Comfort ed efficienza termica degli edifici: applicazioni con sistemi idronici a portata variabile

Sistemi idronici a portata variabile: principali caratteristiche delle unità terminali idroniche

Secondo quanto riportato dalla Commissione Europea, gli edifici dell'Unione contribuiscono al 40% del consumo energetico totale e al 36% delle emissioni di gas ad effetto serra. In questo scenario, il condizionamento dell’aria è responsabile di circa la metà dell’energia utilizzata negli edifici, ricoprendo quindi un ruolo fondamentale nel processo di decarbonizzazione.

La decarbonizzazione del settore edilizio, che rappresenta un driver fondamentale nel processo di transizione energetica dell'Europa, comporta la diminuzione delle emissioni di gas ad effetto serra attraverso la sostituzione dell’uso di combustibili fossili, quali petrolio, carbone e gas naturale, con energia elettrica prodotta per lo più con fonti rinnovabili.

Contemporaneamente, per contribuire agli obiettivi climatici dell’Unione Europea riducendo le emissioni di gas ad effetto serra (come i gas fluorurati o F-gas utilizzati in un’ampia gamma di apparecchi, tra cui quelli nel campo della refrigerazione e del trattamento dell’aria), l’11 marzo 2024 è entrato in vigore il nuovo Regolamento F-gas (UE) 2024/573  che modifica la Direttiva (UE) 2019/1937 e che abroga il Regolamento (UE) n. 517/2014 .

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Il nuovo regolamento mira a diminuire ulteriormente le emissioni atmosferiche in Europa e a contribuire a limitare l'aumento della temperatura globale, attraverso la transizione verso refrigeranti con un potenziale di riscaldamento globale (GWP) inferiore. In questo contesto, i sistemi idronici a portata variabile rappresentano la tecnologia fondamentale per la decarbonizzazione del settore edile.

Tali sistemi di distribuzione idronica utilizzano l’acqua come fluido termovettore. Oltre ad avere il vantaggio di poter riscaldare e raffrescare l’aria all’interno dell’edificio con un unico impianto, l'impiego dell'acqua per il trasporto del calore facilita una distribuzione uniforme e una regolazione precisa della temperatura, contribuendo al miglioramento del benessere interno. In particolare, le valvole di regolazione e i sistemi di bilanciamento svolgono un ruolo fondamentale nel controllare la temperatura del fluido termovettore e nel distribuirne correttamente le portate ai terminali di emissione.

I sistemi idronici a portata variabile offrono diverse opzioni in termini di unità di emissione:

• i fan coils, o ventilconvettori: consentono di riscaldare e raffrescare gli ambienti con un unico terminale, permettendo di ottenere un riscaldamento o raffrescamento rapido. Inoltre, gli utenti generalmente hanno la possibilità di regolare la temperatura interna secondo le proprie esigenze grazie alla presenza di un pannello di controllo.
• le cassette idroniche: si tratta di ventilconvettori del tipo “a cassetta” progettati per l’installazione integrata in controsoffitto. Sono utilizzati per il raffrescamento estivo e il riscaldamento invernale.

• i sistemi radianti integrati nelle strutture: sono caratterizzati da serpentine in materiale plastico al cui interno circola l’acqua per il riscaldamento (circa 30-35 °C) e per il raffrescamento (circa 15-16 °C). Tali sistemi possono essere installati sotto il pavimento, nelle pareti o a soffitto, sono adatti per la realizzazione di nuovi edifici, ma trovano pure largo impiego negli interventi di riqualificazione degli edifici esistenti. Inoltre, uno dei vantaggi principali dei sistemi radianti idronici è la loro possibilità di essere abbinabili in modo ottimale a sistemi di generazione ad alta efficienza (come la pompa di calore) o a fonti energetiche rinnovabili, riducendo l’impatto ambientale e i costi di esercizio legati al consumo di energia. Infine, gli impianti a pannelli radianti permettono di riscaldare e raffrescare gli ambienti interni in modo uniforme, senza movimentare l’aria e sfruttando prevalentemente lo scambio di calore per irraggiamento.

• i sistemi a soffitto radiante: sono una soluzione efficiente per il riscaldamento e il raffrescamento degli edifici, in grado di distribuire il calore in modo uniforme. In particolare, i sistemi a soffitto radiante sono soluzioni ideali sia per la realizzazione di nuovi edifici che per interventi di ristrutturazione in quanto possono essere installati direttamente sul soffitto o integrati nel controsoffitto. Inoltre, grazie alla loro versatilità, si adattano a diverse destinazioni d’uso (residenziale, terziario, ospedaliero). Esistono varie tipologie di soffitti radianti: tra queste, i soffitti radianti metallici che si distinguono per la loro capacità di raggiungere rapidamente la temperatura desiderata in ambiente, e i soffitti radianti in cartongesso che hanno il vantaggio di poter essere integrati in modo invisibile in ambiente.

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Nel pdf si continua parlando di:

• Norme di riferimento e standard di progettazione nazionali, internazionali ed europee relative ai sistemi idronici
• La norma UNI EN ISO 52120-1:2022: integrazione sistemi idronici-BACS