Controllo Ventilazione e Condizionamento

L’umidificazione e la deumidificazione dell’aria sono processi che coinvolgono tutte le macchine che fanno parte dell’UTA (batterie di riscaldamento, di raffrescamento ed umidificatori). Ad esempio per la “deumidificazione con regolazione del punto di rugiada” si deve raffreddare l’aria sino al punto di condensazione e successivamente riscaldarla per ottenere la richiesta umidità relativa.

I processi dipendono dal tipo di umidificatore utilizzato (a regolazione del punto di rugiada, a ugelli regolabili, a vapore) e richiedono una diversa impostazione delle batterie del caldo e del freddo e delle relative sequenze di funzionamento, con diversa ubicazione delle sonde di temperatura e umidità lungo il canale di mandata, nell’ambiente regolato o nella ripresa. Per evitare una trattazione troppo estesa, non rispondente ai fini della presente tesi, sono considerati solo gli elementi più significativi.

ESEMPIO: FUNZIONE 4.8.2-B/B

Nelle mezze stagioni è possibile raffrescare gli ambienti senza utilizzare l’UTA ed il recuperatore di calore, bensì utilizzando l’aria esterna quando presenta una temperatura inferiore a quella dell’aria interna. Si noti che senza l’intervento dell’UTA l’aria d’ambiente segue le condizioni di temperatura dell’aria esterna sommandovi eventuale calore estraneo (irraggiamento solare, presenza di persone, apparecchi elettrici), quindi rimanendo sempre un po’ più calda. La regolazione progressiva delle serrande di aria esterna, di espulsione e di ricircolo consente di miscelare l’aria interna (ricircolo) con quella esterna per raffrescare l’ambiente. Nel campo di temperatura esterna 10-20 °c (mezze stagioni) il regolatore di temperatura ambiente può essere tarato in modo da compensare il calore estraneo con una quantità maggiore di aria esterna (raffrescamento gratuito).

COME SI RISPARMIA ENERGIA

Questa funzione permette di ottimizzare il raffrescamento con il solo consumo di energia per la ventilazione e riducendo l’energia necessaria al funzionamento delle UTA.

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Poiché la temperatura esterna rimane nel campo indicato nella descrizione (10- 20°C) per diversi mesi l’anno, con questo provvedimento si possono ottenere notevoli risparmi.

Bisogna però porre attenzione: ai fini del raffrescamento gratuito deve essere esaminata non solo la temperatura ma il calore totale dell’ambiente e quello dell’aria esterna.

Talvolta il risparmio dovuto al free cooling può realizzarsi grazie ad un basso valore di latente dell’aria esterna, ma con valori di latente esterno alti, il controllo della sola T abilita l’uso dell’aria esterna anche in condizioni di latente alto immettendo aria energeticamente più carica di quella ambiente, anche se a T più bassa. Quindi per attuare un effettivo raffrescamento gratuito è necessario controllare sia T che umidità ambiente.

COMPONENTI classe B

1 Regolatore UTA : attiva le batterie del caldo e freddo in dipendenza di Tamb secondo i diagrammi di regolazione ed invia sul BUS i segnali per la regolazione di UMA;

2 Attuatore ASE: pilota i motori delle serrande di aria esterna, di espulsione e di ricircolo;

3 Sonde di temperatura : inviano sul BUS la misura di temperatura

Passaggio in CLASSE A con la funzione 4.8.3-A/A

In questo caso, per il raffrescamento, si tiene conto anche dell’umidità esterna e di conseguenza dell’entalpia. Questa grandezza, come noto, indica il contenuto energetico di una sostanza nelle date condizioni di temperatura, umidità e pressione (KJ/Kg).

L’aria esterna è utilizzata per la miscelazione con il ricircolo solo se le condizioni energetiche (Temperature ed umidità) sono convenienti e cioè se l’entalpia dell’aria esterna è inferiore a quella dell’aria ambiente (ripresa).

Il calcolo dell’entalpia, basato sull’umidità e la temperatura misurata, viene eseguito direttamente da un apposito rilevatore. Questa impostazione permette di risparmiare energia nel trattamento di umidità e temperatura dell’aria (UTA).

COME SI RISPARMIA ENERGIA

Attraverso opportune rilevazioni di umidità e temperatura, è possibile ottimizzare il consumo di energia per il raffrescamento e condizionamento dell’aria come descritto nel caso precedente, mantenendo comunque anche un livello di umidità adeguato a garantire una condizione di benessere.

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1 Regolatore UTA: regola T e umidità di mandata in base alle relative misure ricevute

2 Attuatore ASE: pilota i motori delle serrande di aria esterna, di espulsione e di ricircolo;

3 Sonde di entalpia: rilevano i segnali analogici di umidità relativa e temperatura

FUNZIONAMENTO

Le sonde di entalpia (sonde combinate di T e umidità) consentono di calcolare i relativi valori di entalpia. Se l’entalpia dell’aria esterna è inferiore a quella dell’aria di ripresa (ambiente) 3 invia, tramite BUS, all’attuatore 2, il comando di aprire progressivamente le serrande dell’aria esterna e/o del ricircolo per ottenere la miscela a più basso valore di entalpia in modo da fare risparmiare energia di trattamento nel controllo di UTA.

Vantaggi della Biotermoregolazione rispetto alla regolazione a

punto fisso di temperatura.

Grazie alla Net Bulding Automation, possiamo parlare di un sistema che si

autoregola in funzione della condizione corporea favorendo maggior trattenimento di calore corporeo d’inverno e minore d’estate. La spiegazione di questo

meccanismo si basa su nozioni fisiche: il corpo d’estate ha bisogno di raffreddarsi, d’inverno di trattenere calore. Evitando temperature drastiche in entrambe le stagioni possiamo giocare su T non standard : esempio: 18°C d’inverno percepito 20°C, 28 °C d’estate percepito 25°C.

I vantaggi si possono così esemplificare:

• Risparmio energetico

• Raggiungimento, stabilizzazione, mantenimento del comfort climatico

(traguardo irraggiungibile utilizzando un sistema di regolazione che si basa sulla sola temperatura ambiente)

• Si evita di dover agire continuamente sul setpoint del termostato per adattare la temperatura alle svariate condizioni climatiche

• Ottenimento di un comfort stabile in ogni ora del giorno indistintamente

dalle condizioni climatiche e dalle temperature esterne

• Tutte le variabili climatiche, comfort compreso sono predisposte per il monitoraggio senza limiti.

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