l`angolo della formazione

l’angolo della formazione
Corso di aggiornamento
Progetto e scelta degli impianti a Travi Fredde
Gli impianti a travi fredde costituiscono un’alternativa
relativamente recente per la climatizzazione ambientale. Si tratta di sistemi che hanno già trovato una positiva
accettazione in Europa e si stanno vivacemente diffondendo anche in Italia, soprattutto negli ospedali e negli
uffici. Essi risultano particolarmente apprezzati da architetti e interior designer, oltre che dai committenti più
sensibili, per la qualità del loro inserimento estetico, i livelli sonori pressochè impercettibili e l’alto livello di comfort
offerto. Un’altra valenza è l’efficienza energetica che
rendono possibile, date le moderate temperature richie-
ste in raffreddamento e riscaldamento che permettono
il funzionamento di gruppi frigoriferi e pompe di calore
con EER e COP molto elevati. Allo scopo di diffondere la
conoscenza dei sistemi con travi fredde, in collaborazione
con Lindab, iniziamo da questo numero la pubblicazione
di un Corso breve che si articolerà in tre capitoli successivi. Lindab è un primario costruttore svedese di sistemi
e di componenti aeraulici, e l’esperienza che in questo
modo offre ai nostri lettori sarà certamente apprezzata
per estendere e qualificare la conoscenza e l’applicazione
degli impianti a travi fredde in Italia.
Formazione
L’angolo della
Progetto e scelta
degli impianti
a Travi Fredde
Cap. 1
Le travi fredde.
Modelli e caratteristiche
di Peter Andrea Tacconi*
Le travi fredde sono sistemi di condizionamento dell’aria utilizzati per lo smaltimento del carico termico sensibile presente in ambiente. Il
carico latente, invece, viene interamente gestito
tramite l’immissione di aria primaria adeguatamente deumidificata per evitare il rischio di
formazione di condensa.
Le travi fredde si distinguono in due tipologie:
- Travi fredde passive
- Travi fredde attive.
Le travi fredde passive sono alimentate con
acqua fredda a una temperatura sempre superiore al punto di rugiada ambiente che attraversa una batteria di scambio termico. Esse sono
prive di attacco per l’aria primaria, pertanto lo
scambio di calore avviene in modo sia convettivo che radiante. In questi casi l’aria primaria per
il trattamento del carico latente viene distribuita
in ambiente per mezzo di un circuito aeraulico
dedicato con opportuni diffusori. La potenza
specifica che le travi fredde passive possono
raggiungere è di 80 W/m2 di superficie occupata del locale. Le travi fredde attive, oltre ad essere alimentate con acqua fredda con caratteristiche analoghe a quelle sopra descritte, riescono
a gestire direttamente l’immissione dell’aria
necessaria allo smaltimento del carico latente
tramite un sistema di ugelli che realizza la diffusione dell’aria in ambiente. Questa tipologia di
travi risulta la più utilizzata in zone dal clima
caldo, come quello italiano, poiché l’integrazione delle due funzioni permette di ottenere una
maggiore potenza rispetto alle travi passive e di
neutralizzare carichi sensibili fino a 120 W/m2.
Per entrambi i tipi di travi la regolazione della
capacità frigorifera si effettua variando opportunamente la portata d’acqua che attraversa la
batteria tramite valvole dedicate.
Funzionamento
Le travi fredde attive si basano su un principio
induttivo. L’aria primaria esce attraverso degli
ugelli o da una feritoia creando una zona di
bassa pressione che richiama l’aria ambiente
all’interno della trave.
Entrando nella trave l’aria ambiente attraversa
una batteria di scambio termico a pacco con
tubi in rame e alette di alluminio in cui circola l’acqua fredda. La batteria può essere a 2 o
a 4 tubi. Il calore sensibile dell’aria ambiente
viene smaltito dall’acqua circolante nei ranghi
1.1
delle batterie. Il processo descritto genera una
portata d’aria miscelata in uscita dalla trave 4 o
5 volte maggiore di quella primaria introdotta
dagli ugelli. I profili di tutti i modelli di travi
Lindab sono stati concepiti in modo da garantire un effetto Coanda ottimale lungo tutto il
ventaglio di diffusione al fine di minimizzare le
velocità dell’aria nella zona di comfort.
La portata d’aria di funzionamento viene
preimpostata in fase di produzione per semplificare le operazioni di installazione in cantiere
ed ottimizzare il funzionamento del sistema.
La maggior parte dei modelli di travi fredde
Lindab sono disponibili in lunghezze variabili
su richiesta da 1,2 a 3,6 m per soddisfare ogni
tipo di esigenza.
Punti di forza delle travi fredde
Le principali caratteristiche che hanno fatto
apprezzare le travi fredde sono le seguenti:
- bassi livelli sonori di funzionamento grazie
alla limitata velocità dell’aria in uscita (per le
travi attive)
- diffusione dell’aria uniforme nel locale sfruttando l’effetto Coanda
- altezza ridotta nel controsoffitto, poiché la
portata d’aria primaria si limita a quella necessaria per la gestione del carico latente e la
ventilazione
- design eccellente, estremamente gradito da
architetti e interior designer
- possibilità di realizzare file continue per vasti
ambienti o per locali con ampie superfici vetrate.
1.2
Fig. 1.1. Le travi fredde Plexus sono realizzate in due dimensioni: a pianta quadrata
da 600 x 600 mm e a pianta rettangolare da 600 x 1200 mm per installazione in
controsoffitti a quadrotti standard.
Fig. 1.2. Un vantaggio delle travi Plexus è dato dal fatto che la piastra inferiore può
aprirsi verso il basso per permettere la manutenzione e la pulizia dei componenti interni.
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Per queste superiori caratteristiche le travi fredde continuano a diffondersi e a trovare ampia
applicazione soprattutto in edifici per uffici,
sedi di banche, show room, alberghi, strutture
ospedaliere ecc.
Modelli e tipologie di travi fredde
Lindab offre un’ampia gamma di modelli di
travi fredde, di tipo sia attivo che passivo, con
caratteristiche di alto rilievo:
- design estremamente curato per favorirne
l’installazione anche negli ambienti con requisiti architettonici tra i più ricercati
- prestazioni molto elevate e confermate dal
fatto che ogni singola trave viene provata
prima della spedizione
- bassi livelli sonori per rispondere anche a
requisiti acustici particolarmente impegnativi
- facilità di installazione e di successiva manutenzione
- documentazione tecnica di scelta in lingua
italiana estremamente esaustiva e software di
selezione user friendly per individuarne tutte
le condizioni di funzionamento.
Nel seguito sono descritte sinteticamente le
caratteristiche principali di alcuni modelli di
travi fredde, rappresentativi della vasta gamma
Lindab. Lo scopo è quello di farne meglio conoscere, oltre ai contenuti tecnologici, le ampie
possibilità applicative che essi consentono.
Trave fredda attiva a sviluppo
quadrato o rettangolare
La trave fredda attiva Plexus consente una
distribuzione dell’aria a 360° che, grazie al
profilo di diffusione circolare, garantisce un
lancio più limitato in ogni direzione rispetto ai
modelli lineari. Numerosi i modelli disponibili:
Plexus I 60 e I 120 sono previsti per montaggio in controsoffitti a quadrotti standard (600 x
600 mm); Plexus X è disponibile nello stesso
formato, ma per soffitti a T-bar nascoste o clipin. Il modello F 60 viene utilizzato per installazioni a vista, mentre il mod. G/H 60 è utilizzato
nei casi in cui è richiesta una maggiore portata
d’aria. Un modello rappresentativo è visibile
nella figura 1.1.
Le travi Plexus sono disponibili con attacco
orizzontale o verticale, sia per il collegamento
dell’acqua che dall’aria. Le unità sono predisposte sia per la funzione di raffreddamento
che di riscaldamento.
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1.3
Costruzione
Le travi Plexus sono state progettate per ottenere le più basse velocità di diffusione dell’aria
possibili, grazie a un sistema di deflettori non
paralleli, che direzionano il flusso su tutto il
perimetro della trave.
Un particolare importante è che la piastra inferiore può essere aperta e permette una facile
manutenzione e pulizia dei componenti interni, come visibile nella figura 1.2.
Trave fredda per installazioni integrate
La trave fredda Pilot, disponibile nelle lunghezze di 1,8 ; 2,4 e 3,0 m, presenta caratteristiche di
grande versatilità, infatti è in grado di raffrescare, riscaldare e ventilare gli ambienti, e unisce
alle ottime prestazioni un’alta flessibilità nella
gestione dell’andamento di diffusione dell’aria.
Essa è stata ideata per installazioni integrate in
controsoffitti standard a quadrotti con attacchi
di vario genere. La trave Pilot I60 è prevista per
installazione in controsoffitti a quadrotti standard a T; il mod. X60 è progettato per controsoffitti a moduli da 600 x 600 mm.
Il plenum di diffusione è brevettato e caratterizzato da una feritoia che rende possibile la
modulazione della portata, della prevalenza e
il profilo di diffusione dell’aria. La diffusione a
ventaglio permette di minimizzare le velocità e
il lancio dell’aria in uscita dalla trave.
Costruzione
Nella figura 1.3 è visibile la composizione costruttiva di una trave fredda Pilot, che
permette di osservare il sistema di distribuzione
dell’aria primaria e le due batterie di scambio
termico a pacco sui due lati della trave stessa.
La piastra forellata inferiore può essere aperta
facilmente da un lato o totalmente rimossa per
la pulizia delle batterie.
Fig. 1.3. La costruzione della trave fredda Pilot rivela
le due batterie di scambio termico verticali, il condotto
per l’alimentazione dell’aria primaria e il pannello
inferiore forellato per il prelievo dell’aria ambiente.
L’aria primaria viene emessa sui due lati aderente al
soffitto per effetto Coanda.
Trave fredda per camere
d’albergo o degenze ospedaliere
Una trave del tutto singolare è Plafond, progettata espressamente per applicazione in camere d’albergo o di degenza ospedaliera. Della
sua singolarità fa parte anche il design, infatti
è disponibile in tre modelli, studiati per installazioni a vista o ad angolo tra parete e soffitto, o per installazioni ribassate a parete. I tre
modelli sono visibili nella figura 1.4. Un carter
di prolungamento permette di conferire uniformità all’installazione, in modo da coprire l’intera parete, o per applicazione in corridoi.
Diffusione dell’aria
A seconda del tipo di ambiente e della zona
in cui la trave viene posizionata, è possibile
scegliere tra diversi andamenti della diffusione dell’aria. Quando gli ugelli sono posizionati
nella parte superiore, l’aria corre a filo del soffitto per poi ridiscendere a pioggia minimizzando il rischio di correnti. Il principio induttivo
della trave richiama l’aria calda ambiente, che
passando attraverso la batteria viene raffre-
Fig. 1.4. La peculiarità delle travi fredde Plafond è
che sono state progettate per camere d’albergo o di
degenza ospedaliera. Sono realizzate in tre modelli
fondamentali, tutti per installazione a vista: in angolo
tra parete e soffitto o ribassata a parete.
1.4
71
Formazione
L’angolo della
scata e quindi miscelata con l’aria primaria. Al
contrario, quando gli ugelli sono orientati nella
direzione della parete, l’aria fredda viene diretta
verso il basso e diffusa in ambiente dopo aver
raggiunto il pavimento.
Trave fredda per installazioni a vista
Espressamente pensata per installazioni a
vista, direttamente a soffitto o anche a parete, Architect è una trave fredda adatta alle più
svariate applicazioni. Essa offre numerose
soluzioni estetiche per un inserimento sempre
rispondente alle caratteristiche architettoniche
dell’ambiente. Infatti, la sua estetica può essere variata senza influenzare le caratteristiche
tecniche. Per ogni tipo di ambiente è possibile trovare il modello che meglio si integra dal
punto di vista architettonico. Essa è dotata di
ugelli posizionati a ventaglio al fine di prevenire
la formazione di correnti d’aria. Una rappresentazione costruttiva della trave Architect è visibile
nella figura 1.5. La gamma si compone di sette
varianti, capaci di soddisfare le esigenze più
diverse. Per ogni modello sono disponibili tre
diversi tipi di perforazione del carter di copertura: slot, rotonda od ovale.
Nonostante le limitate dimensioni, la trave
Architect può funzionare con elevate portate
d’aria e grandi potenze di raffreddamento. La
diffusione avviene per effetto Coanda anche
1.5
Fig. 1.5. Architect è una trave fredda per installazione
a vista, a soffitto, quindi per impiego anche in edifici di
ristrutturazione. Sono visibili le due batterie di scambio
termico laterali, il diffusore dell’aria primaria con i
relativi ugelli e la carenatura esterna forellata per il
prelievo dell’aria ambiente.
72
1.6
per i modelli non installati direttamente a soffitto, grazie alla possibilità di orientare il flusso
d’aria verso l’alto. La trave può prevedere anche
la funzione di riscaldamento con l’aggiunta di
un secondo circuito per l’acqua calda all’interno della batteria.
Trave per raffreddamento, riscaldamento
e ventilazione
La trave Professor si caratterizza per uno spessore di appena 120 mm, ed è quindi tra le più
“sottili” sul mercato e si conferma adatta alle
installazioni più svariate.
Essa integra le funzioni di raffrescamento,
riscaldamento e ventilazione e, come le altre
travi descritte, può essere fornita con le funzioni DrypacTM, il sensore anticondensa Regula
Secura, valvole con attuatori e illuminazione
integrata. Gli ugelli di diffusione sono disposti
a ventaglio al fine di creare un ambiente privo
di correnti d’aria. Professor può essere installata sia a vista che in controsoffitto; infatti, come
dimostra la figura 1.6, il modello I è previsto
per montaggio in controsoffitti standard a T,
mentre il modello F viene utilizzato nelle installazioni a vista. I collegamenti dei circuiti aria e
acqua possono essere sistemati sia in posizione
orizzontale che verticale.
Costruzione
La composizione interna di una trave fredda Professor F è visibile nella figura 1.7; sono
presenti due batterie di scambio termico sui
due lati e il funzionamento avviene come per
gli altri modelli già descritti.
Per semplificare le operazioni di pulizia, installazione, regolazione e manutenzione, la trave è
stata progettata con un pannello inferiore rimo-
Fig. 1.6. I due modelli, per installazione a vista e
in controsoffitto, delle travi fredde Professor si
contraddistinguono per il loro esiguo spessore, di appena
120 mm.
vibile, che permette di accedere a tutte le parti
interne, anche nel caso in cui vi siano valvole e
sistema di regolazione integrati.
La trave può essere tarata in modo da avere
portate d’aria differenti sui due lati, tramite la
parziale o totale chiusura degli ugelli sul lato
interessato, operazione che può essere eseguita rimuovendo il pannello inferiore.
L’elevata compattezza di Professor è stata ottenuta inserendo una doppia batteria di scambio
e, a richiesta, due collegamenti aria in entrata.
La caratteristica più qualificante della trave Polaris I è la sua grande potenza frigorifera, che può
raggiungere i 2450 watt, grazie all’utilizzo di una
batteria maggiorata. La trave presenta comunque una elevata compattezza grazie al posizionamento verticale della batteria, mentre la
possibilità di avere una doppia canalizzazione
d’aria permette di ottenere bassi livelli di rumorosità anche ad alte portate. Tutto ciò la rende
ideale per locali con alti carichi termici.
Dal punto di vista estetico, Polaris I è identica
alla trave Professor e Polaris S (descritta di seguito). Ciò permette di utilizzare indifferentemente
i tre modelli nei medesimi spazi, usufruendo
delle loro diverse prestazioni, senza pregiudicare la stilizzazione architettonica. Gli ugelli di
Polaris I sono posizionati in modo da realizzare
una distribuzione a ventaglio dell’aria, con velocità di diffusione minime. Polaris I può essere
utilizzata per raffrescare, riscaldare o raffreddare. Su richiesta può essere dotata del sistema di
protezione dalla condensa Drypac, del senso-
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Fig. 1.7. Il principio di funzionamento di una trave fredda
Professor. E’ visibile l’andamento del flusso d’aria
ambiente ripreso per induzione e l’emissione di aria primaria
che si mantiene aderente al soffitto per effetto Coanda.
1.7
re anticondensa Regula Secura, di valvole con
attuatori, di valvola di sfiato ecc. e offre altresì
notevoli possibilità di personalizzazione. L’installazione è prevista in controsoffitti a quadrotti
standard di tipo a T. Se l’ambiente lo richiede è
possibile aumentare o diminuire la portata d’aria
anche successivamente, rispettivamente aprendo o chiudendo parte degli ugelli; la variazione
dipende dal numero di ugelli su cui si opera.
Trave fredda per diffusione
monodirezionale
La trave fredda Polaris S unisce un’alta potenza frigorifera ad un andamento di diffusione
dell’aria monodirezionale, grazie alla disposizione degli ugelli su un solo lato.
Dal punto di vista estetico, come già detto,
Polaris S è identica a Polaris I e a Professor,
permettendo l’utilizzo dei tre modelli nello
stesso locale senza alterare lo stile architettonico. Gli ugelli hanno un posizionamento divergente, in modo da realizzare una distribuzione
dell’aria a ventaglio con bassissime velocità di
diffusione. I tre modelli in cui viene realizzata
la trave Polaris S sono visibili nella figura 1.8.
Anche questa trave può essere utilizzata per
ventilare, riscaldare o raffreddare, oltre ad essere dotata dei vari equipaggiamenti di regolazione sopradescritti.
Costruzione
Polaris S è dotata di una batteria verticale, in
posizione adiacente al condotto dell’aria, che
rende possibile la produzione di questa trave
nel formato da 30 cm di larghezza, pur conservando una buona resa termica.
La parte superiore della trave è composta da
una piastra di copertura che elimina il rischio
di miscelazione tra l’aria immessa in ambiente e quella presente al di sopra del controsoffitto. Per semplificare le operazioni di pulizia,
manutenzione e taratura, la piastra inferiore è
completamente estraibile.
La trave è fornita con portata e prevalenza
preimpostate, la regolazione avviene variando
il numero di ugelli aperti lungo il canale della
trave. Gli ugelli hanno una forma conica, che li
rende molto silenziosi anche nel caso in cui le
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portate di aria siano elevate. Polaris S è disponibile con larghezze di 300 e 600 mm per installazioni in controsoffitti standard.
Diffusione dell’aria
Il posizionamento della trave Polaris S può
essere scelto in funzione dell’andamento di
diffusione ideale per le diverse necessità. A
seconda del tipo di ambiente, la trave può essere posizionata lungo corridoi, pareti o facciate.
L’aria può essere rivolta sia lungo il soffitto che
verso la parete più vicina, offrendo grande flessibilità nella scelta del tipo di diffusione dell’aria
che si desidera ottenere.
Fig. 1.8. Le travi fredde Polaris sono realizzate in tre
modelli e uniscono all’elevata potenza frigorifera
l’andamento monodirezionale dell’aria primaria che
permette loro applicazioni insolite rispetto a tutti gli
altri tipi di travi.
Diffusione lungo il soffitto
L’aria fredda o calda esce in direzione del
soffitto. L’aria ambiente viene richiamata dalla
piastra forata per essere condizionata e quindi
reimmessa in ambiente.
Diffusione contro parete verticale
L’aria viene immessa in direzione della parete lungo la quale discende fino al pavimento
decelerando e diffondendosi in ambiente.
Il posizionamento accanto alle pareti, qualunque sia il lancio scelto, lascia libera buona parte
del soffitto e quindi offre una maggiore
libertà nella scelta dei corpi illuminanti da installare in ambiente.
(1. segue)
*Ing. Peter Andrea Tacconi, Product Manager,
Lindab Srl, Cambiago (MI)
1.8
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