Dal punto di vista della ventilazione e del trattamento dell’aria, il sistema opera secondo quattro logiche di funzionamento differente:
1. Ricircolo:
L’ aria ripresa dagli ambienti è fatta ricircolare e viene scaldata in inverno o raffrescata e deumidificata in estate dalla batteria ad acqua ed è quindi reimmessa. Il recuperatore non è in questo caso in funzione. L’idea alla base di questo regime di funzionamento sta nel fatto che, una volta raggiunta la temperatura di setpoint interno, è sufficiente mantenere tale temperatura, sopperendo alle dispersioni verso l’esterno in inverno (basse in edifici ben isolati) e ai carichi termici in estate; se la qualità dell’aria interna è adeguata quindi il ricircolo permette di mantenere costanti le condizioni interne con un dispendio energetico ridotto.
2. Rinnovo con recupero:
L’aria ripresa dagli ambienti passa per il recuperatore di calore garantendo il pre-riscaldamento in inverno o pre-raffrescamento in estate dell’aria in ingresso dall’esterno. L’efficienza del recupero arriva al 90% permettendo cioè di portare l’aria ad una temperatura molto prossima a quella degli ambienti e ciò consente di non azionare la
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batteria ad acqua; in tal senso essendo disattivata la motocondensante della pompa di calore, l’unica spesa elettrica è limitata alla sola azione dei ventilatori.
Figura 2.9 Logica di funzionamento rinnovo con recupero.
3. Rinnovo con Free-Cooling:
Pensato per il funzionamento durante le mezze stagioni. Con necessità di raffrescamento negli ambienti e nel caso in cui la temperatura esterna sia inferiore a quella interna, il recuperatore di calore viene bypassato e non è nemmeno necessaria l’azione della batteria ad acqua; è sufficiente immettere l’aria fresca direttamente dall’esterno per sfruttare
free-cooling. L’unica spesa elettrica è dunque relativa alla ventilazione.
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4. Ricircolo con Rinnovo:
Parte dell’aria interna ripresa dagli ambienti viene fatta ricircolare, la restante viene espulsa verso l’esterno; il passaggio di quest’ultima portata al recuperatore di calore permette però un recupero per l’aria esterna di rinnovo. A valle del recuperatore l’aria di ricircolo e di rinnovo dunque si miscelano e questa totale portata è trattata dalla batteria per poi essere immessa agli ambienti. L’elevata efficienza del recuperatore di calore permette di ottenere una miscelazione tra le due portate che giunge ad una temperatura molto vicina a quella ambiente; dunque la potenza termica (in riscaldamento o raffrescamento) chiesta alla pompa di calore è notevolmente ridotta.
Oltre a queste 4 possibilità di funzionamento, in estate l’unità può operare con la funzione di sola deumidificazione.
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CAPITOLO 3.
DEMOLAB
L’adattamento e lo studio di tale sistema è tutt’ora guidato all’interno di uno dei magazzini di proprietà dell’azienda; recentemente sottoposto a riqualifica per essere adibito a laboratorio di ricerca e sviluppo, all’interno del cui piano terra è stato riprodotto un piccolo appartamento tipo con un’estensione di circa 54 m2 che prende il nome di DemoLab. L’idea alla base del progetto consiste nel riprodurre un vero e proprio appartamento, in cui i fabbisogni di condizionamento (sia per il riscaldamento che per il raffrescamento), di ricambio dell’aria e non ultimo di comfort, vengano coperti interamente dal sistema EoS. Come facilmente intuibile dalla retorica della nomenclatura, DemoLab rappresenta un progetto sperimentale (“Demo”) sviluppato all’interno di un vero e proprio laboratorio (“Lab”), in cui sono stati installati sensori in grado di monitorare istante per istante le grandezze fisiche relative al funzionamento di questo tipo di impianti quali temperatura (a diverse altezze da terra e in diverse zone dell’abitazione), umidità relativa, concentrazione di CO2, velocità dell’aria, energia termica ed elettrica. Le pareti di DemoLab sono state coibentate con appositi materiali che permettono di raggiungere valori di trasmittanza termica tipici di edifici classificati in classe energetica A.
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L’ingresso a DemoLab si interfaccia direttamente all’interno del capannone di estensione 183 m2; è stata qui realizzata una passerella arredata e decorata a mo’ di giardino; un modo elegante di delimitare la zona DemoLab dal resto del magazzino e far somigliare il più possibile il laboratorio sperimentale ad una vera e propria abitazione; mentre dal corridoio stesso, con ingresso situato sul lato Est del magazzino, sulle pareti esterne dell’appartamento tipo si possono leggere e vedere illustrate le caratteristiche, i componenti e il funzionamento dell’unità internamente installata ed osservata; il tutto ad accogliere il visitatore, isolarlo dall’esterno, immergerlo nell’esperienza che sta per vivere permettendogli di immaginare di essere in una vera e propria abitazione, percepire il grado di comfort raggiunto e compararlo a quello tipico per altri sistemi installati in
abitazioni convenzionali.
La porta di ingresso di DemoLab dà direttamente alla stanza che nell’immaginario sperimentale rappresenta la zona giorno, lungo questa stanza si giunge al disimpegno in cui il cuore pulsante del progetto è installato (EoS) e si arriva così alla zona servizi; un accumulo inerziale è invece installato nel locale tecnico.
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Figura 3.2 Viale di ingresso a DemoLab. Figura 3.3 Zona giorno di DemoLab.
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Dall’ingresso, procedendo invece verso destra si incontrano dapprima la stanza che assume il ruolo di cucina, e di seguito la camera da letto. Proprio nel mezzo dell’appartamento, tra cucina, soggiorno, locale tecnico e camera da letto si nota uno spazio vuoto, il quale per mezzo di una rampa di scale porta alla sala riunioni del piano superiore (situazione assolutamente singolare e non generalmente propria di un appartamento); pertanto l’isolamento aggiuntivo è stato esteso anche a queste pareti.