraverserà i serbatoi in funzione della temperatura richiesta in uscita dagli stessi.

Funzionamento della caldaia La caldaia agisce con una propria linea sugli stessi serbatoi del cogeneratore. L’intervento della caldaia sarà ad integrazione della richiesta di calore per la parte mancante non soddisfatta dal cogeneratore. Il sistema di alimentazione dei serbatoi è simile ai precedenti descritti e prevede l’uso di valvole deviatrici agente ciascuna su ogni singolo serbatoio. La partenza di ogni singolo modulo di caldaia avverrà in funzione della richiesta e risulterà gestita dalla centralina che ne modulerà anche la potenza.

FUNZIONAMENTO ESTIVO

Funzionamento del cogeneratore Il cogeneratore rimane prioritario e lavorerà alla potenza nominale, ripetendo il procedimento di funzionamento invernale. Durante la fase estiva risulterà attivo l’assorbitore, che preleverà gran parte del calore prodotto dalla turbina e pertanto non si dovrebbero riscontrare problemi di non utilizzo del calore prodotto.

Funzionamento della caldaia La caldaia funzionerà nel medesimo modo descritto per il funzionamento invernale.

Funzionamento del chiller e dell’assorbitore Il chiller sarà per la maggior parte a supporto dell’assorbitore, che risulterà prioritario nel funzionamento fino a che la domanda di calore dai serbatoi non richieda una maggior potenza e, in particolare, non ne richieda il serbatoio sul quale andrebbe a lavorare il desurriscaldatore del chiller, divenendo così maggiormente conveniente dal punto di vista energetico il lavoro svolto con il chiller rispetto all’assorbitore. Il monitoraggio degli assorbimenti e la gestione delle macchine deve limitare il più possibile l’intervento della caldaia.

GESTIONE DELLA PRODUZIONE DI ACS Per quanto riguarda la produzione di acqua calda sanitaria avviene tramite due circuiti distinti, uno di bassa e l’altro di alta pressione, e l’ausilio di due scambiatori per circuito. Le fonti di calore al primario degli scambiatori risulteranno i due serbatoi accoppiati. Sul secondario di ciascun scambiatore a piastre sono collocate delle sonde di temperatura che monitoreranno il valore della grandezza riferita all’acqua prodotta. La temperatura dell’acqua prodotta e circolante sulla rete sarà di 50°C. Pertanto la valvola a due vie posta al primario di ciascun scambiatore provvederà al raggiungimento dell’obiettivo, modulando cioè sul primo e sul secondo scambiatore,

quando questo sarà a piena potenza. La produzione generale di acqua calda sarà contabilizzata, così come alcune reti delle quali si vogliono determinarne i consumi, come il bar, il ristorante, la Spa e le cucine. Molta importanza si è dedicato al problema della legionella. Per questo sono stati scelti lo scambiatore in istantaneo, il valore della temperatura dell’acqua nelle tubazioni di mandata e ricircolo intorno ai 50°C e l’utilizzo del Cillit-Allsil Super 25, prodotto liquido a base di perossido di idrogeno e ioni argento per sanificare e mantenere protetti dalla Legionella Pneumophila e dal biofilm le tubature.

Caldaia

Le caldaie sono del tipo a cascata formate da tre moduli da 250 kW ciascuna. La temperatura di mandata è settata su 80°C con un salto termico massimo di 15°C (Tr = 65°C). Le caldaie sono dotate di centralina di controllo per la modulazione e la gestione della cascata e delle relative sicurezze. Sono presenti sul ramo di ingresso e uscita dalla macchina, sonde di temperatura sulla mandata e sul ritorno, oltre ad un contabilizzatore di calore sull’uscita.

TRATTAMENTO DELL’ACQUA E GRUPPI DI SURPRESSIONE L’acqua in arrivo dalla rete dell’acquedotto viene trattata attraverso un impianto di addolcimento della ditta Cillichemie e stoccata in serbatoi di prima raccolta in pressione. In seguito, viene avviata alle utenze tramite due reti distinte, una di bassa e l’altra di alta pressione, attraverso due diversi gruppi di pressurizzazione ad inverter Salmson, dotati ciascuno di proprio quadro elettrico che gestirà autonomamente gli avviamenti e le portate. I serbatoi di prima raccolta sono mantenuti alla pressione di acquedotto e tali da azionarsi quando la richiesta d’acqua da luogo ad un abbassamento della pressione di erogazione mantenendone il valore costante.

Lo sfruttamento della pressione dell’acquedotto permette un consistente risparmio energetico, quantificabile in un 50% se raffrontato al caso di accumulo a pressione atmosferica.

DESCRIZIONE DEI SINGOLI COMPONENTI

sala riunioni e il bar, mentre nella sala ristorante è stato installato un impianto a tutt’aria a portata variabile con sonda di CO2 per la qualità dell’aria. Infine, nell’area wellness è stato collocato un impianto a pannelli radianti con aria primaria nelle zone massaggio; nella zona piscina, oltre al pavimento radiante, è presente un impianto tutt’aria con macchina dedicata.

MultiBongas.eco 750 Kw

CREDIT: Bongioanni

Chiller

Il gruppo frigorifero, alimentato elettricamente, produce acqua refrigerata (7/12°C) e, essendo suddiviso in tre circuiti separati, ciascuno dei quali monta quattro compressori, è fortemente parzializzabile. La macchina è provvista di un desurriscaldatore a piastre che permette il recupero di calore parziale, migliorando le prestazioni della macchina e recuperando energia. La potenza recuperabile in condizioni nominali è di 160 kwth. La macchina, inoltre, è dotata di pompa di circolazione interna che agisce sul medesimo serbatoio inerziale dell’assorbitore. Il calore proveniente dal desurriscaldatore viene stoccato su un serbatoio posto nell’interrato a servizio della zona wellness.

CHA/K-HR 21012-P SSL/PS CREDIT: CLINT

#8

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La macchina permette la deumidificazione della zona piscina e il mantenimento della temperatura interna intorno ai 30°C con rinnovo automatico dell’aria.

La macchina tratta 4900 m³/h d’aria e nella stagione estiva, in cui minore è il fabbisogno termico e maggiori sono le necessità di deumidificazione, poiché il calore ceduto al condensatore risulta eccessivo, la pompa di calore smaltisce la potenza di condensazione in uno speciale condensatore in acciaio inox collegato all’acqua della piscina a mezzo di scambiatore intermedio.

PCP 9 DF 4,9 R CE CREDIT: Thereco

Pompe

Tutte le pompe di circolazione sono del tipo gemellari dotate di inverter, tale da modificare la portata in funzione della reale richiesta, producendo così un consistente risparmio energetico. I parametri di funzionamento di ciascuna pompa, sono visibili sul sistema di supervisione, in particolare: portata, prevalenza e guasto/allarme

Spa di nuova generazione Nato dalla collaborazione fra il designer d’interni Andrea Fogli e Cristiano Boldoncini, specializzato in ortodermia, il centro benessere si articola su una superficie di 500 m² con due facciate vista mare completamente vetrate. La Spa funziona in gran parte grazie a energia recuperata: il calore “di scarto” del deumidificatore viene recuperato per riscaldare l’acqua della piscina, così come dall’impianto di condizionamento dell’hotel proviene l’energia che riscalda l’intera area wellness, dotata di pannelli radianti a pavimento che durante l’estate vengono utilizzati come sistema di raffrescamento.

Nello specifico, la zona wellness è suddivisa in due parti: zona massaggi-spogliatoi, gestita da UTA, e zona piscina-relax, amministrata da macchine dedicate. Entrambe le aree sono dotate di impianti a pannelli radianti a pavimento e a loro volta sono suddivise in quattro zone: cabina-massaggi; spogliatoi-uffici; caledariun; relax-piscina. Di queste, le prime due sono abilitate per il riscaldamento-raffrescamento, mentre le ultime due solo per il riscaldamento.

Portata variabile per il controllo d’umidità Durante il periodo estivo, nelle zone in cui è previsto il raffrescamento a pavimento, sarà importante tenere sotto controllo sia l’umidità ambientale che la temperatura di mandata dell’impianto, che non dovrà scende sotto i 18°C per evitare fenomeni di condensazione superficiale. Nella zona massaggi e spogliatoi, il controllo dell’umidità ambientale viene fatto attraverso l’apporto di aria primaria trattata dall’Uta a

CREDIT: G. Ghiandoni

ALTA INDUZIONE PER I SOFFITTI BASSI. La diffusione dell’aria all’interno del locale piscina ha comportato un’attenzione particolare per la limitata altezza dei locali (3 m circa) e l’elevato valore di portata d’aria da immettere.

La soluzione adottata è stata quella di utilizzare un canale semicircolare in acciaio inox forellinato, posto nella mezzeria del soffitto e corrente per tutta la lunghezza del locale. Grazie al suo elevato valore di induzione, è stato possibile omogeneizzare velocemente le vene fluide e limitare la velocità dell’aria già in uno spazio di un metro attorno al diffusore

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#8

servizio di tali ambienti. Ciascuna cabina è dotata di una propria cassetta a portata variabile, tale da intervenire per sopperire sia alle maggiori richieste di portata d’aria, sia per il controllo dell’umidità ambiente. L’aria immessa dovrà essere il più possibile neutra, con possibilità, in caso di una maggior richiesta energetica da parte di qualche locale, di produrre integrazione al riscaldamento/raffrescamento a pavimento. In questo caso, gli ambienti che non hanno richiesto una maggiore integrazione vedranno ridotta la portata immessa, di modo che possano essere mantenute le condizioni ambientali il più vicino possibile al set-point richiesto.

Condizioni estive progettuali limite raggiungibili Aria ambiente (estate) bulbo secco 26°C Bulbo umido 18,46°C Umidità relativa 50% Condizioni invernali progettuali limite raggiungibili Aria ambiente (inverno) bulbo secco 30°C Bulbo umido 22°C Umidità relativa 50% Dato che nelle zone del caledarium e dell’idro-suite, anche durante il periodo estivo devono essere mantenuti valori di temperatura elevati rispetto alla restante parte dei locali, si è provveduto a dotare le cassette a portata variabile di batteria di post riscaldamento, in modo tale da consentire un rinnovo dell’aria senza raffreddamento dei locali.

CREDIT: T.Libiszewski

DESCRIZIONE DEI SINGOLI COMPONENTI

Pompa di calore Wellness – Piscina

Gestione coordinata del rinnovo dell’aria?

Tutti gli ambienti frequentati e soggiornati sono dotati di sonda ambiente avente la triplice funzione di controllo delle temperature, dell’umidità e della CO2. La qualità dell’aria, determinata dalla sonda di CO2, determinerà l’apporto o meno di una certa quantità d’aria di rinnovo.

In condizioni conflittuali, tra il maggior ricambio d’aria richiesto e la temperatura da tenere in ambiente, come ad esempio in inverno, nel caso di richiesta di rinnovo d’aria con temperatura ambiente soddisfatta e temperature dell’aria di mandata superiore a quella ambiente, si interverrà sulle testine dei circuiti a pavimento in chiusura. Dunque, verrà immessa una maggior portata d’aria, proporzionale al mantenimento del set-point, con possibili variazioni ammesse di ±1°C sul valore di taratura.

Cappe Cucine

Tutti gli aspiratori delle cappe delle cucine, posti esternamente alla struttura, sono dotati di motori ad alta efficienza (EFF1) e di inverter. L’impianto di aspirazione interno alla cucina vede la presenza di diverse cappe di aspirazione, la cui attivazione avviene da touch-screen, con il conseguente adattamento dell’impianto al valore nominale impostato e al suo automatico bilanciamento a mezzo di serrande di regolazione motorizzate modulanti. Tali scelte progettuali permetteranno di ridurre i costi di esercizio di circa un 20-25% rispetto ad un motore EFF3 senza inverter.

CREDIT: G. Ghiandoni

DESCRIZIONE DEI SINGOLI COMPONENTI

ambienti come spogliatoi, bagni e ripostiglio che possiedono una aspirazione comandata da una unica cassetta, la quale risulterà indipendente da tutte le altre. Il valore minimo di impostazione è pari a 400 m³/h, modificabile in seguito in funzione della portata di immissione, di modo che venga rispettato il rapporto di 0,95 tra portata totale aspirata e immessa.

CREDIT: T.Libiszewski

Possibilità termica della zona caledarium Aria ambiente bulbo secco 38°C Bulbo umido 28,6°C Umidità relativa 50% In ciascuna cabina, inoltre, è previsto l’uso di termostati ritaratori della temperatura ambiente che permettono di modificare singolarmente la temperatura di ciascun locale rispetto al set-point impostato. Tale possibilità consente di venire incontro alle singole esigenze del cliente, rendendo il più possibile flessibile ogni zona di lavoro. La ritaratura agirà sulle testine dei circuiti a pavimento e sulla portata d’aria di mandata e ripresa ambiente. Se poi ciò non risultasse sufficiente, allora verranno a modificarsi i parametri di temperatura sulla Uta che gestisce l’aria primaria in funzione della richiesta.

Aspirazione unica comandata Per quanto riguarda gli accoppiamenti tra cassette di mandata e di ripresa, oltre agli ambienti che le possiedono entrambe, si hanno

#8

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DESCRIZIONE DEI SINGOLI COMPONENTI

Impianto domotico

L’albergo è dotato di un sistema domotico fortemente integrato con i sottosistemi. Basti dire che tutti gli impianti, sia quelli ordinari (luce, fm, ecc), che quelli speciali, (riv. Incendi, tvcc, antintrusione, allarmi vari, ecc.) sono supervisionati e connessi tramite Desigo – Siemens con tutta la parte tecnologica per la gestione delle macchine e delle centrali di distribuzione dei fluidi. In questo modo dal computer posto nella reception è possibile visionare e intervenire, permettendo di avere sotto controllo tutta l’impiantistica, le condizioni interne di ogni singolo ambiente, nonché lo stato di ogni camera. Oltre a ciò, la struttura si presenta flessibile anche per un eventuale affitto di alcune sue parti. Infatti, si è proceduto all’inserimento di contabilizzatori di calore, contabilizzatori volumetrici per la misura della portata d’acqua sanitaria e multimetri per la lettura dei consumi elettrici, in modo da ripartire correttamente gli assorbimenti e i consumi. Chiaramente, anche questa parte risulta integrata nel sistema di supervisione. Gli apparecchi di illuminazione, dotati di reattori elettronici tipo Dali, funzionano per la maggior parte con lampade a basso consumo o a led. Inoltre, sono previsti sensori di presenza e di luminosità in tutti quegli ambienti comuni, con aperture esterne dotate di tende motorizzate che permetteranno di modulare la quantità di luce artificiale in funzione di quella naturale.

SUPERVISIONE GENERALE. Il sistema domotico, posizionato alla reception, permette di avere sotto controllo sia l’impiantistica che le condizioni interne di ogni singolo ambiente

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#8

MACCHINA PER DEUMIDIFICARE. La macchina per la piscina tratta 4900 m³/h d’aria, mentre nella stagione estiva, in cui è minore il fabbisogno termico, la pompa di calore smaltisce la potenza di condensazione in uno speciale condensatore in acciaio inox collegato all’acqua della piscina a mezzo di scambiatore intermedio

Temperatura di set-point in piscina Nella zona piscina verrà mantenuto il pavimento radiante con una temperatura di setpoint di 32°C. Tale temperatura non sarà mai raggiunta, ma servirà per fare in modo che il pavimento risulti sempre caldo e non si spenga mai. La macchina a sevizio della piscina, invece, si autodeterminerà in funzione della temperatura dell’aria di ripresa, che dovrà essere impostata con i seguenti valori: Aria ambiente bulbo secco 30°C Bulbo umido 24,65°C Umidità relativa 65% La macchina (Mod. PCP 9 DF 4,9 R CE) della ditta Thereco permette la deumidificazione della zona piscina e il mantenimento della temperatura interna attorno ai 30°C, con rinnovo in automatico dell’aria. La macchina tratta 4900 m³/h d’aria e nella stagione estiva, in cui è minore il fabbisogno termico, ma maggiori sono le necessità di deumidificazione poiché il calore ceduto al condensatore risulta eccessivo, la pompa di calore smaltisce la potenza di condensazione in uno speciale condensatore in acciaio inox collegato

Progetto e direzione lavori degli impianti e dell’isolamento termico Ing. Lorenzo Santi Studio Tecnico Ing. Lorenzo Santi 61029 – Urbino Progetto e direzione lavori architettonica Ing. Daniele Gerboni Mosaico Engineering Srl 61100 – Pesaro Progetto e direzione lavori strutturale Ing. Giulio Ubaldo Ondelli Mosaico Engineering Srl 61100 – Pesaro

all’acqua della piscina a mezzo di scambiatore intermedio. n * Lorenzo Santi, Studio Tecnico Ing. Lorenzo Santi

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ESPERIENZA DELLE AZIENDE

Chiare, fresche, dolci

…e sane acque

Docce, piscine, ristoranti e impianti termici funzionano meglio con acqua dolce e pura.

I numerosi impieghi dell’acqua nel settore alberghiero e le soluzioni per una qualità ottimale

Archivio tecnico Cillichemie

I

proprietari di alberghi hanno compreso da tem-

po che l’acqua che alimenta i circuiti idraulici deve essere depurata e adeguatamente trattata per non subire il rapido deterioramento degli impianti idrotermosanitari, conseguenza diretta della formazione di incrostazioni calcaree e/o corrosioni. La pratica impiantistica cerca di proteggere i circuiti idraulici applicando un unico sistema di filtrazione a valle del contatore. Di fatto, sarebbe opportuno tenere in considerazione specifici utilizzi del settore alberghiero e individuare strategie idonee e circoscritte.

Principalmente, occorre prestare attenzione ai seguenti aspetti: a. impianto per la produzione e distribuzione

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#9

dell’acqua calda e fredda ai servizi (bagni, docce, ecc.); b. impianto di riscaldamento ad acqua calda; c. lavatrice e lavastoviglie; d. protezione dalla Legionella Pneumophila; e. acqua pura in piscina.

I DANNI DEL TEMPO. Tubo corroso con corrosioni puntiformi

A valle del contatore Come prescritto dalle normative, all’ingresso dell’acquedotto, a valle del contatore, va installato un filtro di sicurezza (ad esempio CillitMultipur automatico deltapi), per

Filtro Cillit-Multipur automatico e automatico autopulente con sentinella deltapi

impedire che nei circuiti elencati possano penetrare sabbia, trucioli di ferro e altri corpi estranei che provocano corrosioni puntiformi e danneggiano i macchinari collegati alla rete idraulica. Un particolare accorgimento è l’adozione di un filtro di tipo autopulente automatico, che evita cali di pressione dovuti allo sporco in concomitanza con i picchi di richiesta in particolari momenti della giornata.

Una volta installato il filtro autopulente si può porre attenzione alla protezione degli impianti dalle

FILTRO E CONDIZIONANTI. Filtro defangatore e chiarificatore per l’acqua di impianti di riscaldamento tramite il quale si possono aggiungere i condizionanti protettivi

corrosioni e incrostazioni calcaree e al miglioramento della qualità dell’acqua.

Protezione dell’impianto acqua calda e fredda sanitaria ai servizi Per una corretta valutazione delle strategie di protezione sarebbe opportuno conoscere le caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. È possibile ottenere questa analisi chiedendo al gestore locale dell’acquedotto, facendo eseguire un’analisi da un laboratorio, oppure consegnando un campione da almeno ½ litro alla nostra agenzia locale. (Reperibile sul sito www.cillichemie.com.)

Nel caso in cui la durezza dell’acqua è elevata

PERDITE DI CARICO. Esempio di depositi di corrosioni dovuti ad un’acqua dolce e tubazione semiocclusa da incrostazioni calcaree

(oltre 15°fr totali) andrebbe installato un impianto automatico di addolcimento. Tramite l’apposita valvola di miscelazione, in genere già incorporata nell’impianto o da installare a parte, va effettuato un taglio dell’acqua addolcita con acqua greggia per riportare la durezza totale a circa 7°fr, ideale per tutti gli utilizzi previsti in un albergo.

A valle dell’addolcitore, per proteggere gli impianti dalle incrostazioni calcaree che, seppur in modo minore, la durezza residua di 7°fr può provocare nel tempo, va effettuato un dosaggio di sali minerali naturali adatti per l’acqua potabile, che possiedono la caratteristica di neutralizzare la durezza residua e di proteggere gli impianti da fenomeni di corrosione. In caso di impianti da tempo in esercizio, i sali sono anche in grado di eliminare progressivamente incrostazioni e residui di corrosione già presenti.

Protezione dell’impianto di riscaldamento ad acqua calda In genere, gli impianti di riscaldamento ad acqua calda un volta riempiti non richiedono significative aggiunte di acqua, poiché quella in circolazione resta sempre la stessa.

L’acqua erogata dall’impianto di addolcimento è idonea per riempire gli impianti di riscaldamento, i quali vanno protetti dalle corrosioni e dalle incrostazioni, aggiungendo all’acqua specifici condizionanti a protezione permanente in grado sia di neutralizzare la durezza residua che di formare un film protettivo per proteggere l’impianto anche dalle corrosioni. In questo modo verranno protetti dai tipici danni dell’acqua non adeguatamente trattata e depurata anche la raccorderia, i miscelatori e le pompe di riciclo.

Va comunque tenuto presente che, nel caso in cui l’acqua greggia fornita dall’acquedotto avesse già naturalmente una durezza di 7°fr oppure una durezza addirittura inferiore,

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ESPERIENZA DELLE AZIENDE

dosato, ossia aggiunto all’acqua, un particolare disinfettante appositamente formulato. Esistono in commercio anche prodotti in grado di risanare circuiti già contaminati, senza la necessità di effettuare particolari interventi manuali oppure di ristrutturazione.

L’acqua della piscina

Impianto con filtrazione, addolcimento e sistema proporzionale di neutralizzazione dell’acqua in un albergo di medie dimensioni

La perdita di efficienza del sistema dovuta alla minore trasmissione del calore in conseguenza delle incrostazioni è elevata e può toccare punte anche del 60%.

Lavanderia e cucina

SE INCROSTATO CONSUMA DI PIÙ. Aumento del consumo combustibile in rapporto allo spessore delle incrostazioni calcaree.

1 mm di incrostazioni incrementa il consumo del 12% circa l’installazione dell’addolcitore può essere evitata. Tuttavia non si risolve il problema delle corrosioni e quindi risulta necessaria l’aggiunta dei condizionanti, che qualora venissero impiegati anche nel circuito igienico sanitario devono avere caratteristiche alimentari.

52

#8

L’acqua fornita dall’addolcitore a valle del contatore è anche idonea per alimentare la lavatrice e la lavastoviglie e per ottimizzare i cicli di lavaggio, proteggendo la biancheria dall’infeltrimento; così come per ridurre in modo significativo il consumo di detersivi e detergenti.

Va tenuto presente che l’utilizzo per la lavastoviglie di acqua meno dura riduce del 30-40% la quantità di brillantante e detersivi necessari al ciclo di lavaggio per evitare la formazione di antiestetiche macchie di calcare sui bicchieri, problema a cui i ristoratori pongono particolare attenzione.

La Legionella Pneumophila negli impianti di acqua calda sanitaria Come noto, nel circuito d’acqua calda sanitaria può instaurarsi e proliferare la Legionella Pneumophila.

L’inalazione della Legionella Pneumophila si verifica prevalentemente nelle docce, dove l’acqua si polverizza in miriadi di micro gocce e vapori carichi del batterio che l’ospite inala facendolo penetrare anche nel profondo dei polmoni dove provoca le sue violente manifestazioni.

Per impedire l’insediamento e la proliferazione del temuto batterio, nella tubazione alimentata dai produttori di acqua calda (boiler, caldaie bi termiche, ecc.), va

Poiché la piscina di un albergo è considerata una piscina pubblica, occorre rispettare le stesse leggi e prescrizioni in materia di impianti di filtrazione, di tempi, di sistemi di riciclo e degli additivi e disinfettanti.

Per un’ottima filtrazione dell’acqua, si consiglia di installare un filtro ad effetto catalitico che consente la flocculazione in continuo, sistema che permette di solidificare le impurità disciolte, filtrandole ed eliminandole. Per agevolare le operazioni di manutenzione sarebbe utile prevedere filtri automatici con i quali è possibile impostare la frequenza e i tempi di lavaggio del filtro.

I filtri multistrato ad effetto catalitico riducono notevolmente l’aggiunta di cloro, diminuendo la concentrazione nell’acqua in piscina con vantaggio e gradimento degli ospiti. Inoltre l’acqua, con il sistema multistrato, oltre ad essere limpida e trasparente, avrà sempre le caratteristiche di purezza prescritte dalle normative. n

Filtro automatico ad effetto catalitico multistrato Cillit-Patent Supe

2011 Bologna 5-8 ottobre

SAIENERGIA INTEGRARE CON ENERGIA Energia rinnovabile ed efficienza energetica nella più grande fiera dell’edilizia Lo spazio di SAIE dedicato al Costruire Sostenibile, al GreenBuilding e alla Riqualificazione Urbana per esporre e parlare di progetti, prodotti, tecnologie e opere internazionali

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Confronto tra pompe di calore

L’impiego di pompe di calore invertibili ad assorbimento consente di ottenere dei vantaggi energetici ed economici a fronte di maggiori costi d’investimento, con un pay back che nel nord Italia è di alcuni anni. Tuttavia non tutte le configurazioni d’impianto risultano ugualmente vantaggiose

Alberghi in città, quando serve usare l’assorbimento

Hotel Bernini Palace Firenze

Chiller ad assorbimento al bromuro di litio

N

gli hotel sono tra gli edifici a maggior consumo energetico. Per tali motivi, soprattutto in fase di retrofitting di strutture già esistenti, appare sempre più interessante la valutazione di tecnologie ad elevata efficienza per la climatizzazione e la produzione di acqua calda sanitaria. I dati ci dicono che negli hotel europei il 61% dell’energia consumata è dedicata alla climatizzazione ambientale, il 25% ai servizi (ascensori, illuminazione, cucine, ecc.) e il 15% all’a.c.s. (Daskalaki

54

di Filippo Busato, Renato Lazzarin e Marco Noro *

el settore del terziario ,

#9

et Balaras, 2004); e l’energia elettrica pare essere la “fonte” energetica maggiormente utilizzata.

Alcuni numeri tratti da uno studio (Karagiorgas et al., 2007) possono aiutare a comprendere meglio l’entità dei consumi annui di energia primaria in gioco: 215 kWh/m² in Italia, 287 kWh/ m² in Spagna, 280 kWh/m² in Grecia e 420 kWh/ m² in Francia. Altri studi riportano il consumo

medio degli alberghi di Singapore – 427 kWh/m² – (Priyadarsini et al., 2009) e di Atene – 298 kWh/m² – (Santamouris et al., 1996). Si tratta dunque di consumi molto elevati, superiori a quelli dell’edilizia residenziale media. Alcune possibili soluzioni per ridurre l’entità di tali

Funzionamento e prestazioni dell’impianto innovativo

Le prestazioni effettive delle macchine sono state ricavate a partire dalle condizioni nominali di EER, COP e GUE (Gas Utilization Efficiency), indicate nelle schede tecniche di noti produttori e corrette in funzione della temperatura dell’acqua all’uscita dell’evaporatore, della temperatura dell’acqua all’ingresso degli assorbitori (soluzioni c, d, e), dell’aria esterna in ingresso alle batterie condensanti (soluzioni a, b, f, g) ed in funzione della temperatura di mandata dell’acqua calda di alimentazione degli assorbitori.

Il sistema innovativo Per la climatizzazione a ciclo annuale di un albergo, si è voluto confrontare l’adozione di sistemi innovativi con gruppi ad assorbimento con un sistema tradizionale (sol. a), cioè dotato di un gruppo frigorifero a compressione di vapore e di una caldaia a gas naturale, e con una soluzione dotata di sola PdC elettrica reversibile a compressione meccanica per la produzione di energia termica

Nell’assorbitore COND = condensatore; GEN = generatore; EVAP = evaporatore, = assorbitore. climatizzato). L’occupazione massima prevista è pariASS a 150 persone, con andamento orario tipico di Nell’UTA un albergo cittadino. Per quanto riguarda i guadagni interni sensibili e latenti, si sono considerati BF = batteria fredda; valori tipici connessi alle persone, illuminazione, personale computer (per uffici e reception) ed elettrodomestici (per la cucina). Il valore delle infiltrazioni è stato posto pari 0,6 V/h, mentre la BC = batteria calda; portata d’aria di rinnovo pari a 11 l/s per persona (UNI, 1995) (AICARR, 2010). Un carico termico CT AUX = caldaia ausiliaria; rilevante è costituito dall’acqua sanitaria, quantificato in circafredda 800 ausiliaria kWh giornalieri.

CF AUX = batteria Complessivamente il carico massimo termico è stato quantificato in 312 kW e quello frigorifero in 134 kW. Tali dati sono del tutto compatibili con alcuni studi recentemente pubblicati (Aprile, 2009), che forniscono alcuni numeri circa i fabbisogni energetici degli alberghi in Italia suddivisi per categoria, tipo di occupazione, dimensioni.

soluzioni per la climatizzazione e produzione di a.c.s.

Tabella I – Descrizione delle diverse soluzioni per la climatizzazione e produzione di a.c.s. dell’hotel considerato

Soluzione

Sorgente termica

Tipo di macchina frigorifera

a

Caldaia+chiller

Aria

Chiller elettr. a compr.

b

PdC a compr.

Aria

PdC revers. elettr. a compr.

c

LiBr-H2O torre

d

H2O-NH3 torre

e f

TABELLA I

fabbisogni sono state già delineate dai citati autori e riguardano sia ovvi interventi sugli edifici (isolamento termico, ombreggiamenti, …) e sulla riduzione dei consumi finali (installazione di sensori di presenza per l’illuminazione, adozione di carte-chiavi elettroniche nelle stanze, …), sia interventi sugli impianti (installazione di collettori solari termici per la produzione di a.c.s. e di energia frigorifera in impianti di solar cooling); senza dimenticare l’utilizzo di impianti di co/tri-generazione o di pompe di calore, magari raffreddate ad acqua di mare per gli hotel in località balneari.

Figura 1 – Schema di funzionamento dell’impianto con scambiatore a terreno in regime estivo ed invernale (nella configurazione con scambio con terreno). L’impianto raffreddato ad aria presenta analoga configurazione

g

LiBr-H2O a terreno H2O-NH3 aria senza recupero H2O-NH3 aria con recupero

Acqua di torre evaporativa Acqua di torre evaporativa

Assorbitore LiBr-H2O Assorbitore H2O-NH3

Terreno

Assorbitore LiBr-H2O

Aria

Assorbitore H2O-NH3

Aria

Assorbitore H2O-NH3

Alternative Senza recupero termico al condensatore Senza recupero termico al condensatore Senza recupero termico al condensatore Senza recupero termico al condensatore Con recupero termico al condensatore Senza recupero termico al condensatore Con recupero termico al condensatore

Descrizione delle diverse soluzioni per la climatizzazione

Le prestazioni effettive delle macchine sono state ricavate a partire dalle condizioni nominali di e produzione di a.c.s. dell’hotel considerato EER, COP e GUE (Gas Utilization Efficiency) ricavati dalle schede tecniche di noti produttori e corrette in funzione della temperatura dell’acqua all’uscita dell’evaporatore, della temperatura dell’acqua all’ingresso degli assorbitori (soluzioni c, d, e) e dell’aria esterna in ingresso alle batterie condensanti (soluzioni a, b, f, g) ed in funzione della temperatura di mandata dell’acqua calda di alimentazione degli assorbitori.

Lo schema di funzionamento dell’impianto con scambiatore a terreno è mostrato in Figura 1 distinguendo per il funzionamento in ciclo estivo e invernale. L’impianto raffreddato ad aria presenta analoga configurazione. È prevista l’integrazione della fornitura termica con una caldaia ausiliaria (rendimento medio stagionale par 0,9): – quando l’assorbitore non sia in grado di coprire il carico termico in estate (acqua sanitaria e post-riscaldamento) poiché funziona seguendo il carico frigorifero, oppure Figura 2 – Schema – nel caso di temperature dell’aria esterna troppo rigide (nel caso di utilizzo della batteria dell’unità di trattamento aria/acqua), quando l’assorbitore a LiBr-H2O viene spento. aria dell’applicazione È prevista l’integrazione della fornitura frigorifera con una batteria ausiliaria (prestazioni calcolate considerata in funzione della temperatura dell’aria esterna): – quando l’assorbitore non sia in grado di coprire il carico frigorifero in inverno (deumificazione nelle stagioni intermedie) poiché funziona seguendo il carico termico.

e frigorifera (sol. b). Sia i sistemi innovativi che il sistema tradizionale servono un’unità di trattamento dell’aria (Figura 2) con uno scambiatore

Heat pumps in hotel: cost efficiency and economics

The primary energy savings achieved through solutions using reversible absorption heat pumps are in the range 1237% in a climate of northern Italy. There are advantages that arise from a more efficient use of natural gas in winter and a reduced use of electricity. Translated into economic terms you get a savings system operating from 15% to 31%. Considering the initial investment costs, payback times are obtained between 3 and 5 years. keywords heat pumps, absorption, hotel, boiler, chiller

sensibile sull’espulsione (efficienza del 50%) con un effetto di free-cooling ottenuto umidificando l’aria espulsa attraverso un saturatore adiabatico (efficienza del 90%). Le diverse alternative previste sono riassunte in Tabella I. Si rimanda alla bibliografia per maggiori dettagli sulla configurazione d’impianto e sulla logica di funzionamento adottata (Castellotti et al., 2003).

Per questa tipologia d’impianto, l’integrazione della fornitura termica con una caldaia ausiliaria (rendimento medio stagionale par 0,9) è prevista quando l’assorbitore non è in grado di coprire il carico termico in estate (acqua sanitaria e

#9

55

Assunzioni per l’analisi

L’analisi è stata condotta tramite un modello numerico per la simulazione del comportamento termico ed energetico degli edifici in regime variabile (AA. VV., 2004), appositamente integrato dai moduli dell’assorbitore e dello scambiatore a terreno (Minchio, 2002). L’arco temporale considerato è 10 anni (il corretto dimensionamento dello scambiatore a terreno necessita di un orizzonte temporale prolungato per verificare che l’assorbitore non raffreddi o riscaldi eccessivamente il terreno che è dotato di un proprio accumulo). Per l’applicazione è stato scelto un tipico albergo di città con utilizzo annuale. Per quanto riguarda le condizioni climatiche dell’aria esterna, si sono scelti i valori relativi alla città di Vicenza (UNI, 1994), mentre per i guadagni interni sensibili e latenti, sono stati considerati valori tipici connessi a persone, illuminazione, personale computer (per uffici e reception) ed elettrodomestici (per la cucina). Il valore delle infiltrazioni è stato posto pari 0,6 V/h, mentre la portata d’aria di rinnovo pari a 11 l/s per persona (UNI, 1995) (AICARR, 2010). Un carico termico rilevante è costituito dall’acqua sanitaria,

quantificato in circa 800 kWh giornalieri. Complessivamente, il carico massimo termico è stato quantificato in 312 kW e quello frigorifero in 134 kW. Tali dati sono del tutto compatibili con alcuni studi recentemente pubblicati (Aprile, 2009), che forniscono alcuni numeri circa i fabbisogni energetici degli alberghi in Italia suddivisi per categoria, tipo di occupazione, dimensioni.

Caratteristiche dell’edificio

L’edificio si sviluppa su due piani, con pianta rettangolare. La superficie complessiva calpestabile è pari a 4.000 m² ed il volume complessivo climatizzato è 13.900 m³, per un totale di 60 camere con due posti letto. L’hotel è stato suddiviso in otto zone termiche: hall-reception, bar, uffici, ristorante, cucina, camere, sala convegni e magazzino (quest’ultimo non climatizzato).

L’occupazione massima prevista è pari a 150 persone, con andamento orario tipico di un albergo cittadino.

Risultati dell’analisi energetica

espulsa attraverso un saturatore adiabatico (efficienza del 90%.). Si rimanda alla bibliografia per maggiori dettagli sulla configurazione d’impianto e sulla logica di funzionamento adottata (Castellotti et al., 2003).

RISULTATI DELL’ANALISI ENERGETICA ED ECONOMICA In Tabella II sono riportati i risultati in termini di utilizzo delle fonti energetiche e in termini di energia primaria per gli scenari considerati. Sono esclusi i contributi di pompe e ventilatori dell’UTA, mentre è considerato il lavoro di pompaggio necessario per lo scambiatore a terreno. Nei confronti in termini di energia primaria si considera una produzione di energia elettrica con un rendimento del 45% (AEEG, 2008).

Si nota subito come l’utilizzo di energia elettrica si riduca fortemente negli scenari con assorbitore raffreddato ad aria e ancor più in quelli con assorbitore raffreddato ad acqua di torre, dove l’energia elettrica è impiegata solamente per la batteria fredda ausiliaria. L’impiego di energia elettrica è sensibilmente maggiore quando si prevede lo scambiatore a terreno, proprio per il lavoro di pompaggio in tal caso necessario, e che è stato quantificato prevedendo unaFlorence-Business-Hotel pompa da 2 kW. Il consumo di gas dell’assorbitore ad H2O-NH3 rimane alto se non si effettua il recupero termico al condensatore raffreddato ad aria. Nello scenario con scambiatore a terreno, il consumo di gas dovuto al funzionamento dell’assorbitore durante tutto l’anno e della caldaia ausiliaria in estate risulta inferiore proprio per il recupero previsto sull’acqua al condensatore. calcolate in funzione della temperatura dell’aria post-riscaldamento), poiché funzionatermico seguendo Complessivamente, rispetto al sistema tradizionale, il risparmio di energia primaria è più contenuto esterna) viene invece considerata quando l’assorilnei carico frigorifero, oppure nel caso di temperatusistemi raffreddati ad acqua di torre, mentre sale al 17% utilizzando la macchina ad ammoniaca bitore non è in grado di coprire il carico frigorifero re dell’aria esterna troppo rigide (nel caso di utilizraffreddata ad aria. Introducendo il recupero termico estivo su quest’ultima (prevedendo a tal fine un accumulo termico adeguato), si ottiene un consumo di gas minore rispetto all’assorbitore a LiBrin inverno (deumificazione nelle stagioni intermezo della batteria aria/acqua) quando l’assorbitore a H2O in virtù delle prestazioni ipotizzate leggermente superiori. Il risparmio complessivo arriva al die), poiché funziona seguendo il carico termico.

LiBr-H2O viene spento. L’integrazione della fornitu37%. Nel caso di scambiatore a terreno l’energia primaria è ridotta di circa il 20%. ra frigorifera con unacon batteria (prestazioni Anche la soluzione PdC ausiliaria a compressione meccanica consente interessanti risparmi, dell’ordine del 28%. Tali risultati si concretizzano anche nei relativi Fabbisogni di Energia Primaria (FEP) ed emissioni di CO2eq riportati in Tabella II (per il calcolo di queste ultime si è assunto un fattore di emissione pari a 0,2 kgCO2/kWhp per l’energia termica prodotta tramite processo di combustione del gas naturale e 0,510 kgCO2/kWhe (Terna, 2010) per l’energia termica/frigorifera prodotta tramite PdC/chiller elettrico a compressione meccanica).

Utilizzazione annua media delle fonti energetiche per i sistemi considerati Tabella II - Utilizzazione annua media delle fonti energetiche per i sistemi considerati Soluzione a b c d

f g

56

974300 706267 856746 851742

86087 7716 88699 83478

67185 284545 3021 3021

780866

78119

14500

20%

195

157

811681

83488

5217

17%

203

163

613200

71702

5217

37%

153

140

En. elettr. [kWhe/a]

FEP [kWh/(m2 a)]

CO2eq [tCO2/a]

244 177 214 213

200 160 172 162

È interessante monetizzare tali risultati, proprio per le differenti fonti energetiche in gioco. I costi di queste ultime vengono ipotizzati come medie dei valori registrati sul libero mercato e sul mercato

#8

TABELLA II

e

Caldaia+chiller PdC a compr.

LiBr-H2O torre H2O-NH3 torre LiBr-H2O a terreno H2O-NH3 aria senza recupero H2O-NH3 aria con recupero

Risparmio en. prim. [%] 28% 12% 13%

Energia prim. Gas naturale [kWh / a] [Sm3/a]

In Tabella II sono riportati i risultati in termini di utilizzo delle fonti energetiche e in termini di energia primaria per gli scenari contemplati. Sono esclusi i contributi di pompe e ventilatori dell’UTA, mentre è considerato il lavoro di pompaggio necessario per lo scambiatore a terreno. Nei confronti, in termini di energia primaria, si considera una produzione di energia elettrica con un rendimento del 45% (AEEG, 2008).

Si nota subito come l’utilizzo di energia elettrica si riduca fortemente negli scenari con assorbitore raffreddato ad aria e ancora di più in quelli con assorbitore raffreddato ad acqua di torre, dove l’energia elettrica è impiegata solamente per la batteria fredda ausiliaria. Proprio per il lavoro di pompaggio necessario, quantificato prevedendo una pompa da 2 kW, l’impiego di energia elettrica è sensibilmente maggiore quando si prevede lo scambiatore a terreno. Il consumo di gas dell’assorbitore ad H2O-NH3 rimane alto se non si effettua il recupero termico al condensatore raffreddato ad aria. Nello scenario con scambiatore a terreno, il consumo di gas dovuto al funzionamento dell’assorbitore durante tutto l’anno e della caldaia ausiliaria in estate risulta inferiore proprio per il recupero termico previsto sull’acqua al condensatore.

Complessivamente, rispetto al sistema tradizionale, il

Costi annui per la climatizzazione per i sistemi considerati Tabella III - Costi annui per la climatizzazione per i sistemi considerati Soluzione a b c d e

TABELLA III

risparmio di energia primaria è più contenuto nei sistemi raffreddati ad acqua di torre, mentre sale al 17% utilizzando la macchina ad ammoniaca raffreddata ad aria.

Introducendo il recupero termico estivo su quest’ultima (prevedendo a tal fine un accumulo termico adeguato), si ottiene un consumo di gas minore rispetto all’assorbitore a LiBr-H2O in virtù delle prestazioni ipotizzate leggermente superiori. Il risparmio complessivo arriva al 37%. Nel caso di scambiatore a terreno l’energia primaria è ridotta di circa il 20%. Anche la soluzione con PdC a compressione meccanica consente interessanti risparmi, dell’ordine del 28%. Tali risultati si concretizzano anche nei relativi Fabbisogni di Energia Primaria (FEP) ed emissioni di CO2eq riportati in Tabella II (per il calcolo di queste ultime si è assunto un fattore di emissione pari a 0,2 kgCO2/kWhp per l’energia termica prodotta tramite processo di combustione del gas naturale e 0,510 kgCO2/kWhe (Terna, 2010) per l’energia termica/frigorifera prodotta tramite PdC/chiller elettrico a compressione meccanica).

usi civili che industriali) diviene ridotta rispetto agli usi civili. Si deve sommare poi l’IVA, con aliquota del 20%.

Ai risparmi legati all’utilizzo di energia va aggiunto il costo annuo aggiuntivo del sistema tradizionale rispetto a quelli utilizzanti macchine ad assorbimento, legato al maggiore impegno di potenza elettrica (circa 30 kW) e quantificato in 1.200 €. Si sono trascurati in prima analisi i differenti costi di manutenzione. I risultati sono riportati in Tabella III.

f g

Caldaia+chiller PdC a compr.

LiBr-H2O torre H2O-NH3 torre LiBr-H2O a terreno H2O-NH3 aria senza recupero H2O-NH3 aria con recupero

Energia Gas naturale Totale [€/a] elettrica [€/a] [€/a] 8734 37878 46612 36991 3395 40386 393 39028 39420 393 36730 37123

Risparmio [€/a] 6227 7192 9490

Risparmio [%] 13% 15% 20%

1885

34373

36258

10355

22%

678

36735

37413

9200

20%

678

31549

32227

14385

31%

Si scopre che il risparmio sui costi di esercizio annui per lo scenario con assorbitore ad H2O-NH3 vale il 20%, arrivando al 31% con il recupero termico estivo. Il risparmio per l’assorbitore a LiBrH2O accoppiato al terreno è del tutto simile (22% - tale risultato è influenzato fortemente dall’utilizzo di energia elettrica per il pompaggio). Le restanti alternative offrono invece un costo annuo aggiuntivo del sistema tradizionale è influenzato fortemente dall’utilizzo di energia risparmio più contenuto. rispetto a quelli utilizzanti ad di assorbielettrica per il pompaggio).

E’ stata condotta quindimacchine un’analisi convenienza economica di massima Le sulrestanti valore alternaattualizzato mento, legato al maggiore impegno di potenza tive offrono invece un risparmio più dell’investimento. L’orizzonte temporale considerato per l’assorbitore ad H2O-NHcontenuto. è di 15 anni, 3 elettrica 30scenario kW) e quantificato in 1.200 a€.terreno Si mentre(circa per lo con scambiatore si è scelto un orizzonte temporale di 30 anni (vita utiletrascurati degli scambiatori in polietilene), prevedendo allo scadere del 15° anno la sostituzione delle sono in prima analisi i differenti costi di Analisi di convenienza economica caldaie e del chiller del sistema tradizionale e dell’assorbitore e dei gruppi ausiliari degli impianti manutenzione. È stata condotta quindi un’analisi di conveinnovativi.

Il tasso di sconto utilizzato è pari al 4%.

I risultati sono riportati in Tabella III. Si scopre nienza economica di massima sul valore attuaIn definita, ipotizzando un extra-investimento iniziale pari a 48.000 €, comprensivi di ausiliari, per che il risparmio sui costi di esercizio annui per lo lizzato dell’investimento. L’orizzonte temporale gli scenari f e g (assorbitore ad H2O-NH3 raffreddato ad aria), 130.000 € per lo scenario e scenario con assorbitore ad H2O-NH3 vale il 20%, considerato per l’assorbitore H2O-NH3 è di 15c e d (assorbitore a LiBr-H2O con ausiliari e scambiatore a terreno), 35.000 €ad per gli scenari arrivando al 31% con il recupero termico estivo. eIl 5.000 anni, mentre per lo scenario con scambiatore a (assorbitori raffreddati ad acqua di torre) € per la soluzione b, si sono ottenuti i risultati risparmio per l’assorbitore a LiBr-H2O accoppiato terreno si è scelto un orizzonte temporale di 30 riportati in Figura 3. al terreno è del tutto simile (22% – tale risultato anni (vita utile degli scambiatori in polietilene),

Analisi dei costi annui per la climatizzazione È interessante monetizzare tali risultati, proprio per le differenti fonti energetiche in gioco. I costi di queste ultime vengono ipotizzati come medie dei valori registrati sul libero mercato e sul mercato tutelato per utilizzatori con consumi coerenti con quelli delineati in questa analisi, relative al 2009 (AEEG, 2010): 13 c€/kWhe per l’energia elettrica e 44 c€/Sm³ per il gas naturale che però nel settore alberghiero gode di accisa agevolata (confr. box). Ai risparmi legati all’utilizzo di energia va aggiunto il

Tassazione agevolata per il gas metano

Nonostante il prezzo del gas metano abbia subìto in questi ultimi anni un sensibile incremento (in Italia risulta tra i più alti d’Europa, anche a causa del livello di tassazione), tale costo può essere ridotto grazie alle disposizioni – introdotte nell’ordinamento italiano su proposta di Federalberghi – che consentono alle imprese del settore alberghiero che ne fanno richiesta di beneficiare di una tassazione agevolata, equiparando di fatto gli usi alberghieri a quelli industriali. Se

i consumi nell’anno termico non superano 1.200.000 m³ (come nel caso del nostro studio), l’accisa erariale ridotta è pari a 0,012498 euro ed è fissa. Di conseguenza, anche l’addizionale regionale (che generalmente è fissata nella misura del 50% dell’accisa erariale sia per usi civili che industriali) diviene ridotta rispetto agli usi civili. Si deve sommare poi l’IVA, con aliquota del 20%.

#8

57

Figura 3 – Valore Attuale Netto differenziale (rispetto la soluzione a di Tabella I) e payback scontato delle diverse alternative utilizzanti PdC reversibili

prevedendo allo scadere del 15°anno la sostituzione delle caldaie e del chiller del sistema tradizionale e dell’assorbitore e dei gruppi ausiliari degli impianti innovativi. Il tasso di sconto utilizzato è pari al 4%. In definita, ipotizzando un extra-investimento iniziale pari a 48.000 €, comprensivi di ausiliari, per gli scenari f e g (assorbitore ad H2O-NH3 raffreddato ad aria), 130.000 € per lo scenario e (assorbitore a LiBr-H2O con ausiliari e scambiatore a terreno), 35.000 € per gli scenari c e d (assorbitori raffreddati ad acqua di torre) e 5.000 € per la soluzione b, si sono ottenuti i risultati riportati in Figura 3.

In termini di VAN differenziale delle diverse alternative rispetto lo scenario tradizionale (a), l’utilizzo dell’assorbitore ad acqua-ammoniaca raffreddato ad aria con recupero al condensatore garantisce il risultato economico migliore, con un tempo di ritorno scontato più che accettabile

(3-4 anni). Tutte le altre soluzioni sono decisamente meno vantaggiose (pur garantendo tutte risultati economici migliori della soluzione a), perché consentono VAN minori con payback confrontabili se non maggiori. L’utilizzo dell’assorbitore accoppiato a terreno non risulta conveniente nell’orizzonte temporale considerato. È opportuno far notare che, ipotizzando la presenza di un terreno roccioso, i costi di perforazione sarebbero ancora maggiori, a fronte di prestazioni energetiche leggermente migliori dovute alla maggiore conduttività termica.

Ipotizzando un aumento del costo dell’energia È stata condotta infine un’analisi di sensitività del VAN differenziale (Figura 4) e del tempo di ritorno al crescere dei prezzi delle fonti energetiche, situazione certamente ipotizzabile nei

Figura 4 – Valore Attuale Netto differenziale (rispetto la soluzione a di Tabella I) delle alternative più significative (macchina ad ammoniaca con recupero e pdc elettrica) al variare del prezzo dell’energia elettrica e del gas naturale

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#8

prossimi anni se guardiamo ai dati storici (AEEG, 2010). La soluzione g rimane la più conveniente al crescere del prezzo dell’energia elettrica, sia rispetto la soluzione tradizionale a sia rispetto la soluzione con PdC reversibile a compressione (sol. b), grazie al minor utilizzo della “fonte energia elettrica”.

All’aumentare del prezzo del gas l’ipotesi di utilizzo della macchina ad assorbimento diventa sempre meno conveniente rispetto la sol. b (pur rimanendo entrambe più vantaggiose della sol. a), fino a raggiungere il pareggio del VAN differenziale per un aumento del 30% del prezzo del gas. L’utilizzo della PdC elettrica a compressione meccanica (sol. b) diventa fortemente svantaggioso con un aumento del prezzo dell’energia elettrica superiore al 20% (a causa dell’elevata quantità di questa “fonte” utilizzata rispetto alle altre soluzioni, vedi Tabella III).

Nel resto d’Italia…

Svolto al variare del clima di riferimento e quindi del rapporto fra fabbisogni per il riscaldamento e quelli per il raffrescamento (il fabbisogno di a.c.s. non varia sostanzialmente, come riportato anche in Aprile, 2009), lo stesso studio porta a risultati diversi. Nel caso in esame, ad esempio, si sono svolte le simulazioni anche per un clima del centro Italia (Roma) che prevede sostanzialmente una diminuzione del 50% del fabbisogno invernale ed un aumento del 50% di quello estivo. In termini di energia primaria, limitandoci ai due casi b e g, ciò significa un risparmio rispettivamente del 20% e del 14% (contro il 28% e 37% nel caso di Vicenza) rispetto alla soluzione tradizionale a. Ciò si traduce, dal punto di vista economico, in un VAN differenziale di, rispettivamente, 49.000 e 105.000 €, con tempi di ritorno dell’investimento di 1,7 e 6,2 anni. La pompa di calore elettrica diventa molto più interessante, rispetto alla soluzione ad assorbimento con recupero termico (oltre che, ovviamente, rispetto la soluzione tradizionale), nei climi più miti, cioè con un rapporto tra fabbisogni estivi ed invernali sempre meno sbilanciato verso i secondi.

CONCLUSIONI I risparmi di energia primaria ottenuti tramite le soluzioni che utilizzano PdC reversibili ad assorbimento sono compresi nell’intervallo 12-37% in un clima del nord Italia. Sono vantaggi che nascono da un utilizzo del gas naturale più efficiente nella stagione invernale e da un ridotto impiego di energia elettrica, limitata ad un gruppo frigorifero elettrico ausiliario nelle mezze stagioni e al lavoro di pompaggio nel caso dello scambiatore a terreno. Traducendo in termini economici si ottiene un risparmio di gestione dell’impianto dal 15% al 31%. Considerando i costi di investimento iniziali, si ottengono tempi di recupero dell’investimento compresi fra 3 e 5 anni per le soluzioni ad aria e a torre, mentre l’investimento non risulta conveniente per l’assorbitore accoppiato a terreno. L’analisi va ovviamente approfondita in funzione del clima e del profilo di occupazione dell’hotel. n

BIBLIOGRAFIA

AEEG, 2008, Delibera EEN 3/08, Aggiornamento del fattore di conversione dei kWh in tonnellate equivalenti di petrolio connesso al meccanismo dei titoli di efficienza energetica AEEG, 2010, Relazione annuale sullo stato dei servizi e sull’attività svolta Aprile M., 2009, Caratterizzazione energetica del settore alberghiero in Italia, ENEA, Report RSE/2009/162 AA.VV., 2004, TRNSYS: A Transient System Simulation Program, TRNSYS Manual, Version 16 AICARR, 2010, Manuale di ausilio alla progettazione termotecnica Bohdanowicz P., Churie-Kallhauge A., Martinac I., 2001, Energy-Efficiency and Conservation in Hotels – Towards Sustainable Tourism, Proc. of the 4th International Conference on Asia-Pacific Architecture Castellotti F., Lazzarin R., Minchio F., Noro M., 2003, Possibilità applicative delle pompe di calore ad assorbimento nell’edilizia alberghiera, Convegno AICARR “L’impiantistica alberghiera: valutazioni tecniche, economiche e gestionali” Daskalaki E., Balaras C.A., 2004, XENIOSda methodology for assessing refurbishment scenarios and the potential of application of RES and RUE in hotels, Energy and Buildings, vol. 36(11), pp. 1091-1105 Hellström G., Claesson J., Eftring, Mazzarella L., Johansson, Duct ground heat storage model. Lund DST. TRNSYS 13.1 Version 94/01/27, Dep. of Mathematical Physics, University of Lund, Sweden, 1994 Karagiorgas M., Tsoutsos T., Moia-Pol A., 2007, A simulation of the energy consumption monitoring in Mediterranean hotels application in Greece, Energy and Buildings, vol. 39, pp. 416-426 Khemiri A., Hassairi M., 2005, Development of energy efficiency improvement in the Tunisian hotel sector: a case study, Renewable Energy, vol. 30, pp. 903-911 Mavrotas G., Demertzis H., Meintani A., Diakoulaki D., 2003, Energy planning in buildings under uncertainty in fuel costs: the case of a hotel unit in Greece, Energy Conversion and Management, vol. 44, pp. 1303-1321 Minchio F., 2002, Analisi tecnico-economica di accumuli stagionali a terreno, Tesi di Laurea, Relatore Prof. R. Lazzarin, Università degli Studi di Padova Priyadarsini R., Xuchao W., Eang L.S., 2009, A study on energy performance of hotel buildings in Singapore, Energy and Buildings, vol. 41(12), pp. 1319-1324 Railio J., 2011, L’efficienza parte dai prodotti, Aicarr Journal, 7, pp. 8-13 Santamouris M., Balaras C.A., Dascalaki E., Argiriou A., Gaglia A., 1996, Energy conservation and retrofitting potential in Hellenic hotels, Energy and Buildings, vol. 24, pp. 65-75 Terna, 2010, Dati statistici (www.terna.it) UNI 10349:1994, Riscaldamento e raffrescamento degli edifici – Dati climatici UNI 10339:1995, Impianti aeraulici ai fini di benessere. Generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta d’offerta, l’offerta, l’ordine e la fornitura

* Filippo Busato, Renato Lazzarin, Marco Noro, Dipartimento di Tecnica e Gestione dei sistemi industriali, Università di Padova – Sede di Vicenza

RINGRAZIAMENTI Si ringraziano gli ingg. Francesco Castellotti e Fabio Minchio per l’apporto fornito allo sviluppo del modello di simulazione.

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Assorbimento vs Compressione

Pompe di calore ad assorbimento

Tecnologia e potenzialità

L

a primissima applicazione del fenomeno dell’assorbimento si può far risalire al 1777, quando lo scienziato scozzese Gerald Nairne si rese conto che l’evaporazione d’acqua in una campana di vetro sotto vuoto era fortemente accelerata dalla presenza di un recipiente contenente acido solforico. Tramite l’evaporazione di etere etilico nel 1758 lo scozzese William Cullen aveva prodotto ghiaccio artificialmente.

Ci vorranno circa 100 anni prima che in Francia i fratelli Carré brevettino e realizzino macchine frigorifere ad assorbimento sia a ciclo intermittente (produzione di freddo mediante evaporazione di refrigerante, assorbimento e rimpiazzo della sostanza assorbente quando esausta) che a ciclo continuo [1].

La prima applicazione ebbe carattere essenzialmente voluttuario (produzione di caraffe di acqua ghiacciata per i caffè parigini), mentre la seconda trovò utilizzo prima di tutto nella produzione industriale di ghiaccio (le prime macchine ne producevano anche 100 kg/h) e in seguito nel trasporto refrigerato delle carni attraverso l’Atlantico. La tecnologia ebbe un successo commerciale di tutto rispetto: una singola azienda,

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Aspetti impiantistici ed economici delle pompe di calore ad assorbimento in confronto con le pompe di calore a compressione di Renato Lazzarin*

la Columbus Iron Works, mise in commercio a partire dal 1880 oltre 600 macchine con capacità produttiva di ghiaccio fino a 100 tonnellate al giorno. La particolarità delle macchine ad assorbimento è il loro azionamento tramite energia termica, per cui in modo apparentemente paradossale “producono freddo con il caldo”.

Nel Novecento A partire dagli inizi del secolo scorso importanti scienziati cominciarono ad occuparsi di queste macchine e dei processi secondo cui funzionavano. L’elenco di questi annovera scienziati del calibro di Albert Einstein (cui è dovuto un brevetto), Hans Lorenz, Rudolf Planck e Edmund

Altenkirch. Quest’ultimo in particolare [2] sviluppò una serie di proposte che hanno trovato applicazione nelle macchine più moderne; un esempio per tutti il ciclo GAX, di cui si parlerà più avanti.

La storia dell’assorbimento prosegue con il brevetto del ciclo ad assorbimento a diffusione (Munters e Platen, 1920) che è alla base di molti frigoriferi silenziosi da camera d’albergo o da campeggio. Nel decennio 1930-40 alla sperimentata coppia ammoniaca-acqua si affiancò quella basata su acqua

come refrigerante e come sostanza assorbente sali di litio (in particolare bromuro) in soluzione con acqua. Una serie di grandi aziende sviluppò prodotti commerciali basati sull’assorbimento con macchine anche di grande potenza frigorifera (oltre 2 MW). Qualche nome dà un’idea della loro importanza: Carrier, Arkla Servel, York e Trane. Nel 1965 il 30% delle grandi macchine frigorifere negli Stati uniti operava con la tecnologia dell’assorbimento.

Con la crisi energetica del 1973, la tecnologia andò in crisi, soprattutto per le piccole macchine alimentate da fiamma diretta, poiché a fronte di tariffe elettriche relativamente stabili vi fu un aumento brusco delle tariffe del gas.

Nel giro di due anni la produzione si ridusse di dieci volte e alcune aziende vendettero i loro brevetti ai giapponesi, fortemente interessati a produrre il freddo con impiego ridotto di energia elettrica. A partire dal 1979 nacque un importante mercato asiatico che doveva coinvolgere oltre al Giappone anche India, Cina e Corea. Nel 1991 un’azienda italiana acquisì la tecnologia Servel dell’acqua-ammoniaca, rivitalizzando la produzione e innovandola fino allo sviluppo di interessanti modelli di pompa di calore ad assorbimento.

Le problematiche legate alle crisi energetiche e all’inquinamento ambientale portavano in primo piano l’esigenza di sviluppare le fonti rinnovabili. La produzione del freddo per via termica portava un rinnovato interesse nella tecnologia dell’assorbimento per la possibile realizzazione di impianti solari di condizionamento nei quali collettori solari alimentano macchine frigorifere ad assorbimento [3].

COME FUNZIONANO? Alla base delle macchine ad assorbimento vi è il fenomeno per cui esistono coppie di sostanze che presentano una forte affinità: una sostanza (assorbente) risulta molto avida dell’altra (refrigerante) e quindi tende ad assorbirne i vapori, portandoli in soluzione.

Se si vuole una descrizione un po’ meno generica, conviene riferirsi alla Figura 1 che rappresenta la tensione di vapore dell’acqua in funzione della temperatura, sia in presenza di acqua allo stato puro che di una soluzione assorbente (acqua + un sale igroscopico) a diverse concentrazioni. Scelta una concentrazione della soluzione (ad esempio il 25% in sale), si vede che per ogni temperatura la tensione del vapore dell’acqua in equilibrio con la soluzione è significativamente più bassa rispetto a quella che compete al liquido allo stato puro. Di conseguenza, il vapore tende a migrare verso la soluzione e ad esserne assorbito.

La differenza di pressione esiste anche per temperature del vapore d’acqua parecchi gradi più basse di quella della soluzione che è quindi in grado di effettuare l’assorbimento anche se “più calda”.

Se quindi si mettono in comunicazione due recipienti (Fig. 2), uno contenente un refrigerante che alla temperatura ambiente in cui è collocato evapori e l’altro la sostanza assorbente ad una temperatura opportuna, il vapore di refrigerante passerà nell’altro recipiente con un effetto di estrazione simile a quello sviluppato da un compressore. Si produrrà un effetto frigorifero e l’energia termica sottratta da E si ritroverà in A quando il vapore passa in soluzione [4].

Absorption heat pumps: technology and potentiality

The first application of the absorption phenomenon dates back to 1777. After nearly a century the first refrigeration equipment have been made with a commercial success. The development of the machines is done with varying success until the relatively recent implementation of absorption heat pumps. This is certainly the most convenient mode of operation for these machines in comparison with compression heat pumps.

Keywords: absorption heat pumps, Gas Utilization Efficiency, GAX cycle, refrigeration

Figura 1 – PRESSIONE. Pressione di vapore di soluzioni acquose di cloruro di litio a diversa concentrazione in funzione della temperatura confrontata con la pressione di saturazione dell’acqua

Figura 2 – COMUNICAZIONE. Due recipienti ermetici in comunicazione: un evaporatore (E) ed un assorbitore (A)

Figura 3 – Schema a blocchi sul piano temperatura pressione di una macchina ad assorbimento elementare Nella zona inferiore sinistra si notano i due elementi prima ricordati, l’evaporatore e l’assorbitore. Una pompa preleva la soluzione che si è arricchita del refrigerante che ha assorbito e la invia ad un organo (generatore) dove la fornitura di calore separa vapore di refrigerante dalla soluzione. La comunicazione del generatore con un sistema a temperatura più bassa fa migrare il vapore verso quest’ultimo (condensatore), ove condensa con effetto termico. A quel punto il refrigerante può ritornare alla pressione più bassa dell’evaporatore chiudendo il ciclo. Per quanto riguarda la soluzione rigenerata, essa ritorna all’assorbitore. Si osservi come l’insieme pompa + generatore consente di ritrovare i vapori di refrigerante che erano alla pressione minore dell’evaporatore alla più alta pressione del condensatore con un effetto che viene realizzato altrimenti tramite un compressore.

#9

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Ciclo GAX di una macchina acqua-acqua

Lo schema a blocchi della macchina, rappresentato in fig. 5, fa riferimento ad una macchina specifica del tipo acqua-acqua. Esistono anche macchine del tipo ariaacqua (sorgente esterna aria). Molte di queste macchine hanno la possibilità del funzionamento nella doppia modalità pompa di calore/macchina frigorifera. Il punto di partenza nell’esame della figura può essere il generatore, ubicato sulla sinistra ed identificabile per il bruciatore laterale che permette di sviluppare i vapori di ammoniaca dalla soluzione acqua-ammoniaca.

Questi vapori, evidenziati dal colore giallo, vengono Figura 5 – SCHEMA A BLOCCHI di una pompa rettificati (il vapore d’acqua che si è sviluppato nel gedi calore ad assorbimento del tipo neratore assieme all’ammoniaca, viene lì condensato acqua-acqua operante secondo per produrre ammoniaca pressochè pura) e poi passano il ciclo GAX Per cortese autorizzazione di Robur SpA al condensatore (posto quasi all’estrema destra) dove producono un primo effetto termico utile. L’ammoniaca liquida (colore verde) evapora nella batteria evaporante posta all’estrema destra, sottraendo energia termica alla sorgente fredda. Il vapore viene indirizzato verso l’assorbitore/rigeneratore (posto proprio nel centro della figura). Qui l’assorbimento dà luogo ad un importante sviluppo termico in una gamma di temperature ampia per la forte differenza di concentrazione fra soluzione ricca e soluzione povera. Questo sviluppo termico riduce la quota termica che il bruciatore deve fornire al generatore, dal momento che la soluzione ricca in refrigerante che passa attraverso il serpentino visibile all’interno del dispositivo viene portata ad una temperatura relativamente elevata prima di passare al generatore (ciclo GAX – Gas Absorber Heat Exchanger). L’assorbimento completo del refrigerante e il raffreddamento della soluzione consentono un riscaldamento ulteriore nel secondo assorbitore (che affianca il condensatore). Una pompa a membrana porta la soluzione (colore arancio) che ha completato l’assorbimento a preriscaldarsi prima nel serpentino del rettificatore e poi nell’ampio scambiatore GAX, dove già cominciano a separarsi vapori di refrigerante.

Ciclo continuo Riscaldamento e diluizione della soluzione assorbente richiedono una suo raffreddamento e una sua rigenerazione. È quanto si realizza nel ciclo continuo che viene schematizzato in fig. 3 con lo schema a blocchi inserito in un grafico pressione-temperatura che evidenzia che la macchina opera su due pressioni e tre temperature.

Un rapido esame dei bilanci termici del ciclo appena rappresentato mostra che, grosso modo, ad ogni unità di freddo prodotta si deve fornire, come minimo, un’unità termica al

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generatore. Due unità termiche vanno sottratte nel contempo a condensatore e ad assorbitore. In termini prestazionali il COP frigorifero della macchina (rapporto fra freddo prodotto e calore da fornire) può essere al più circa 1, mentre se l’interesse è all’effetto termico a temperatura intermedia (assorbitore + condensatore), il COP teorico può arrivare a 2. Nelle macchine reali il COP frigorifero può valere 0,6-0,8, mentre in pompa di calore può anche superare 1,6. Questo mostra che la vocazione primaria di queste macchine è proprio il funzionamento in pompa di calore,

anche perché il COP così definito è una sorta di Rapporto di Energia Primaria (PER, Primary Energy Ratio) [5,6]. Più recentemente nei documenti ufficiali si fa riferimento al GUE (Gas Utilization Efficiency).

Nell’ambito delle pompe di calore la miscela acqua ammoniaca (l’acqua è la sostanza assorbente e l’ammoniaca è il refrigerante) ha una posizione di quasi monopolio. Infatti riesce a produrre

temperature utili anche superiori ai 60°C e a ad operare con una sorgente fredda a temperature anche di -20°C.

Ciclo GAX Si vuole terminare questa breve descrizione del funzionamento, presentando uno schema più realistico della macchina. La migliore comprensione dello schema della macchina richiede uno sforzo particolare nel comprendere le trasformazioni di ciclo, rappresentate nel diagramma di figura 4 (pressione, temperatura, concentrazione). Le linee “diagonali” del grafico rappresentano, a partire da sinistra verso destra, concentrazioni crescenti nella sostanza assorbente (la prima linea ammoniaca pura, l’ultima acqua pura). Evaporatore e condensatore operano con refrigerante puro (nel grafico riportato rispettivamente alle temperature di 4 e 49°C). Il processo di assorbimento avviene invece in una gamma di temperature che va dai valori più alti in corrispondenza alla massima concentrazione in acqua (137°C) ai valori più bassi dovuti al raffreddamento dell’assorbitore con concentrazioni ormai diluite (40°C). Anche il generatore opera entro due concentrazioni limite, la più diluita e la più concentrata,

POMPA DI CALORE AD ASSORBIMENTO. Settore terziario CREDIT Robur

con una gamma di temperature che vanno nel grafico da 100 fino a 200°C. Come si vede, esiste un’ampia sovrapposizione fra le temperature dell’assorbitore che sono per un bel tratto maggiori di quelle del generatore. Esiste, quindi, la possibilità di scambiare calore fra assorbitore e generatore (ciclo GAX), riducendo l’input termico da fornire al generatore e di conseguenza migliorando significativamente il COP della macchina.

Figura 4 – CICLO GAX. Rappresentazione del ciclo GAX sul diagramma pressione temperatura della miscela acqua-ammoniaca

ASPETTI IMPIANTISTICI ED ECONOMICI [7] Una prima caratteristica significativa di queste macchine è la ridottissima richiesta di potenza/energia elettrica per il funzionamento. Per dare degli ordini di grandezza, una pompa di calore ad assorbimento con una potenza resa di circa 40 kW richiede una potenza elettrica per la pompa delle soluzioni di appena 500 W. L’impegno elettrico è quindi molto ridotto, mentre una pari potenza resa da una pompa di calore a compressione richiede oltre 10 kW con un onere contrattuale non trascurabile. Le prestazioni in

termini di energia primaria sono molto elevate.

Generalmente il GUE supera 1,4, ma nelle macchine alimentate a gas, in cui si realizza anche la condensazione sui fumi di scarico, si è arrivati a 1,7. Nel confronto con le macchine elettriche si deve considerare il rendimento medio di trasformazione nelle centrali termoelettriche dell’energia chimica dei combustibili in energia elettrica. Con i rendimenti medi italiani l’equivalenza energetica con 1,7 si ha fra 3,5 e 4 per la pompa di calore elettrica.

Problematiche legate alla temperatura L’efficienza della pompa di calore ad assorbimento risente in maniera moderata della

temperatura della sorgente fredda. La fig. 6 mostra il GUE in funzione della temperatura dell’aria esterna nella gamma da -20 a 20°C. Nell’intervallo di “normale” impiego nei climi del Nord Italia (da -5 a 10°C) il GUE passa da 1,7 a 1,5 con una riduzione di poco superiore al 10%. Una pompa di calore elettrica, nello stesso intervallo, potrebbe passare da 3,5 a 2,3 con una riduzione di quasi il 50%.

La pompa di calore ad assorbimento consente di ottenere temperature di mandata relativamente elevate con una limitata penalizzazione di prestazioni. Si veda in fig. 7 l’andamento del GUE per una certa temperatura della sorgente fredda al variare della temperatura utile prodotta. La macchina produce acqua a 55°C con un GUE di 1,4, ma può lavorare con rese apprezzabili fino a 65°C.

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Figura 6 – TEMPERATURA SORGENTE FREDDA. GUE (Gas Utilization Efficiency) in funzione della temperatura della sorgente fredda Nelle pompe di calore a compressione la penalità è molto più forte e nel passaggio da 35 a 55°C è spesso superiore al 30%. Questa capacità di lavorare a temperature più elevate rispetto alle pompe di calore a compressione può risultare preziosa nelle ristrutturazioni con terminali a radiatori che, alle temperature consentite dalla pompa di calore ad assorbimento, riescono a scambiare i ¾ della potenza di progetto, che potrebbe ridursi a tale livello con la semplice sostituzione degli infissi. Inoltre risulta superato ogni problema di produzione dell’acqua calda sanitaria.

L’equivalenza in termini di energia primaria fra pompe di calore a compressione e ad assorbimento implica che le prime devono recuperare dalla sorgente fredda la quota perduta in centrale termoelettrica.

Supponendo un’equivalenza dal punto di vista energetico fra un COP di 4 per le prime e un GUE di 1,6 per le seconde, ogni kWt utile prodotto dalle prime richiede 0,75 kW dalla sorgente fredda, mentre per la pompa di calore ad assorbimento sono sufficienti 0,375 kW. Dal momento che la sorgente fredda è spesso impropriamente indicata come sorgente gratuita, ma in realtà non lo è affatto, il vantaggio è tutt’altro che trascurabile. Non si pensi solo ad una pompa di calore a terreno, ma anche ad acqua di falda con relativa movimentazione tramite pompa, se non addirittura ad aria per il dimensionamento di batteria e relativo ventilatore. La macchina ad assorbimento è inoltre complessivamente una macchina statica,

Figura 7 – TEMPERATURA ACQUA CALDA. GUE (Gas Utilization Efficiency) in funzione della temperatura dell’acqua calda prodotta dalla macchina

POMPA DI CALORE AD ASSORBIMENTO. Edificio residenziale CREDIT Robur

Figura 8 – COSTI POMPA DI CALORE AD ASSORBIMENTO. Costo del kWh termico prodotto da una pompa di calore ad assorbimento in funzione del COP per quattro diverse tariffe per il gas naturale

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Figura 9 – COSTI POMPA DI CALORE ELETTRICA A COMRESSIONE. Costo del kWh termico prodotto da una pompa di calore elettrica a compressione in funzione del COP per quattro diverse tariffe dell’energia elettrica

quindi limitatamente soggetta ad usura e con una proverbiale affidabilità. Come tutte le pompe di calore nella versione acqua-acqua si presta alla produzione contemporanea di riscaldamento e raffreddamento, spesso utile nel settore terziario od industriale. Si deve tenere presente il ben diverso rapporto caldo/freddo per le due tipologie di macchine:

Pompa di calore ad assorbimento vs Pompa di calore a compressione.

Pregi e difetti Solo vantaggi dunque per la pompa di calore ad assorbimento rispetto a quella a compressione?

Il confronto è in realtà più complesso. Se si considera il funzionamento annuale della macchina non si deve dimenticare che le prestazioni frigorifere delle macchine ad assorbimento non sono particolarmente brillanti. Per le macchine ad acqua bromuro di litio non si supera 0,7-0,8 con il semplice effetto. Per le macchine ad ammoniaca la situazione è addirittura peggiore, in particolare per la perdita di efficienza nel processo di rettificazione. Il valore comunemente ottenuto con il ciclo semplice era di poco superiore a 0,5.

Solo con il ciclo GAX si arriva ad un COP di 0,71. L’equivalenza energetica con le macchine frigorifere a compressione si ha con un EER di appena 1,8. Inoltre, la ridotta sensibilità alle temperature della produzione termica e della sorgente fredda si può leggere anche nell’altro senso. Il miglioramento prestazionale per temperature utili più basse (ad esempio 30-35°C) e per sorgenti fredde a temperatura più favorevole (ad esempio 10-15°C) se è notevolissimo per le macchine a compressione, risulta abbastanza limitato per quelle ad assorbimento. Resta da considerare infine il capitolo costi. Se il costo iniziale specifico (€/kWt) delle macchine (con

la ragionevole variabilità da un costruttore o da un modello all’altro) è sostanzialmente confrontabile, si deve tenere presente che la potenza frigorifera di una pompa di calore ad assorbimento è grosso modo la metà della sua potenza termica nominale. Dal punto di vista dei costi di esercizio tutto dipende dalle tariffe elettriche e del gas. Si possono confrontare le curve di fig. 8, relativa a costi unitari del gas da 40 a 70 c€/m³ con la fig. 9, relativa a tariffe elettriche con costi unitari da 10 a 25 c€/kWh in funzione del COP stagionale invernale delle macchine. n * Renato Lazzarin, Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali – DTG Università di Padova

Bibliografia

[1] Thévenot, R. A history of refrigeration throughout the world, IIR, Paris, 1979.

[2] Stirlin, H. Contribution d’Altenkirch à la réalisation de machines frigorifiques à absorption, Les pompes à chaleur à absorption, Pyc Ed., Paris, 19-36, 1983.

[3] Lazzarin, R. L’energia solare e la produzione del freddo, PEG, Milano, 1983.

[4] Lazzarin, R. Il condizionamento dell’aria e il gas naturale, PEG, Milano, 1993.

[5] Lazzarin, R., Le pompe di calore ad assorbimento: tecnologia e potenzialità, Atti 28º Convegno AICARR, Rispondere alla crisi energetica con l’integrazione edificio-impianto: la pompa di calore invertibile, 63-80, Bologna, 2010.

[6] Herold, K., Radermacher R., Klein S.A., Absorption chillers and heat pumps, CRC Press, Boca Raton, 1996.

[7] Lazzarin, R., Pompe di calore: parte teorica, parte applicativa, Capitolo 3 – Le pompe di calore a gas, SGEditoriali, Padova, 2011 (www.pompedicalorelazzarin.it)

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Consumi idrici

Don’t waste water. Una campagna di sensibilizzazione per un uso consapevole e attento dell’acqua, prodotta da un’agenzia pubblicitaria del Cairo, Egitto

Come evitare gli sprechi idrici negli edifici

L’efficienza d’uso dell’acqua nell’uso personale e nei sistemi HVAC nello standard per la sostenibilità degli edifici ASHRAE 189.1

Q

uando sentiamo parlare di carenza idrica, solitamente pensiamo a problemi locali che possono riferirsi a una città, a un distretto o al massimo a una regione. Generalmente il problema non viene considerato con particolare apprensione e, in ogni caso, si ritiene che esso possa essere risolto con adeguati investimenti nelle infrastrutture, con un avveduto risparmio o, anche, con particolari strategie di gestione. In realtà non è così semplice. Leggiamo infatti dei titoli come: “La mancanza globale di acqua incombe sul nuovo secolo”, “Quattro miliardi di persone nell’incubo della carenza idrica se i leader mondiali si mostreranno tiepidi fin dall’inizio sul cambiamento climatico del 2010” e anche “Almeno 36 degli Stati Uniti d’America debbono far fronte alla mancanza d’acqua”. Secondo l’Organizzazione per la Cooperazione Economica e lo Sviluppo (OCSE), “per il 2030 il numero degli abitanti della Terra

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di John Koeller*, Katherine Hammack**, Membri ASHRAE

che dovrà fronteggiare situazioni di stress a causa dell’acqua, a parte ogni altra considerazione a proposito delle conseguenze sui cambiamenti climatici, si prevede che crescerà fino a circa 3,9 miliardi di persone, cioè quasi la metà della popolazione mondiale prevista (per quell’epoca)”.

La mancanza d’acqua diviene così un problema generale che rende indispensabili Linee guida opportune e norme più restrittive riguardanti il suo uso negli edifici.

Standard Ashrae 189.1, “Efficienza d’uso dell’acqua” Lo Standard ASHRAE/USGBC/IES 189.1, Normativa per la progettazione di edifici “green” ad alta efficienza, esclusi quelli di bassa altezza

(abitazioni di tipo individuale), affronta il dissipamento d’acqua negli edifici e nei giardini o parchi ad essi pertinenti. La norma stabilisce limiti molto importanti, anche se del tutto realizzabili, per controllare e gestire il consumo d’acqua. La Sezione 6 dello Standard 189.1 sulla “Efficienza d’uso dell’acqua”, infatti, indica dettagliatamente le misure richieste per conseguire un efficiente uso dell’acqua in tutti i progetti. Vengono prospettate due strade alternative da seguire per il raggiungimento dell’obiettivo: • la strada della “prescrizione”, con

la quale si stabiliscono una serie di strategie specifiche per il risparmio idrico; • l’opzione della “prestazione” (performance), che permette di calcolare l’uso complessivo d’acqua nel progetto e compararlo con i livelli massimi stabiliti nel sistema della prescrizione.

Riduzioni idriche obbligatorie nel sito di costruzione La pianificazione di un giardino o di un parco all’interno di un sito ha un grande impatto sull’utilizzo d’acqua. Per risparmiare le risorse, Comuni e enti idrici locali hanno iniziato a imporre restrizioni sull’uso d’acqua trattata per usi domestici (da rubinetto o potabile) e per innaffiare prati o giardini.

Da un punto di vista economico, l’acqua disponibile sta diventando sempre più cara e quando si progettano estesi tappeti erbosi l’acqua che serve raggiunge costi elevatissimi. Lo Standard 189.1 stabilisce che, quando si progettano estese superfici riconvertite, almeno il 60% sia piantumato in biodiversità tra piante native ed altre importate, limitando in questo modo la superficie che si può adibire a prato erboso. Ci sono piante che, una volta che le radici siano attecchite nel suolo, non presentano problemi di crescita in un determinato habitat e richiedono solo una minima attenzione da parte dell’uomo per la loro protezione invernale, per l’impiego di pesticidi o di fertilizzanti, nonché d’acqua per l’irrigazione. Anche le piante importate e adattate nel terreno si ritiene siano poco invasive, pur esigendo qualche manutenzione.

Si notano spesso nei prati ugelli irrigatori che funzionano anche

WATER WISE GARDEN (SANDOVAL COUNTRY – NEW MEXICO). Concepiti come un modello facilmente replicabile, i giardini mostrano differenti sistemi di irrigazione che puntano soprattutto al risparmio idrico. Sono infatti presenti all’interno del giardino piante che non hanno problemi di crescita e richiedono dunque solo una minima attenzione da parte dell’uomo mentre piove. Questo problema potrebbe essere facilmente risolto con l’uso intelligente sia di regolatori del tipo evapotraspirativo, che tengano conto del tipo di suolo e dei dati meteorologici, sia di altri sensori di pioggia o di umidità atmosferica. Questi controlli interrompono l’irrigazione quando c’è sufficiente acqua nella zona delle radici delle piante.

Un altro obbligo per ridurre l’impiego di acqua nei giardini estesi è quello di utilizzare sistemi di irrigazione a zone. Piantare gli arbusti che richiedono lo stesso livello di irrigazione a gruppi ravvicinati per limitare i consumi è una pratica ben conosciuta nel giardinaggio, in quanto alcune specie di alberi o cespugli richiedono quantitativi simili di irrigazione.

Addressing unnecessary water waste in buildings

Rapidly growing concerns regarding the impacts of water stress and scarcity have driven the need for an increased focus on water use in, on and around buildings. Building designers must recognize the impact their design decisions have on future generations. Professionals in the building industry must incorporate responsible water use efficiencies and strategies into the built environment.

SENSORI DI UMIDITÀ. Grazie all’utilizzo di regolatori del tipo evapotraspirativo e di altri sensori di pioggia o di umidità atmosferica è possibile rilevare l’umidità presente all’interno del terreno. In questo modo, si può capire se il terreno ha ancora bisogno di essere irrigato oppure se il suo livello di umidità è ottimale

Keywords: ashrae, building efficiency, leed, water consumption

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Riduzioni idriche obbligatorie negli edifici Il sistema di valutazione Leed dell’US Green Building Council (qualificazione/certificazione degli edifici, noto in Italia come GBC-Italia, NdT) incoraggia l’uso di apparecchiature idrauliche ancor più efficienti rispetto a quelle contenute nella legge statunitense sull’efficienza energetica del 1992 e che siano possibilmente certificate (WaterSense). Questi obiettivi di alta efficienza sono in parte stabiliti come requisiti obbligatori dello Standard 189.1 (Tabella 1). Le apparecchiature debbono essere di classe Energy Star, ossia appartenere alla certificazione energetica statunitense delle apparecchiature.

Apparecchiature HVAC Lo Standard contiene anche i requisiti di efficienza per l’acqua in tutte le apparecchiature HVAC. Tutti i sistemi di raffreddamento ad acqua senza recupero (ad un solo passaggio) sono assolutamente proibiti. Infatti, in questi sistemi l’acqua è attinta direttamente da una qualsiasi sorgente e, dopo essere passata attraverso lo scambiatore di raffreddamento (condensatore) dove assorbe calore, viene scaricata nella primitiva sorgente ad una temperatura più elevata. Poiché i sistemi a passaggio singolo non ricircolano l’acqua di raffreddamento, a volte sono necessarie migliaia di litri di acqua al giorno. Anche se questi sistemi sono semplici da applicarsi e generalmente di basso costo, l’impatto ambientale provocato dal prelievo d’acqua da pozzi, laghi, correnti, fiumi o addirittura da sistemi idraulici municipali è molto elevato. Le elevate temperature alle quali l’acqua viene rigettata in ambiente possono avere un impatto molto dannoso, come la crescita esagerata di alghe,

l’impoverimento dei livelli di ossigeno e l’estinzione di microrganismi nutritivi per i pesci.

Unità di condizionamento superiori a 19 kW e torri di raffreddamento Anche la condensa degli impianti a vapore e delle unità di condizionamento dell’aria superiori a 19 kW deve essere recuperata e riutilizzata inviandola alle torri di raffreddamento come acqua di aggiunta, riducendo in questo modo l’ammontare di acqua potabile. Inoltre, la condensa recuperata può essere utilizzata anche per l’irrigazione dei giardini. Nelle torri normali ed evaporative è altresì necessario calcolare il consumo idrico e utilizzare sistemi di controllo della conduttività quando la portata è superiore a 39 L/s; lo stesso è richiesto nei sistemi di tipo evaporativo quando l’acqua di aggiunta supera 0,4 L/s.

Inoltre, per le torri in controcorrente è prescritto

TORRI EVAPORATIVE. Se la portata è superiore a 39 L/s sia nelle torri normali sia in quelle evaporative è necessario calcolare il consumo idrico e utilizzare sistemi di controllo della conduttività CREDIT: Mita Srl

l’impiego di separatori di goccioline che consentano una riduzione delle goccioline trascinate ad un massimo dello 0,002% del volume d’acqua ricircolata e di 0,005% per le torri a flusso incrociato.

Acqua potabile sui tetti Per migliorare le condizioni interne dell’edificio, in alcuni casi si usa spruzzare acqua potabile sul tetto. Sebbene l’uso di piccoli laghetti sul tetto, l’impiego degli spruzzi oppure l’applicazione di particolari sacchi umidificati può ridurre efficacemente la temperatura del tetto stesso, e quindi il carico termico dell’edificio, tale sistema non è certo favorevole alla disponibilità di acqua da bere ed è proibito dallo Standard 189.1. Si può ad ogni modo utilizzare acqua potabile per irrigare giardini permanenti sui tetti, ma, una volta che le piante abbiano attecchito, e comunque non oltre 18 mesi, l’impianto di irrigazione deve essere rimosso o posto fuori servizio.

Misurazione obbligatoria del consumo idrico Una misurazione continua del consumo idrico è essenziale sia per la gestione di un edificio o di un campus universitario, sia per il controllo delle risorse. I requisiti riguardanti la misurazione ed il monitoraggio dell’uso dell’acqua sono di primaria importanza per poter individuare una qualsiasi anomalia che potrebbe verificarsi nel consumo indice di disfunzioni

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Requisiti per le apparecchiature e installazioni idrauliche APPARECCHIATURA IDRICA

VOLUME MASSIMO

WC – vasi Flussometro (vasi a passo rapido) Flusso singolo – 4,8 L Flussometro a valvola

Doppio flusso effettivo – 4,8 L

Vasi a cassetta

Singolo scarico anche di tipo certificato – 4,8 L Doppio scarico anche di tipo certificato – 4,8 L

Orinatoi

1,9 L

Rubinetti Servizi pubblici

1,9 L/min

Servizi pubblici, con autochiusura 1,0 L per ciclo automatico ACQUA SUL TETTO. Anche se proibito dallo Standard 189.1, l’uso di piccoli laghetti sul tetto può ridurre efficacemente la temperatura dello stesso, e quindi il carico termico dell’edificio

5,7 L/min anche con i modelli certificati

Lavelli di cucine residenziali

8,3 L/min

TABELLA 1

Soffioni per doccia Residenziali

7,6 L/min

Reparto docce residenziali (box) Ogni presa – 7,6 L/min in unità abitative e servizi ospiti

Riduzione dei consumi – Opzione “Prescrizione” Il percorso prescrittivo descrive una serie di strategie addizionali specifiche per il risparmio idrico, basate sui requisiti obbligatori precedentemente esposti. Per una qualsiasi ragione, se il progetto non dovesse riuscire a soddisfare i requisiti prescritti, i risparmi idrici possono essere espressi attraverso un calcolo basato sulle prestazioni effettive, come si descriverà in seguito.

Riduzione idrica nel sito In un giardino o in un parco l’utilizzo d’acqua potabile per irrigare è permesso al massimo per un terzo dell’area trattata. Per il resto della superficie, invece, deve essere prevista una piantumazione con piante resistenti a regime asciutto che non richiedano irrigazione o che comunque possano essere irrigate con acqua proveniente da altra sorgente. I siti che prevedono estese superfici a prato erboso, come i campi da golf e relativi sentieri, debbono essere irrigati con acqua proveniente da sistemi di riciclaggio municipale o da

altre risorse alternative presenti nel sito come, ad esempio, acque di rifiuto trattata localmente, acque piovane raccolte, acqua di condensa da impianti di raffreddamento e acqua pompata da terreno o da sistemi di drenaggio delle fondazioni. In ogni caso, non può essere utilizzata acqua potabile o proveniente dal terreno.

All’atto dell’installazione del giardino, l’irrigazione è necessaria per impiantare la vegetazione; perciò per un periodo di 18 mesi è consentito l’uso di acqua potabile. Ma, appena trascorsa questa fase, il sistema di irrigazione temporanea deve essere rimosso o messo fuori servizio permanentemente. Ad ogni modo, l’ammontare di acqua potabile usata durante il periodo di piantumazione del giardino non deve eccedere il 70% del fattore di evapotraspirazione (ET) per il prato erboso e il 55% dell’ET per le altre specie. Ogni Regione ha dei propri valori di ET. Infine, se nei dintorni del giardino è disponibile acqua riciclata, attraverso una tubazione non più lunga di 60 metri dal sito, questa può essere impiegata durante il detto

Soglie di monitoraggio per la misurazione del consumo d’acqua

tabella 2

del sistema idrico o dell’edificio in generale. Se l’impianto è collegato ad un sistema di gestione in tempo reale dell’edificio, un evento del genere può essere immediatamente identificato e corretto.

Per questo motivo, è di grande importanza per gli operatori dell’edificio misurare e registrare il consumo idrico. Questa previsione, in seguito, dovrà essere inserita nel progetto, al fine di assicurare una prestazione soddisfacente dell’operatività. Ogni progetto deve quindi prevedere l’installazione di dispositivi di misura con possibilità di trasmissione remota. Sia l’acqua potabile che quella riciclata immesse in un progetto edile debbono essere monitorate e misurate (Tabella 2). Installare dispositivi di misura nelle varie branche terminali di utilizzo (sottosistemi) è importante non solo per il progetto in sé, ma anche per i dati risutanti, indicativi del trend d’utilizzo necessario alla corretta gestione dell’edificio. I dati di utilizzo, registrati continuamente, informano il personale di gestione sull’andamento generale e lo allertano in caso di eventuali perdite o altri problemi connessi agli impianti. I sistemi di monitoraggio debbono essere capaci di registrare e archiviare elettronicamente i dati raccolti per ogni ora, giorno e mese dell’anno e debbono essere in grado di avvertire in tempo reale gli operatori qualora un problema dovvesse sorgere.

Lavabi per bagni residenziali

Sottosistemi

Soglia di misurazione

Torri di Raffreddamento – contatore sull’acqua di aggiunta e quella anticoncentrazione

Torri di Raffreddamento a caduta con portata maggiore di 30 L/s

Raffreddatori Evaporativi

Acqua di aggiunta > 0,04 L/s

Caldaie a Vapore o Acqua Calda

Input >50 kW

Area totale a giardino irrigata con dispositivi di controllo

Superficie maggiore di 2 500 m²

Campus separati o complessi di edifici

Consumo maggiore di 3 800 L/giorno

Spazi concessi in leasing o affitto

Consumo maggiore di 3 800 L/giorno

Qualsiasi processo che coinvolge un rilevante utilizzo di acqua

Consumo maggiore di 3 800 L/giorno

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ACQUA DI RICICLO. I campi da golf e relativi sentieri debbono essere irrigati con acqua proveniente da sistemi di riciclaggio municipale o da altre risorse alternative presenti nel sito

periodo di formazione del giardino/parco.

Riduzione idrica nell’edificio Una delle preoccupazioni principali è l’uso dell’acqua per le torri di raffreddamento e per il raffreddamento evaporativo. L’acqua che evapora dalle torri di raffreddamento è pura, in quanto non contiene i minerali disciolti in quella di raffreddamento. D’altro canto però l’evaporazione ha l’effetto di concentrare i minerali disciolti nella rimanente quantità d’acqua della torre. Con il continuo flusso dell’acqua attraverso la torre e la sua parziale evaporazione, la concentrazione dei minerali aumenta continuamente. Ne consegue che questi sistemi richiedono continui spillamenti, “bleed off”, e successive aggiunte di nuova acqua per mantenere la concentrazione dei minerali entro limiti accettabili. In aggiunta, i minerali disciolti (comunemente sali di calcio e di magnesio) possono precipitare, creando delle

PIANTUMAZIONE MANTO ERBOSO. L’acqua potabile utilizzata durante il periodo di piantumazione del giardino non deve eccedere il 70% del fattore di evapotraspirazione (ET) per il prato erboso e il 55% dell’ET per le altre specie

incrostazioni insolubili o dei fanghi. Un indicatore dell’efficienza di una torre di raffreddamento è il numero di cicli di concentrazione (COC) o rapporto di concentrazione. Questo fattore è il rapporto tra le portate dell’acqua di aggiunta e l’acqua totale del sistema a pioggia. Il COC però non è solo un importante fattore per determinare l’uso totale di acqua di una torre, ma è anche intimamente legato al regime di trattamento chimico. Alti COC significano risparmi idrici dato che l’acqua resta più a lungo nel sistema. In alcuni casi, però, rivela anche l’alto impiego di trattamento chimico. Al contrario, COC più bassi denotano un maggiore uso d’acqua, anche se generalmente significano minore necessità di trattamento chimico. Come risultato, i minimi livelli di COC richiesti in questo Standard per risparmiare acqua sono direttamente legati alla qualità dell’acqua di aggiunta. Nei siti dove si dispone di acqua di aggiunta più dolce

MISURARE IL CONSUMO IDRICO. Il monitoraggio continuo sia dell’acqua potabile che di quella riciclata è importante non solo per il progetto in sé, ma anche per i dati risutanti, indicativi del trend d’utilizzo necessario alla corretta gestione dell’edificio

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(meno di 200 ppm o 200 mg/L di durezza totale espressa come contenuto di carbonato di calcio), la torre di raffreddamento deve essere calcolata in modo da raggiungere un minimo di 5,0 COC. Nelle aree con acqua più dura è richiesto invece che si ottenga un minimo di 3,5 COC. L’implementazione di un sistema di trattamento totale dell’acqua, talvolta mediante l’impiego di un trattamento acido, è una strategia di adeguamento allo Standard. È importante considerare che il pH/ alcalinità è associato all’aumento dei cicli di concentrazione. Una protezione standard di zincatura è suscettibile di creazione di “ruggine bianca”, associata con maggiori livelli di pH. I requisiti posti dallo Standard possono essere trascurati solo nei casi in cui l’acqua di discarica eccede i 1500 ppm (1500 mg/L), misurati come biossido di silicio prima che i COC siano raggiunti.

Settore commerciale Nel settore commerciale le attività alimentari sono quelle che utilizzano i maggiori quantitativi d’acqua. Per queste lavorazioni lo Standard contempla provvedimenti che si riferiscono ad alcune operazioni relative alla preparazione degli alimenti ed al lavaggio delle stoviglie in una tipica attività di servizio alimentare. Le apparecchiature specializzate disponibili oggi per le moderne cucine commerciali usano, ovviamente, molto meno acqua di quelle in uso negli

anni ’90. Lo Standard incoraggia l’installazione di apparecchiature più efficienti, stabilendo soglie di massimo uso d’acqua tali da non compromettere la salute e i requisiti culinari e sanitari. I tipi di apparecchiature trattati dallo Standard includono le valvole a spruzzo di pre-lavaggio, le lavastoviglie commerciali, i vaporizzatori per alimenti, i forni combinati, le macchine per il ghiaccio e i controlli dei rubinetti.

Settore sanitario Anche le attività sanitarie come, ad esempio, ospedali, cliniche, centri medici, studi medici o dentistici sono grandi utilizzatori d’acqua. Per i seguenti tipi di apparecchiature e processi sono previsti requisiti specifici: sterilizzatori a vapore, apparecchi per il processo di sviluppo di lastre di raggi X di grandi dimensioni, sistemi di radiografia per immagini digitali, separatori di cappe di aspirazione, pompe per il vuoto e processi di trattamento acqua comprendenti filtrazione, scambio ioni e addolcimento nonché apparecchi di osmosi inversa e nanofiltrazione.

Piscine e fontane ornamentali Le fontane o getti ornamentali sono accettabili in un progetto edilizio di alta efficienza, solamente se alimentate con acqua riciclata, o comunque proveniente da sorgente non potabile, e progettate per il riuso dell’acqua nello stesso processo. Le fontane debbono contenere un sistema di rilevamento delle perdite ed un contatore d’acqua di aggiunta, in

modo che i gestori dell’edificio possano essere costantemente allertati su eventuali riparazioni necessarie. Un’eccezione ai requisiti suddetti è prevista per quei progetti edilizi che intendono utilizzare una fontana ornamentale, pur non essendo locati vicino ad una sorgente municipale di acqua riciclata. Qui si può usare acqua potabile per l’acqua di aggiunta, ma solo per vasche di capacità inferiore a 38.000 litri. A differenza delle fontane ornamentali, le piscine e le terme non sono soggette all’uso di acqua riciclata per motivi igienici. Comunque, esse debbono essere progettate in modo che si possa riutilizzare l’acqua di lavaggio, opportunamente trattata, per i prati o giardini circostanti o per altre applicazioni.

Riduzione dei consumi – Opzione “Prestazioni” L’intento dell’opzione “prestazioni” è di offrire un approccio alternativo che preveda la dimostrazione, da parte del progetto, della possibilità di riduzione generale nel consumo d’acqua nel caso in cui, per qualsiasi ragione, non sia possibile o non si voglia assoggettarsi al criterio della prescrizione. In questo caso, è possibile dimostrare l’adesione ai requisiti di riduzione tramite un calcolo basato sulle attuali prestazioni dell’uso dell’acqua sia per il sito, sia per l’edificio che per entrambi.

Riduzione idrica nel sito Per dimostrare di attenersi alla domanda di riduzione, con l’opzione “prestazioni” è necessario che l’uso d’acqua potabile utilizzata per il giardino sia inferiore al 35% della domanda base d’acqua per lo stesso. In altri termini, occorre determinare la domanda base di acqua per la superficie a giardino del progetto, riferita ai fattori di evapotraspirazione (ET) applicabili per il clima considerato (per compararla con i consumi effettivi previsti).

Riduzione idrica nell’edificio I progetti per i quali si voglia adottare un calcolo a “prestazione” debbono dimostrare che,

CON MOLTA MENO ACQUA. Lo Standard incoraggia l’installazione di apparecchiature più efficienti, stabilendo soglie di massimo uso d’acqua tali da non compromettere la salute e i requisiti culinari e sanitari

NO ALL’UTILIZZO DI ACQUA RICILATA. Ovviamente, piscine e terme non sono soggette all’uso di acqua riciclata per motivi igienici.

Esse debbono, comuqnue, essere progettate in modo che si possa riutilizzare l’acqua di lavaggio, opportunamente trattata, per i prati o giardini circostanti o per altre applicazioni

utilizzando gli elementi d’uso dell’edificio e del conduttore, secondo l’attività dello stesso, l’uso di acqua dell’edificio è uguale o inferiore a quello che si raggiungerebbe con il metodo prescrittivo.

Sulla base degli elementi d’uso disponibili nell’edificio e utilizzati dal conduttore, i proponenti del progetto debbono calcolare l’uso d’acqua prevedibile con il sistema prescrittivo e quindi compararlo con l’uso di acqua proposto. Perché il calcolo prestazionale abbia successo si deve dimostrare che l’edificio utilizzi effettivamente un ammontare di acqua uguale o minore a quello che avrebbe usato se si fosse aderito al calcolo prescrittivo.

Conclusioni Le preoccupazioni sempre maggiori derivanti dall’impatto che stress idrico e scarsità d’acqua potrebbero avere, hanno condotto alla necessità di un’attenzione specifica sul consumo d’acqua all’interno, sopra o attorno all’edificio. I progettisti devono essere sempre più consci dell’impatto che le loro decisioni potrebbero avere sulle generazioni future, mentre l’industria delle costruzioni dovrebbe includere nell’ambiente costruito l’uso responsabile d’acqua con le relative strategie d’efficienza. n * John Koeller, Koeller e Associati, Yorba Linda, CA – USA ** Katherine Hammack, Senior Manager Ernst & Young LLP, Phoenix, AZ – USA TRATTO DA: ASHRAE JOURNAL 6/2010 – Traduzione e adattamento di Carmine Casale

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CREDIT: J.BEAP Industries

Sistemi antisismici

L’importanza della antisismicità degli impianti Iniziamo la pubblicazione di un ciclo di articoli di approfondimento sulle precauzioni da adottare per la protezione sismica degli impianti.

Nella prima parte viene offerta una panoramica generale sul tema, che purtroppo ad oggi non è ancora normato nonostante la recente entrata in vigore delle nuove Norme Tecniche sulle Costruzioni

D

che negli ultimi anni hanno caratterizzato il nostro Paese, in particolare Friuli Venezia Giulia, Umbria, Campania, Molise, Marche e Abruzzo, si è sempre più convinti che la “convivenza” con il sisma debba essere studiata con maggiore ampiezza di obiettivi. Da sempre, infatti, durante le azioni sismiche, si è ritenuta prioritaria l’attenzione alla capacità di resistenza dell’involucro contenitore di persone, ricercando, nella sua variegata vulnerabilità, dovuta soprattutto alla duttilità degli elementi strutturali, la classificazione degli interventi più idonei da prendere in considerazione, anche con l’adozione di isolatori e dissipatori sismici. Il concetto di isolamento sismico, in realtà, trova origini molto lontane. Già 2.500 anni fa, Plinio il Vecchio nella sua “Naturalis Historia” testimonia che i Greci isolarono il tempio di Diana a Efeso, una delle sette meraviglie del mondo, «con uno strato di frammenti di carbone e un altro di velli di lana». opo gli eventi sismici

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di Aroldo Bargone*

Danno e crollo Essendo costruiti nel rispetto dei requisiti richiesti dalle prescrizioni normate e legiferate, alcune delle strutture più recenti di edifici hanno risposto abbastanza positivamente, anche

fino al limite del danno ma senza crollo. Ebbene, tra questi due limiti (danno e crollo) ciò che è stato verificato sul campo operativo successivamente agli eventi sismici

The importance of the earthquake-resistant plant

After the earthquakes that during the last few years have characterized our Country, particularly Friuli Venezia Giulia, Umbria, Molise, Abruzzo and Marche, has increasingly convinced that the “coexistence” with the earthquake should be studied with greater scope. For this reason, today more than ever, plant designers, structural engineers, architects, construction companies, installers and any other person involved in this process must feel a shared responsibility to interact both for the construction of any type of new building and for the modification or restructuring of existing buildings. This, in fact, is the only correct way to ensure security, safety and protection of human life.

Keywords: collapse, construction, earthquake-resistant, installation

Stato limite di servizio

Per stato limite di servizio intendiamo la capacità di fare in modo che, al cessare dell’evento sismico di qualsiasi magnitudo superiore a circa 2 gradi Richter, la possibile funzionalità immediata di tutti i settori impiantistici, o almeno di quelli più importanti e rischiosi di qualunque edificio o sistema di edifici, non subisca soluzione di continuità. Infatti, nelle brevissime frazioni di tempo in cui si è colti di sorpresa dal manifestarsi dell’energia dinamica sviluppata da un terremoto, sono prima di tutto i servizi e le infrastrutture ad offrire il loro lato debole sul piano dell’esercizio, in conseguenza delle modifiche subite. Ne conseguono l’interruzione delle funzioni e le relative implicazioni socio-economiche, che in zona 2 hanno dimostrato di incidere, rispetto a quelle in zona 1, per circa il 68%.

Già nel 1997 la FEMA (Federal Emergency Management Agency – Washington) e, in seguito, anche le Raccomandazioni congiunte Stati Uniti – Italia “per il Controventamento e l’Ancoraggio dei Componenti Non Strutturali negli Ospedali Italiani” (ATC-51-2) del 2003, registravano la criticità dei danni sui componenti non strutturali secondo l’elenco che segue: A Componenti fissi montati sul pavimento B Componenti fissi appesi al soffitto o fissati al muro C Componenti fissi su piani rialzati D Componenti isolati dalle vibrazioni e montati sul pavimento E Componenti isolati dalle vibrazioni e sospesi F Sistemi di tubature G Impianti di distribuzione dell’aria H Sistemi di distribuzione dell’energia elettrica I Rivestimenti esterni J Partizioni K Controsoffitti

SUPPORTI DELLE TUBATURE E CONTROSOFFITTO danneggiati dal terremoto di Northridge nel 1994. Le graffe di connessione dei supporti dei tubi alle travi strutturali d’acciaio si sono staccati Fonte: ATC 51-2 TERREMOTO DI S.FERNANDO (1971).

Separazione di una conduttura dell’acqua (16’’) e del gas (6’’) Fonte: Steinbrugge Collection, Earthquake Engineering Research Center, Berkeley, California

INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia). Mappa delle zone sismiche – 2004 L Lampadari M Scaffalature e armadi N Ascensori O Pavimenti rialzati Per ridurre la vulnerabilità di questi componenti non strutturali bisogna prendere in seria considerazione sia i loro elementi, in quanto dispositivi di vincolo nello spazio, di controventamento, di ancoraggio dal comportamento rigido o flessibile, sia le connessioni, i giunti e le interferenze.

CONDOTTO VERTICALE di scappamento dei fumi nella California del Sud danneggiato durante il terremoto di Northridge (1994).

Il condotto è stato schiacciato dall’oscillazione delle adiacenti tubature non controventate Fonte: ATC 51-2 DANNI PER SPOSTAMENTO. Danneggiamento della struttura causata dallo spostamento dei tubi Fonte: Fischer

1971, SAN FERNANDO (California). Serbatoio d’acqua danneggiato al San Fernando Juvenile Facilities Fonte: ATC 51-2 1994, NORTHRIDGE (California).

Condotti contenenti cavi elettrici danneggiati durante il terremoto di Northridge nel 1994. A causa dell’inadeguata connessione alla struttura soprastante gli attacchi delle tubature si sono staccati Fonte: ATC 51-2

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GIUNTO ANTISISMICO per collegamento delle reti di scarico B/N Fonte: L. Spadaro – 2010

TUBAZIONI. Allacciamento con MOP > 4 kPa (0,04 bar) per gas della I e II famiglia e con MOP > 7 kPa (0,07 bar) per gas della III famiglia con contatori installati su recinzione Fonte: C.I.G. Ed. 2009

ha dimostrato come la prevenzione dello stato limite di servizio, ovvero non strutturale, sia stato trascurato o comunque non particolarmente osservato. Effetto questo ben diverso da quelli le cui cause sono da tempo regolate per rispondere a requisiti antisismici dettati da scienza e tecnica e soprattutto richiesti da prescrizioni legislative cogenti.

Qualcosa è cambiato…

Ricordiamo, ad esempio, come la maggior parte di noi progettisti, dopo il terremoto che colpì il Friuli nel 1976, non abbia sentito come prima preoccupazione quella tesa ad una ricerca razionale di soluzioni per la prevenzione della vulnerabilità degli impianti. Anzi, al contrario, facendo ricorso sia alla scienza delle costruzioni che alle normative e leggi vigenti, abbiamo cercato le migliori soluzioni per una corretta e veloce ricostruzione. Oggi, tuttavia, dalla pubblicazione dell’Ordinanza n.3274 del 20/03/2003 e dal conseguente acceso dibattito intervenuto, e dopo una lunga serie di dispositivi normativi e legislativi (Linee Guida e Raccomandazioni), è interessante osservare come con il D.M. 14/01/2008 (Norme Tecniche per le Costruzioni), la Circolare esplicativa C.S.LL.PP. 02/02/2009 n. 617 e la Direttiva D.P.C.M. 09/02/2011 (Valutazione e riduzione rischio sismico del patrimonio culturale) il

SOTTOCENTRALE sospesa e solidale con piastra antisismica “Cosbau Spa” – Abruzzo Fonte: L. Spadaro – 2010

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GIUNTO ANTISISMICO per il collegamento delle reti di scarico acque B/N Fonte: L. Spadaro – 2010

“mondo progettuale” sia in qualche modo cambiato. Intanto si è pervenuti al concetto di cogenza per il modo con il quale prendere in considerazione la sicurezza degli elementi non strutturali, ovvero secondari, che interessano gli impianti; di riflesso, è maturata la necessità di instaurare una collaborazione concreta tra progettisti strutturisti, impiantisti ed architetti per valutare in modo integrato le soluzioni più idonee per il sistema edificio/impianto. Naturalmente gli impianti interessati sono molti e diversificati, soprattutto oggi quando la domotica interviene prepotentemente in molte situazioni. Dunque, accertato che l’approccio alla difesa dal sisma deve dare in qualche modo in senso gerarchico la priorità allo studio e progettazione degli elementi non strutturali di tutti gli impianti, è importante agire congiuntamente sugli aspetti sia edilizio/strutturali sia impiantistico/funzionali.

Calcolo e verifica degli elementi non strutturali La nuova concezione stocastica, ovvero probabilistica, della sicurezza, unita all’analisi dinamica modale e alla verifica degli Stati Limite Ultimi, compresi i due Stati Limite Esercizio, introdotti dal D.M. 14/01/2008 e dalla relativa Circolare n.617, prende adeguatamente in considerazione il problema, fornendo un corretto

COMPONENTE sospeso con controventi diagonali Fonte: ATC 51-2

inquadramento concettuale di tale approccio. Nonostante ciò, non bisogna comunque dimenticare che esso di fatto è sempre in buona parte affidato ancora all’intuito, all’esperienza e alla professionalità acquisita degli operatori del settore.

Superfluo è altresì affermare che, stante la catalogazione della pericolosità sismica di ormai tutto il territorio italiano in quattro zone in funzione dell’accelerazione orizzontale al suolo, l’esigenza del calcolo e verifica degli elementi non strutturali degli impianti, secondo le N.T.C. 2008, deve essere presente, pur in modo diversificato, in ogni tipo di intervento e per ogni contesto con l’applicazione delle classi d’uso dettate anche autonomamente da alcune Regioni. Senza entrare specificatamente nel merito dell’applicazione analitica della metodologia di calcolo per la verifica degli Stati Limite, si può sintetizzare che la vulnerabilità sismica, intesa come “propensione al danneggiamento

LE GIUNZIONI, eseguite con tubi flessibili, servono ad assorbire gli spostamenti differenziali Fonte: ATC 51-2

Approccio progettuale sistemico

Riguardo l’impostazione di un approccio progettuale sistemico e contestualizzato si può fare riferimento ad un modello concettuale nel quale gli elementi fondamentali sono: • la definizione dei valori da tutelare; • la definizione dell’azione prodotta dal terremoto riferita all’accelerazione del piano in cui è installato l’impianto e non a quella del terreno; • la valutazione dell’adeguata risposta del sistema all’azione in relazione al contesto, alle funzioni prestazionali immediate post sisma ed ai valori da proteggere quali la vita umana, l’incolumità, il mantenimento delle attività, i valori economici in gioco.

Nota l’azione sismica di riferimento, si determinano con particolare attenzione

TRAPEZIO di rinforzo con controventatura laterale flessibile Fonte: ATC 51-2

determinata dalla carenza della capacità di risposta all’azione sismica”, deve essere valutata anche per gli elementi non strutturali che non partecipano direttamente alla capacità della risposta della struttura, ma che hanno un comportamento più fragile della stessa. Si rifletta soltanto per un momento sugli effetti che possono produrre gli spostamenti relativi e le interazioni, ovvero martellamenti, tra corpi di masse molto

le azioni sismiche sugli ancoraggi, sui controventamenti e sugli organi di tenuta (flange e giunti sismici, termici, a manicotto e di separazione) da calcolare utilizzando le equazioni prescritte dalle N.T.C. 2008 (paragrafi 7.2.1 e 7.2.2). Si procede, quindi, al dimensionamento attraverso l’impiego diretto dei metodi della scienza e tecnica delle costruzioni, dei dispositivi di vincolo, verticale, laterale, longitudinale, a quattro vie ed altri, da scegliere come tipologicamente suggeriti da alcuni manuali tipo MASON, SMACNA (Sheet Metal Air Contractor’s National Association), FISCHER, FLEX-HOSE Co., VIKING, MEFA, TOLCO, HILTI, VISCMA, ecc, dalle norme quali FEMA e NFPA (National Fire Protection Associaton), dalle Raccomandazioni ATC-51-2 del Ministero della Salute oltre che dall’ASHRAE Handbook e delle varie Linee Guida Ministeriali.

DISPOSIZIONE dei bulloni di ancoraggio Fonte: ATC 51-2

diverse come le strutture portanti e i canali aria o tubi del gas, ecc. ecc…

Soddisfare gli Stati Limite Sostanzialmente, possiamo dire che per gli impianti gli Stati Limite, di cui all’N.T.C. del 2008, ossia quello di Operatività (S.L.O.) relativo al non pervenire ad alcun danno significativo per la costruzione nel suo insieme e quello di Danno (S.L.D.) relativo alla richiesta per la costruzione di essere immediatamente utilizzabile pur nell’interruzione d’uso di parte delle apparecchiature, devono soddisfare alcuni valori prefissati in

CONTROVENTO TRASVERSALE di un condotto sospeso realizzato mediante un elemento rigido agente sia in tensione che in compressione Fonte: ATC 51-2

funzione di coefficienti e classi d’uso degli edifici (paragrafo 7.3.7.3). In particolare, per gli edifici strategici come, ad esempio, gli ospedali, (classe d’uso IV), quando progettati con isolatori sismici che possono permettere spostamenti relativi di 30 cm, debbono essere soddisfatte anche le azioni competenti allo Stato Limite Ultimo al Collasso (S.L.C.) per garantire la funzionalità degli impianti in condizioni estreme. Lo stesso sarebbe auspicabile anche per altri edifici di carattere pubblico come, ad esempio, gli alberghi.

Sulla valutazione di vulnerabilità degli edifici esistenti, in particolare quelli in muratura di classe

FORZE e DEFORMAZIONI agenti sui tipici angolari e bulloni di ancoraggio possono causare danno al componente non strutturale Fonte: ATC 51-2

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GIUNZIONE eseguita con tubo flessibile per assorbire gli spostamenti differenziali Fonte: Flex-Hose co. inc

TIPOLOGIE di isolatori per apparecchiature meccaniche Fonte: L. De Santoli, D. Dondi – 2010

III e IV, pur non essendo attualmente obbligatoria, occorrerebbe una trattazione da dedicare integralmente a questo argomento, a partire dalle considerazioni alternative introdotte dalle Raccomandazioni del Ministero della Salute del 2002 e dall’Appendice C8A.9. della Circolare n.617/2009.

Conclusioni Concludendo, lo scopo di quanto fin qui scritto è quello di introdurre la riflessione secondo cui, oggi più che mai, progettisti di impianti, strutturisti, architetti, imprese costruttrici, installatori ed ogni altro soggetto coinvolto negli impianti devono sentire la responsabilità comune per interagire in modo interdisciplinare, con sinergia e sensibilità fin dall’inizio dell’”idea”, sia per la costruzione di qualunque tipo di nuovo edificio sia per la modifica o ristrutturazione di edifici esistenti. Questo, infatti, è il solo modo corretto con cui garantire ad ampio spettro l’obiettivo della prevenzione sismica per la sicurezza, la salute e la salvaguardia della vita umana. n

FISSAGGIO A PARETE Fonte: Fischer

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#8

RIFERIMENTI e BIBLIOGRAFIA

1. Ministero della Salute, Gruppo di lavoro D.M. 22/12/2000 (2002) Raccomandazioni per il miglioramento della sicurezza sismica e la funzionalità degli ospedali.

2. Ordinanze del Presidente del Consiglio dei Ministri (2003-2005) n.3274/2003, 3316/2003, 3431/2005.

3. M. Dolce, D. Cardone, A. Di Cesare, F.C. Ponzo (2004). Progetto di edifici con isolamento sismico. IUSS Press, Pavia, Dicembre 2004.

4. M. Dolce, A. Martelli, G. Panza (2004). Proteggersi dai terremoti. 21º Secolo, Roma, Ottobre 2004. 2ª edizione, ottobre 2005.

5. ATC-74 (2007), Collaborative recommended requirements for automatic natual gas shutoff valves in Italy. Dipartimento della Protezione Civile e Applied Technology Council.

6. D.M. 14/01/2008 – “Norme tecniche per le costruzioni” e relativa Circolare 02/02/2009 n.617 C. S. LL. PP. 7. Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri 09/02/2011 – “Valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale con riferimento alle Norme tecniche per le costruzioni di cui al Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei trasporti del 14 gennaio 2008”.

8. C.I.G. – “Linee guida per l’applicazione della normativa sismica nazionale alle attività di progettazione, costruzione e verifica dei sistemi di trasporto e distribuzione per gas combustibile”. Aprile 2009.

9. A. De Sortis, G. Di Pasquale, M. Dolce, S. Gregolo, S. Papa, G. F. Rettore (2009), Linee Guida per la riduzione della vulnerabilità di elementi non strutturali, arredi ed impianti. www.protezionecivile.it 10. ASHRAE 2007 Handbook, American Society of Heating Refrigerationg and Air Conditioning Engineers. Cap. 54.

11. ATC 51-2, 2003 – “Raccomandazioni congiunte Stati Uniti-Italia per il controventamento e l’ancoraggio dei componenti non strutturali negli ospedali italiani”. Applied Technology Council California.

12. Federal Emergency Management Agency. Washinton, D.C. – FEMA 274/1997, 412/2002, 413/2004, 414/2004.

13. Fischer, 2006 – “Sistemi e soluzioni per costruire in zona sismica”. Cod. 70249, Ed. 03/2006.

14. Grimaz S., Fascina G., 2007b – “Vulnerabilità sismica degli impianti antincendio negli edifici – parte II”. Antincendio n. 11/07, ECP, Roma 2007, pp. 74-88.

15. NFPA, 2010 – “NFPA 13 – Standard for the Installation of Sprinkler Systems”. National Fire Protection Associatio.

16. SMACNA, 1991 – “Seismic restraint manual. Guidelines for mechanical systems”, Sheet Metal ad Air Conditioning Contractors’ National Association, Virginia.

17. Bearzi V. – RCI – n. 4/2011 – Convivere con il sisma.

18. MASON – A practical Guide to seismic Restraint – pp. 812 – 1999.

19. Autori diversi – A.I.C.A.R.R. – 2010 – La protezione antisismica degli impianti, requisiti, regole tecniche, esperienze.

20. INGV, ISTITUTO NAZIONALE DI GEOFISICA E VULCANOLOGIA, http://portale.ingv.it

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AiCARR informa Le soluzioni per il recupero energetico degli edifici esistenti al centro del 48º Convegno internazionale AiCARR

È alle porte l’appuntamento con il 48º Convegno Internazionale AiCARR – “Il recupero energetico degli edifici esistenti: quali soluzioni per un sistema integrato. L’involucro, gli impianti e la regolazione” (Baveno-Lago Maggiore, 22 e 23 settembre). Decisamente ricco e interessante è il programma del Convegno, animato da relazioni che saranno sviluppate da qualificati esperti in campo internazionale e che offriranno una visione equilibrata fra aspetto teorico e applicazione pratica. Michele Vio, Presidente AiCARR, Ron Jarnagin, Presidente ASHRAE, e Michael Schmidt, Presidente REHVA, apriranno i lavori, che prenderanno poi il via con la Sessione Plenaria, animata dalla relazione di apertura di Michele Vio e da quattro relazioni a invito dal titolo: “Il problema delle isole di calore nelle aree urbane”, “Come produrre e finanziare un edificio sostenibile”, “Opportunità di mercato nella riqualificazione degli edifici”, “Esperienze di retrofit su edifici: problemi e risultati”. Oltre sessanta relazioni, presentate da accademici, progettisti e professionisti di aziende, italiani ed esteri, delineano invece il programma delle quattro Sessioni tecniche, intitolate rispettivamente “Sostenibilità energetica e innovazione nell’involucro degli edifici esistenti”, “L’integrazione delle fonti rinnovabili negli edifici esistenti: aspetti impiantistici e architettonici”, “Innovazione tecnologica e sostenibilità nei sistemi impiantistici esistenti”, “Gestione, manutenzione, automazione del sistema edificio-impianto”. L’ampiezza e la varietà degli argomenti trattati nel corso dell’evento sono di sicuro interesse per la platea di qualificati professionisti, operanti a vario titolo nel sistema edificio-impianto, attesi al Convegno: Architetti, Progettisti di impianti tecnologici, Fornitori di energia, Produttori di sistemi per l’edilizia, Produttori di componentistica per impianti, Operatori immobiliari, Manutentori di impianti, Funzionari di enti pubblici. Sempre nell’ottica del recupero energetico degli edifici, si parlerà infatti di progettazione integrata, di bioarchitettura, di interventi sui serramenti e sull’involucro e, naturalmente, di pompe di calore, fotovoltaico, impianti radianti, edifici a energia quasi zero e molto altro. Il tutto arricchito da numerosi casi di studio. Il Convegno ha ottenuto il patrocinio di ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers), REHVA (Federation of European HVAC Associations), Regione Piemonte, Regione Lombardia e Provincia di Verbano Cusio Ossola. L’evento sarà ospitato in una sede esclusiva e tranquilla per permettere ai partecipanti di riservare la migliore attenzione ai lavori, ritagliandosi qualche momento di relax. Infine, è previsto anche un piacevole programma di eventi sociali: il concerto di musica classica, la cena di gala e rilassanti escursioni in barca nei dintorni. Nel corso della cena verranno premiati gli studenti vincitori del Premio Tesi di Laurea e saranno assegnati riconoscimenti ai Soci AiCARR da oltre 25 anni.

Appuntamento a novembre con il Seminario a cura del Comitato Tecnico Sanità

Si terrà a Milano a metà novembre l’edizione 2011 del Seminario organizzato dal Comitato Tecnico Sanità AiCARR. Quest’anno il seminario, che si avvale della collaborazione del Comitato Tecnico Sicurezza e Prevenzione Incendi, sarà dedicato al tema “Controllo, gestione e sicurezza antincendio negli ospedali”. Informazioni dettagliate saranno a breve pubblicate sul sito.

a cura di Lucia Kern

Il 29º Convegno AiCARR di Bologna: tecnologie per edifici a energia “quasi zero”

Venti relazioni circa, fra invito e libere, verranno presentate al 29º Convegno AiCARR di Bologna, dal titolo “Verso gli edifici a energia “quasi-zero”: le tecnologie disponibili”, che si terrà il 6 ottobre prossimo nel corso di SAIE (Salone Internazionale dell’Edilizia) e Saienergia. Con questo Convegno, che prende vita da un tema particolarmente attuale (il termine energia “quasi-zero” è infatti stato introdotto recentemente dalla Direttiva Europea 2010/31/UE), AiCARR fornisce un supporto concreto alle scelte progettuali, tanto per la realizzazione di nuovi edifici, che entro il 2020 dovranno rispettare appunto il requisito energia “quasi zero”, quanto per la riqualificazione di edifici esistenti. Le relazioni analizzeranno le più recenti evoluzioni tecnologiche e scientifiche, forniranno un’obiettiva valutazione delle possibili soluzioni che il mercato è o sarà in grado di fornire nei prossimi anni e proporranno esperienze applicative già operanti nel territorio.

La Scuola AiCARR di Milano e le novità d’autunno

Un autunno “caldo” vi aspetta alla Scuola AiCARR di Milano dove sono in programma nuovi moduli e programmi aggiornati su tematiche di attualità. Il programma dettagliato di ciascun corso è pubblicato sul nostro sito nella sezione Scuola.

Calendario settembre-ottobre 20 settembre Conduzione ed esercizio degli impianti tecnologici (NO02) nuovo modulo 21 settembre Gestione della manutenzione degli impianti tecnologici (NO03) nuovo modulo 27 settembre Energie rinnovabili: fondamenti (ER00) nuovo modulo 28 settembre Solare termico (ER01) nuovo programma 29 settembre Eolico e mini idroelettrico (ER04) nuovo modulo Progettazione di sistemi radianti (PR15) nuovo modulo 4 ottobre PED – Direttiva 97/23/CE (PE01) 5 ottobre 6 ottobre PED – Norme per la messa in servizio DM 1/12/04 n. 329 (PE02) 12 ottobre Geotermia e pompe di calore a terreno (ER03) nuovo programma 13 ottobre Fotovoltaico (ER02) nuovo programma 14 ottobre Impianti a biomassa e biogas (ER05) nuovo modulo 17 ottobre Cogenerazione: fondamenti (CO01) 18 ottobre Cogenerazione: applicazioni (CO02) 19 ottobre Controllo rumore: fondamenti (AC01) 20 ottobre Controllo rumore: aspetti tecnici e applicativi (AC02) 25 ottobre Mercato e tariffe dell’energia elettrica e del gas (EN01) 26 ottobre Mercato dei certificati (EN02) nuovo programma 27 ottobre Incentivazioni e agevolazioni fiscali (EN03)

Michele Vio

Michele Vio

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I sistemi radianti rappresentano la principale novità degli ultimi anni nel mondo della climatizzazione. Sono stati riscoperti nell’ultimo decennio, grazie anche a ottime realizzazione, e ora sono divenuti particolarmente attraenti anche per l’utente finale. È invece una novità molto recente il loro uso nella climatizzazione estiva, come lo è anche l’utilizzo di sistemi a soffitto o a parete.

Il testo racchiude l’esperienza fatta sul campo dall’Autore nella collaborazione pluriennale con la RHOSS (gruppo IRSAP). Dal punto di vista didattico, il libro segue una serie di corsi per progettisti di qualunque livello, tenuti negli ultimi tre anni con cadenza quasi mensile.

Il volume aiuta a progettare un sistema radiante, considerando con attenzione tutti i parametri che ne influenzano le prestazioni. Particolare attenzione è posta nel funzionamento estivo, periodo in cui le svariate formule di dimensionamento semplificate presenti in letteratura si dimostrano poco efficaci e possono portare ad errori anche grossolani. Il testo analizza lo scambio termico tra sistemi radianti e persone e tra sistemi radianti e superfici, descrivendo i parametri che influenzano il comfort termico, e si inoltra poi nella descrizione delle varie tipologie di sistemi radianti.

MICHELE VIO si è laureato nel 1984 in Ingegneria Meccanica ad indirizzo Termotecnico all’Università di Padova, con una tesi dedicata all’inserimento degli impianti di climatizzazione nel restauro degli edifici storici. È stato direttore tecnico di un’azienda installatrice di cui era anche socio. Attualmente è contitolare dello Studio Associato Vio di Venezia e opera come consulente di aziende costruttrici di componenti per la climatizzazione dell’aria. È docente nei corsi AiCARR, la più importante associazione culturale italiana sul condizionamento dell’aria, di cui è stato anche membro di giunta ed è stato eletto Presidente nazionale per il triennio 2011-2013.

Si occupa prevalentemente di sistemi di condizionamento dell’aria con particolare riguardo ai problemi energetici legati alla produzione di energia frigorifera e allo sfruttamento del free-cooling.

Si occupa anche di cogenerazione. Ha pubblicato oltre 150 lavori sulle riviste specializzate italiane ed estere, con le quali collabora attivamente, e ha partecipato a numerosi convegni in qualità di relatore, molto spesso ad invito. Ha vinto il premio biennale AiCARR “Roberto Sanguineti” per la migliore pubblicazione nel settore della climatizzazione nel 1996 e nel 2002.

AiCARR, Associazione Italiana Condizionamento dell'Aria, Riscaldamento e Refrigerazione, è un'associazione culturale no profit. Dal 1960 crea e promuove cultura e tecnica per il benessere sostenibile, occupandosi di uso consapevole dell'energia e delle risorse naturali e di innovazione delle infrastrutture energetiche, sia nel settore impiantistico che in quello edilizio.

AiCARR conta oltre 2.600 Soci fra progettisti, costruttori di macchine, installatori, manutentori, accademici, ricercatori, studenti, funzionari di Enti e Agenzie governative e di istituzioni nazionali e internazionali.

La Collana AiCARR propone testi tecnici elaborati da Soci e selezionati dalla Commissione Editoria AiCARR, traduzioni di Linee Guida pubblicate da associazioni internazionali quali REHVA e ASHRAE e le Guide AiCARR realizzate dai Comitati Tecnici dell'Associazione.

AiCARR - Associazione Italiana Condizionamento dell'Aria, Riscaldamento e Refrigerazione - www.aicarr.org

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È stato pubblicato sul sito di Fondoprofessioni l’avviso 02/2010 che destina un importo complessivo di € 676.381,00 ai finanziamenti a fondo perduto per attività di formazione; un’occasione da non perdere sul fronte della formazione finanziata per studi professionali e aziende di piccole dimensioni.

Scegliendo fra i nostri corsi di formazione è possibile ottenere un contributo pari all’80% del valore del corso (iva esclusa), fino ad un massimo di 1.500,00 euro e per un massimo di due dipendenti. Tradotto in cifre, significa che il dipendente di un’azienda può seguire a scelta 8 moduli di formazione di una giornata a un costo di poco più di 350 euro (quota Soci)! Ma non è tutto, perché l’avviso presenta altri vantaggi.

Innanzitutto, le procedure per la partecipazione, che richiedono unicamente la compilazione di alcuni moduli, e l’assenza di vincoli temporali per la presentazione delle domande, accettate in ordine cronologico fino all’esaurimento dei fondi. E infine, la possibilità di iscriversi ora al Fondo e concorrere immediatamente al finanziamento. I requisiti? L’iscrizione dell’Azienda o dello Studio a Fondoprofessioni e la posizione di dipendente di chi partecipa ai corsi (non sono ammessi al finanziamento liberi professionisti, co.co.co, apprendisti, tirocinanti, praticanti). Inoltre, l’Azienda o lo Studio dovranno impegnarsi a rimanere iscritti al Fondo per almeno un anno dalla conclusione delle attività formative. Vi invitiamo a consultare sul nostro sito la pagina dedicata all’Avviso 02/2010, dove troverete tutte le informazioni utili, il link al sito di Fondoprofessioni e i documenti scaricabili per presentare la richiesta di finanziamento.

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AiCARR Sailing team… aspettiamo il ritorno!

AiCARR sfida i flutti e il forte vento con il suo team di skipper: Filippo Busato, Presidente Commissione Tecnica e Normativa, Luca Alberto Piterà, Segretario tecnico, e Marcello Tezze, Socio AiCARR. Indossando magliette “AiCARR Sailing Team”, i nostri a bordo di un Paiardi R18 hanno partecipato lo scorso 19 giugno a Velalonga, regata veneziana giunta alla sua 11ª edizione e ospitata dal Circolo Velico Casanova. Peccato che la navigazione sia stata interrotta dal forte vento di Nord-Est che, arrivato fino a punte di 30 nodi, ha imposto l’annullamento della regata. AiCARR ringrazia Luca Pauletti di Belimo – azienda sponsor della regata e Socio della Consulta – che ha offerto all’Associazione questa bella esperienza di sport e aggregazione.

AiCARR Sailing Team Da sinistra, Marcello Tezze, Filippo Busato e Luca Alberto Piterà

Le informazioni e i moduli per le iscrizioni a tutti gli eventi AICARR sono pubblicati sul sito www.aicarr.org

Le soluzioni di oggi per i progetti di domani…

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Recupero del calore

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Progettazione impianti solari termici e fotovoltaici

Impianti con mix di fonti energetiche

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Sistemi efficienti nel settore alberghiero

Assorbimento

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Tendenze impiantistiche per edifici direzionali

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Generazione e cogenerazione distribuita

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GAHP GS LT condizioni funzionamento B0 - W 35 (Inlet cold water temp. 0 °C Outlet hot water temp. 35 °C)

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Analisi energetica territoriale Impianti negli2010 edifici storici 23-27 marzo Expocomfort

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Gli effetti del cambio dei serramenti Vantaggi della portata variabile

Fieramilano, Nuovo Polo Rho-Pero Padiglione 15, Corsia G Stand 43, Corsia H Stand 38

Riqualificare la Città di Roma

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Flessibilità nel controllo di umidità

Interventi per il condominio Riqualificazione nel terziario Gestione impianti nel recupero

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Potenza termica

energia rinnovabile utilizzata (P.C.S./P.C.I)

energia rinnovabile utilizzata %

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AiCARR JOURNAL # 4 – 2010-2011 – SUSTAINABLE BUILDING, LOW ENERGY BUILDING, NET ZERO ENERGY BUILDING

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CO2 equivalente alle emissioni di 9.536 automobili ecologiche o a quanto viene assorbito da 2.856.032 alberi che coprono una superficie di 39.991.970 mq superiore a quella del Comune di Bergamo. * dati aggiornati al 1 Agosto 2010.

• Con Robur GAHP, ogni anno si evita l'emissione di 4,2 tonnellate di CO2, equivalenti a quanto viene assorbito da 599 alberi.

4.768* Pompe di Calore ad Assorbimento alimentate a metano con utilizzo di Energie Rinnovabili Autosostenibili già installate fanno risparmiare ogni anno 7.629 TEP e evitano l'emissione di 20.026 tonnellate di CO2.

#3

riscaldamentoenergia ISSN:2038-2723

condizionamento

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AicARR JOURNAL # 3 – 2010 – RIDUZIONE DEI FABBISOGNI NEl tERZIARIO

• Per ogni kW di metano utilizzato e reso sottoforma di calore ne aggiungono 0,5 di energia rinnovabile aerotermica, geotermica o idrotermica.

RINNOVABILI ED EDIFICI

eUro15

euro15

MONOGRAFIA peRIOdIcA sul beNesseRe sOsteNIbIle

Sustainable Building, Low Energy Building, Net Zero Energy Building

Riduzione dei fabbisogni nel terziario

refrigerazione

GAS ABSORPTION HEAT PUMP

POMPE DI CALORE AD ASSORBIMENTO A METANO + FINO AL 40% DI ENERGIE RINNOVABILI AUTOSOSTENIBILI PER IL RISCALDAMENTO

strategie per la riqualificazione impiantistica

Strutture sanitarie

ambiente

refrigerazione

RICOSTRUIRE IL PASSATO

#6

ambienterefrigerazione gia riscaldamento ener condizionamento ambiente uomo energia riscaldamento ROBUR GAHP

condizionamento

MONOGRAFIA peRIOdIcA sul beNesseRe sOsteNIbIle

#2

condizionamento

2

uomo enerambiente gia riscaldamento

anno 1 APRILE 2010

FOCUS TECNOLOGICO

riscaldamentoenergia ISSN:2038-2723

condizionamento ambienterefrigerazione gia riscaldamento ener ambiente condizionamento

DOSSIER MONOGRAFICO

organo Ufficiale aiCarr

Ricostruire il passato.

Strategie per la riqualificazione impiantistica

Fascicolo

Progettare l’Efficienza è un’Arte Il Commissioning Il ponte tra l‘idea progettuale e la sua realizzazione

Concorso di Idee 2011

Progettare l’Efficienza è un’Arte Il Concorso di Idee 2011 Progettare l’Efficienza è un’Arte, riservato ad architetti e progettisti, premia i progetti che promuovono l’efficienza e l’integrazione tra la soluzione architettonica adottata e l’aspetto energetico e impiantistico dell’edificio.

Tutte le info su www.viessmann.it

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