I sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC)

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La ventilazione meccanica controllata [VMC]
Sistemi di riscaldamento e di raffrescamento
- Principio di funzionamento: immissione forzata di aria in specifici ambienti.
- Peculiarità: garantisce il controllo della portata e della temperatura dell’aria.
- Problematiche:
- Isolamento acustico dell’involucro
- Radon [scambiatori interrati]
- Tipologie di VMC:
- Sistema a portata costante
- Sistema a portata variabile
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COMPONENTI
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Sistemi a semplice flusso
Si basano sul controllo delle portate
d’aria costanti
TECNICHE DI VENTILAZIONE MECCANICA
NELL’EDILIZIA RESIDENZIALE
Sistemi a doppio flusso
Costituiti da un doppio impianto di
ventilazione:
uno
che
controlla
l’immissione dell’aria nell’ambiente e
l’altro che ne controlla l’estrazione.
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I sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) sono tecnologie che permettono
la ventilazione continuativa delle residenze “controllando” le portate d’aria di rinnovo
secondo le esigenze determinate in fase di progetto. Essi si basano sostanzialmente
sul concetto di ridurre quanto più possibile lo sviluppo delle reti aerauliche o di
realizzarle con sistemi di economica installazione, quali i canali rigidi o flessibili di
piccolo diametro.
Soddisfano le seguenti esigenze:
• garantiscono portate d' aria di immissione/estrazione, in quantità prestabilite
• garantiscono possibilità di variare tali portate dell’aria in funzione delle condizioni
ambiente (aumento o diminuzione dell’umidità ambiente, presenza o meno delle
persone, ecc.)
• garantiscono possibilità di filtrazione dell’aria (nei sistemi a doppio flusso)
• garantiscono possibilità di recupero del calore sull’aria espulsa (nei sistemi a doppio
flusso)
Tipologie comunemente utilizzate:
- sistemi di ventilazione meccanica a semplice flusso per estrazione a portata fissa
- sistemi di ventilazione meccanica a semplice flusso per estrazione a portata variabile igroregolabile
- sistemi di ventilazione meccanica a doppio flusso con recupero di calore statico o termodinamico
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VMC a semplice flusso
Il sistema indicato in figura è di tipo a semplice flusso per estrazione; l’aria
nuova entra nell’alloggio mediante appositi dispositivi denominati “ingressi
aria”, transita nelle zone interne sfruttando l’area libera di passaggio ricavata
nel sottoporta ed è richiamata, per effetto di una depressione, verso i locali
tecnici ove sono presenti bocchette di estrazione che convogliano l’aria
nei canali/condotti di estrazione.
Nel caso di un sistema meccanico all’apice del canale di estrazione è situato
un ventilatore che realizza una depressione in maniera continuativa.
Al fine di garantire un “lavaggio” dell’aria:
• la scelta delle aperture di aerazione dipende da fattori legati all’ambiente;
• le canalizzazioni variano in base alla tipologia dell’edificio;
Nel caso di unità residenziali collettive sono previste canalizzazioni verticali nei
locali tecnici e in corrispondenza di ogni alloggio una o più bocchette di
aspirazione con variazione di sezione per stabilizzare la portata.
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Impianto autoregolabile: installazione in abitazione unifamiliare
Il sistema è costituito da un piccolo elettroventilatore di estrazione dell’aria
collegato mediante condotti rigidi e/o flessibili a griglie di estrazione collocate
nei locali di servizio (cucina e bagni).
L’afflusso di aria esterna avviene attraverso bocchette, disposte sulle pareti
esterne o sui serramenti delle stanze “principali” (soggiorno e camere), munite
di dispostivi di autoregolazione della portata (membrane in PVC deformabili che
modificano per depressione la sezione di passaggio).
Il principio di funzionamento di una bocchetta autoregolabile è tale per cui la
portata risulta essere costante.
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Impianto igroregolabile: installazione in abitazione unifamiliare
Il sistema consiste nella regolazione automatica delle portate di estrazione
o di ingresso dell’aria esterna in funzione dell’umidità presente all’interno
dell’ambiente, U.R. media 50%
Il sistema è caratterizzato da un impianto di ventilazione che controlla
l’immissione e l’estrazione dell’aria e da bocchette igroregolabili che si
aprono e si chiudono in base all’umidità esistente.
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Sistema igroregolabile:
principio di funzionamento
Il principio di funzionamento è praticamente identico a quello precedentemente
descritto. Cambia solo la tipologia delle bocchette che sono munite di dispositivo
sensibile all’umidità relativa dell’ambiente: se l’umidità tende a scendere il
dispositivo limita la portata d’aria, mantenendone comunque un valore minimo; in
questo modo si economizza la spesa energetica per la ventilazione, pur
salvaguardando la qualità dell’aria, poiché l’umidità relativa ambientale può essere
considerata come un indicatore indiretto della presenza delle persone: l’ingresso
delle persone negli ambienti comporta in maniera sufficientemente rapida il
ripristino della portata “nominale” della bocchetta.
L’estrazione dell’aria avviene anch’essa attraverso bocchette igroregolabili.
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A semplice flusso per estrazione [variabile]:
- Immissione ed
estrazione dell’aria in
grado di permettere
una variabilità della
portata.
- Sistema igroregolabile
(più diffuso): la
ventilazione è dosata
sulla base del tasso di
umidità relativa interna.
Occupazione notturna
Occupazione diurna
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1 – A semplice flusso per estrazione [costante]:
- Immissione d’aria in
ambiente per
depressione, rispetto
all’esterno, creata da un
ventilatore.
- L’immissione è ottenuta
mediante dispositivi molto
contenuti, installati in
corrispondenza degli infissi
- Richiede la sola rete di
estrazione.
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1 - A semplice flusso per estrazione [costante]
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VMC a doppio flusso
L’immissione e l’estrazione dell’aria avviene mediante due diversi condotti
collegati a due differenti ventilatori; in questo modo non è più necessario
installare le bocchette di aspirazione esterne. Il ventilatore che regola
l’immissione ha una portata leggermente superiore rispetto all’esterno,
evitando eventuali infiltrazioni d’aria dai serramenti. L’impianto di immissione si
caratterizza di una rete di canalizzazioni di distribuzioni, che collegano le
bocchette di immissione in ogni locale: l’aria immessa è riscaldata attraverso
scambiatori di calore (aria/acqua) installati all’interno di ciascun appartamento.
Questi impianti consentono di tenere sotto controllo l’umidità dell’aria negli
ambienti.
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2 – A doppio flusso per estrazione [costante]:
- Immissione ed estrazione
d’aria, mediante distinti
ventilatori, usualmente
attraverso dispositivi di
recupero del calore
dall’aria espulsa
- Richiede una rete di mandata
e una di ripresa.
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2 – A doppio flusso per estrazione [costante]:
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4 – Puntiforme per estrazione [variabile]
- Impiego di singoli ventilatori per
l’estrazione da ogni vano tecnico.
Utile qualora non sia possibile la
realizzazione di una rete di canali
- L’immissione avviene come nei casi
precedenti
- Pro:
1- Basso consumo 2 – Min. rumorosità
3 - Min. ingombro 4 - Min. impatto estetico
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Recuperatori di calore
Il recupero di calore può avvenire secondo due modalità:
Il RECUPERO STATICO: si ottiene mediante un recuperatore che svolge la funzione
di trasferire il calore dell’aria di espulsione all’aria di immissione, senza che
avvenga la contaminazione dei due flussi. Il recuperatore è, solitamente, provvisto
di filtri, che svolgono la duplice funzione: di migliorare la qualità dell’aria in im
missione e di bloccare l’accesso del particolato più grossolano.
Il RECUPERO TERMODINAMICO: avviene mediante l’impiego di una pompa di
calore a inversione di ciclo e il recupero di calore avviene attraverso un processo
termodinamico.
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5 – A doppio flusso con recuperatore statico [variabile]:
- Al ventilatore è associato un recuperatore
di calore che trasferisce calore dall’aria in
espulsione a quella in immissione senza
contaminazione tra i due flussi
-Installazione tipo per condominio:
1- ventilatori centralizzati
2 - dispositivi di recupero di calore singoli
(configurazione valida anche per
recuperatori termodinamici)
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6 – A doppio flusso con recuperatore termodinamico [variabile]:
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Recuperatore termodinamico: prodotto in commercio
Caratteristiche Pro:
- Elevate prestazioni energetiche grazie al
recupero
dell’umidità contenuta nell’aria ambiente
interno
(funzionamento invernale)
- Controllo dell’umidità
-Assenza di tubazioni di scarico condensa
Caratteristiche Contro:
- Alto costo iniziale
- Necessita di canalizzazione di mandata e
ripresa
- Ingombro significativo [1050x470x550
mm - 55kg]
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7 – A doppio flusso con ventilazione geotermica [variabile]:
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Aspetti energetici
Semplici studi energetici fanno corrispondere ai sistemi di ventilazione per apertura delle finestre ricambi
attorno a 1,2 vol/h contro valori standard dei sistemi meccanici di 0,5 vol/h.
I sistemi di ventilazione naturali sono anch’essi “energivori” corrispondono a tassi di ventilazione di circa
0,8 vol/h. I sistemi di aerazione per infiltrazione attraverso i serramenti assolvono alla ventilazione solo
per tassi riconducibili a valori di 0,05 vol/h, per condizioni di media ventosità e permeabilità verticale
dell’edificio media.
Nei casi di impiego di sistemi meccanici occorre considerare che si utilizzano in norma ventilatori a
basso consumo energetico (solitamente il consumo incide circa dai 25 W ai 40 W per alloggio), a curva
piatta ed eventualmente dotati di inverter.
I sistemi a portata fissa sono solitamente tarati per permettere una ventilazione continua di 0,5 vol/h.
I sistemi di tipo igroregolabile, invece, presentano una media di tassi di ventilazione attorno a 0,4 vol/h
ed il loro utilizzo comporta di norma un risparmio energetico di circa 15% rispetto all’utilizzo di un sistema
meccanico a portata fissa.
L’impiego di un sistema con recupero di calore statico, solitamente dimensionato per un ricambio pari a
0,5 vol/h è paragonabile, in termini di consumi, ad un sistema a semplice flusso che effettui un ricambio
di 0,25 vol/h.
In termini di costi iniziali, l’installazione di un sistema di VMC incide circa da
0,25% all’ 1,2% sul costo di un alloggio a seconda della tipologia di sistema
utilizzata.
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Scambio termico per
trasmissione nel caso
di riscaldamento;
scambio termico per
ventilazione nel caso
di riscaldamento;
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