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Impianti per la climatizzazione commerciale: vademecum per una scelta efficiente

A cura di: Maurizio Cudicio

Le più adeguate tipologie di impianti per la climatizzazione commerciale

Le differenze ed i vantaggi delle più diffuse tipologie di impianti per la climatizzazione commerciale

Cosa trovi in questo articolo
  • Impianti a espansione diretta
  • Rooftop
Il settore commerciale necessita di impianti che siano in grado di rispettare specifici parametri di risparmio energetico, avere massima adattabilità e flessibilità alle variazioni delle condizioni ambientali interne, garantire la massima facilità di utilizzo e la massima integrabilità architettonica.
Da tali prerogative, gli impianti maggiormente diffusi ed utilizzati per la realizzazione di edifici commerciali sono:
 
  • Impianti ad espansione diretta per edifici di piccole e medie dimensioni;
  • Rooftop per edifici di grandi dimensioni.
 

Impianti a espansione diretta


Tra i climatizzatori per locali commerciali più utilizzati ci sono gli impianti ad espansione diretta, o climatizzatori ad aria, a partire dai semplici mono o multi split, fino ad arrivare ai più grandi e complessi impianti VRV Variant Refrigerant Volume o VRF Variant Refrigerant Flow. Sono particolarmente apprezzati per le loro peculiarità che li contraddistingue rispetto ad altri impianti di tipo idronico. I principali vantaggi sono:
 
  • Elevate efficienze;
  • Impianti modulari espandibili;
  • Sezioni delle tubazioni ridotte;
  • Velocità di installazione;
  • Assenza di Centrali Termiche e di conseguenza assenza di linee di adduzione gas metano o camini soprattutto per unità commerciali site nei centri storici;
  • Nessuna necessità di verifiche o approvazioni da parte dei VVF;
  • Facile conversione dell’impianto da funzionamento invernale a funzionamento estivo e viceversa;
  • Possibilità, con alcune tipologie di sistemi, di climatizzare e riscaldare contemporaneamente due locali distinti;
  • Possibilità di accesso agli sgravi fiscali nazionali;
  • Nessun rischio di perdita di acqua e pertanto nessun rischio di danneggiamento della struttura edilizia ospitante;
  • Non c’è rischio di congelamento delle tubazioni anche in caso di inutilizzo prolungato dell’impianto nel periodo estivo;
  • Tempi di messa a regime rapidi;
  • Numerose tipologie di terminali ambienti disponibili, permettono e garantiscono la massima integrabilità architettonica;
  • Sono impianti semplici da gestire;
 
Gli impianti ad espansione diretta o i più evoluti VRV/VRF, nella conformazione più semplice sono impianti frigoriferi con inversione di ciclo, nei quali, tutte le unità interne lavorano in riscaldamento o in raffreddamento a seconda della stagione, garantendo la possibilità di agire sulla regolazione delle temperatura interna per ogni singolo locale e sulla velocità del ventilatore.  Sono climatizzatori commerciali  semplici dai costi più contenuti rispetto ai sistemi più evoluti a recupero di calore che permettono la massimizzazione della regolazione nei singoli ambienti, dando la possibilità, entro certi limiti, di raffrescare e riscaldare contemporaneamente due locali diversi in modo automatico ed in funzione dei set point dei singoli locali.

Le unità interne, in molti casi, possono essere equipaggiate con sensori presenza o con un sensore che rileva le condizioni termiche al pavimento.

- Nel primo caso è possibile regolare il setpoint o addirittura spegnere il terminale se non viene rilevata la presenza di persone all’interno del locale, oppure la macchina regola ed orienta automaticamente il flusso d'aria lontano dagli occupanti per evitare la formazione di correnti fastidiose.
- Nel secondo caso invece una sonda è in grado di rilevare la temperatura media del pavimento con l’obiettivo di distribuire in modo uniforme la temperatura tra soffitto e pavimento

Gli impianti VRV-VRF, garantiscono infine elevati livelli di risparmio energetico, grazie all’uso degli inverter.
Non va però sottovalutato il fatto che i climatizzatori inverter VRV-VRF in pompa di calore riducono la capacità di riscaldamento quando la temperatura dell’aria esterna si abbassa, momento in cui il fabbisogno termico invece aumenta, soprattutto quando la temperatura e le condizioni esterne possono portare alla formazione di ghiaccio sulle batterie delle unità esterne.

La tecnologia inverter applicata per la climatizzazione dei grandi ambienti viene in aiuto nella gestione di tali situazioni perché riesce a compensare la minore resa termica alle basse temperature, aumentando la velocità di rotazione del compressore. In modo opposto, quando la temperatura dell’aria esterna aumenta, l’inverter modula la frequenza, adeguando la potenza erogata al fabbisogno termico richiesto e diminuendo drasticamente i consumi elettrici.
 

Sistemi a recupero di calore


I climatizzatori ad espansione diretta VRV-VRF, come visto in precedenza, sono impianti di cui si apprezza la flessibilità: essi permettono di riscaldare e contemporaneamente raffrescare entro certi limiti, locali diversi. Questa soluzione è particolarmente interessante da adottare, soprattutto nelle mezze stagioni, e soprattutto se il fabbricato ha una conformazione architettonica con pareti ed esposizioni diverse, o semplicemente aree con carichi ambientali diversi.

Nella mezza stagione può accadere che ci siano locali nei quali gli utenti hanno necessità di climatizzare ed altri di riscaldare contemporaneamente, o per semplici necessità fisiologiche, o perché i locali esposti a Est rispetto a quelli esposti ad Ovest, possono dover essere climatizzati alla mattina e riscaldati nel tardo pomeriggio e viceversa.
A questo punto esistono due possibilità:
 
  • Dotare uno stesso piano di due impianti distinti, di cui un impianto gestisca il semipiano Est e l’altro il semipiano Ovest. Anche in questo caso però rimangono delle limitazioni, a causa della percezione differenziata tra i singoli occupanti;
  • Prevedere un impianto del tipo a recupero di calore, con il quale è possibile, avendo la stessa unità esterna, riscaldare un ambiente, mentre se ne sta climatizzando un altro.

In un climatizzatore a recupero di calore il vapore surriscaldato in uscita dal condensatore viene inviato in parte all'unità esterna, e parte deviato verso una o più delle unità interne che potranno in questo modo funzionare in modalità riscaldamento. In questo caso le batterie delle unità interne lavorano anch'esse da condensatore ed il liquido ad alta pressione in uscita viene inviato, assieme a quello proveniente dalla batteria dell'unità esterna, alle batterie delle altre unità interne con funzione di evaporatore.

Nel caso in cui il carico tra gli ambienti e le relative unità che richiedono riscaldamento e gli ambienti e le relative unità interne che richiedono il condizionamento sia perfettamente bilanciato, l'intera quantità del refrigerante condensa nelle unità funzionanti in riscaldamento ed evapora nelle altre, by-passando la batteria dell'unità esterna.

Quando i carichi sono contrapposti, con predominanza in riscaldamento, vi è recupero di energia frigorifera. Il vapore surriscaldato in uscita dal compressore viene inviato esclusivamente alle batterie delle unità interne, con funzione di condensatore. Il liquido passa le valvole termostatiche, abbassandosi di pressione, e viene inviato parte alla batteria dell'unità esterna, che funge da evaporatore, e parte alle batterie delle unità in raffreddamento, per poi ricongiungersi.

Rooftop


I Rooftop sono unità plug and play monoblocco con batterie ed espansione diretta, adatte al controllo di tutti i parametri climatici in ambienti a medio affollamento e ad ambianti commerciali di medie e grandi dimensioni.
Questo sistema integra in un’unica macchina: una Unità Trattamento Aria completa di gruppo di recupero del calore dall’aria, accoppiata ad una pompa di calore e a volte equipaggiata con dei generatori di calore a gas, che garantiscono la produzione del vettore termico caldo o freddo richiesto dalle batterie.

I rooftop sono in grado di controllare la temperatura, il ricambio, la filtrazione, l’umidificazione e la deumidificazione dell’aria all’interno degli ambienti commerciali e garantiscono i seguenti vantaggi:
 
  • Elevate efficienze stagionali (parametro ESEER secondo Eurovent), soprattutto perché nella maggior parte del dei casi, gli stessi operano a carico parziale;
  • Facile installazione in quanto è sufficiente provvedere a semplici collegamenti:
    • collegamenti ai canali di mandata e ripresa,
    • collegamento della linea di scarico della condensa,
    • collegamenti elettrici per l’alimentazione e la regolazione,
    • collegamenti linea gas al modulo bruciatore dove esistente,
    • collegamenti rete vapore per la sezione umidificante ove presente,
  • Semplicità di utilizzo e possibilità di programmazione delle fasce orarie di funzionamento;
  • Possibilità di sfruttare il free-cooling o free-heating;
  • Gestione della qualità dell’aria grazie alla sonda CO2 + VOC (ove presente).