Il recuperatore di calore e come funziona per risparmiare energia
UN recupero di calore E' un'apparecchiatura che permette di recuperare parte dell'energia dell'aria condizionata all'interno di un locale o di un locale, attraverso il sistema di ventilazione meccanica di detta aria, per mezzo di un scambiatore che mette a contatto l'aria interna che viene estratta con quella dell'esterno che viene immessa, senza mescolare l'aria dei due circuiti.
D'inverno funziona riscaldando l'aria fredda che entra dall'esterno, mentre d'estate permette di raffreddare l'aria calda dall'esterno, disponendo inoltre di filtri che riducono il livello di inquinanti e migliorano notevolmente la qualità dell'aria stessa.
Come previsto dalle normative vigenti, qualsiasi locale domestico o commerciale necessita di un sistema di ventilazione per rinnovare l'aria interna verso l'esterno e contemporaneamente prelevare aria dall'esterno, consentendo di mantenere la qualità dell'aria interna, in modo che incorporando questa apparecchiatura ridurrà considerevolmente il consumo di energia.
Normalmente si presenta come una scatola con aperture e filtri che consentono di effettuare tale scambio e vengono collocati nelle unità di ventilazione meccanica che incorporano i ventilatori di mandata e ripresa dell'abitazione o dei locali.
Queste apparecchiature consentono di recuperare fino al 60% del calore che andrebbe perso in un sistema di ventilazione meccanica in cui i flussi dell'aria di aspirazione ed estrazione sono indipendenti, consentendo risparmi energetici che possono raggiungere oltre il 40% del consumo negli impianti di condizionamento.
Esistono tre tipologie di scambiatori, gli scambiatori a flussi incrociati che raggiungono un rendimento compreso tra il 50% e l'85%, gli scambiatori a flusso parallelo con un'efficienza di circa il 90% e gli scambiatori a flussi rotativi, che hanno un rotore o massa che accumula calore . , un motore e un alloggiamento e hanno un'efficienza di circa il 70%:
Scambiatore a flusso incrociato:
Negli scambiatori di calore i fluidi possono circolare in direzioni tra loro ortogonali, in modo che il flusso caldo e il flusso freddo si intersechino (flusso incrociato). Il flusso trasversale è classificato in misto (tra i fluidi scorre liberamente in una direzione ortogonale all'altra senza limitazioni) e non miscelato (sono disposte delle piastre per guidare il flusso tra i fluidi).
Scambiatore di flusso parallelo:
Alcuni vantaggi dei recuperatori di calore:
- Migliorato efficienza energetica.
- Recupero di calore da impianti di ventilazione meccanica e risparmio energetico.
- Risparmio energetico ed economico.
- Possono funzionare raffreddando l'aria che entra all'interno in estate o riscaldandola in inverno.
- Ha un prezzo economico che permette di ammortizzare il costo dell'investimento in breve tempo, che richiede uno studio economico per analizzarne la fattibilità.
- Consentono la sua implementazione con apparecchiature ad alta efficienza energetica e insieme alle energie rinnovabili, come la geotermia con i pozzi canadesi.
Efficienza delle apparecchiature di recupero del calore:
Dispone di ventilatori che permettono al flusso e alla circolazione dell'aria sia di prelevarla dall'esterno sia di espellere quella dall'interno (sia in mandata che in ritorno), il che implica consumi energetici e la sua efficienza va valutata in base alla portata d'aria e alla differenza di temperatura tra l'aria esterna e quella interna.
- Maggiore è il flusso, minore è l'efficienza del recuperatore.
- Maggiore è il gradiente termico o differenza di temperatura tra l'aria esterna e quella interna, maggiore è la sua efficienza.
Norme applicabili per i recuperatori di calore:
Uso residenziale: Codice Tecnico e DB HS 3.
Il codice tecnico all'interno del Documento sanitario di base DB HS, qualità dell'aria interna, nella sezione 3 che specifica le condizioni dei sistemi di ventilazione per le abitazioni, la fornitura di un sistema di ventilazione ibrido o meccanico è stabilita come obbligatoria per rinnovare l'aria interna.
Se consideriamo un sistema di ventilazione di tipo ibrido in cui le aperture di aspirazione saranno a diretto contatto con l'esterno (Sezione 3.1.1 punto d, del DB HS-3), non potremmo considerare questo sistema di recupero del calore poiché la presa non è canalizzato da griglia e condotti.
Il codice tecnico non richiede l'installazione di questa apparecchiatura in un sistema di ventilazione meccanica domestica, ma possiamo ridurre il consumo di energia inserendo un recuperatore tra i sistemi di aspirazione e aspirazione, poter ottenere un risparmio energetico fino al 40% , secondo l'immagine seguente.
Uso terziario: Locale Commerciale RITE.
In questo caso la qualità dell'aria interna è regolamentata nel RITE, che la stabilisce per le diverse categorie di aria interna (IDA 1, IDA 2 O IDA 3), ed è regolamentata quando è necessario posizionare tale apparecchiatura.
È necessario disporre di un recuperatore di calore, secondo l'Istruzione Tecnica IT 1.2.4.5.2: "Recupero di calore dall'aria espulsa", negli impianti di condizionamento di edifici in cui il flusso d'aria espulso all'esterno, con mezzi meccanici, è superiore a 0,5 m3/ S.
Caso applicativo di sistemi di recupero del calore con energie rinnovabili
Come è evidente incorporare recuperatori di calore insieme a sistemi di energia rinnovabile Miglioreranno significativamente la riduzione del consumo energetico e l'efficienza energetica, facendo parte delle strategie di progettazione di edifici passivi o ad alta efficienza energetica, poniamo come casi della loro applicazione:
Ventilazione dei pozzi canadesi e recupero di calore:
In questo caso l'aria che entra in casa è già preriscaldata in inverno o preraffreddata in estate, proveniente dal circuito di canalizzazione interrata del pozzo canadese, in questo modo l'aria che entra in inverno è meno fredda e quella che entra in l'estate è meno calda, facilitando il raggiungimento delle condizioni di comfort, come si può vedere nell'immagine seguente: (Immagine destra, situazione estiva e sinistra, inverno)
Un altro caso di applicazione sarebbe nei sistemi di climatizzazione ad alta efficienza energetica con pompe di calore e pretrattamento dell'aria attraverso condotte in pozzi canadesi con recuperatori di calore, in cui questi scambiatori di calore consentono un miglioramento e un maggiore utilizzo di energia.
Link di interesse:
- Nuove misure di efficienza energetica nei prodotti dell'UE
- Fattibilità economica di un edificio ad alta efficienza energetica
- Risparmiare energia e migliorare l'efficienza energetica negli edifici
- Edifici sostenibili ad uso non residenziale
- Esempio di sviluppo sostenibile
- Risorse per il Certificato Energetico-
Articolo a cura di José Luis Morote Salmeron (Architetto Tecnico - Energy Manager - Profilo Google plus) Accesso al suo sito web QUI, in collaborazione con OVACEN.
