Impianto di deumidificazione e Pompa di Calore: comunicano tra di loro?

Che cos’è la deumidificazione?

La deumidificazione è un processo che consente di eliminare o più precisamente abbassare l’umidità presente in un ambiente interno. Può essere definita come il processo di rimozione del vapore acqueo in eccesso nell’aria, noto come umidità.

Esistono diversi metodi per realizzare il processo di deumidificazione, ma lo scopo rimane lo stesso per tutti ed è legato alla pressione e alla temperatura dell’aria.

È un processo che può essere eseguito da precisi apparecchi come:

• Ventilconvettore idronico
• Climatizzatore ad espansione diretta
• UTA con batteria di pre e post trattamento
• Deumidificatore meccanico-refrigerativo
• Deumidificatore essiccativo
• Deumidificatore passivo

Quali sono i tipi di deumidificazione?

Nell’ambito della deumidificazione è possibile descrivere diversi tipi di processi. Il rapporto tra climatizzazione e deumidificazione è proprio quello che prevede la combinazione di entrambi i processi: la climatizzazione raffredda l’aria a pressione costante fino a raggiungere una temperatura inferiore al punto di rugiada o di condensazione.

1. Deumidificazione per raffreddamento
Questa tipologia di sistema rappresenta il comune climatizzatore domestico. Eseguendo un raffreddamento dell’aria interna ad una pressione costante, il vapore presente nell’aria condensa perché entrando in contatto con una batteria fredda va al di sotto della sua temperatura di rugiada.
Il sistema di compressione del vapore deve quindi trovarsi a una temperatura inferiore a quella necessaria per estrarre il calore di raffreddamento sensibile.

2. Deumidificazione per aumento della pressione
Si tratta di un processo che si verifica quando l’aria nell’atmosfera viene compressa fino a condensare.

3. Deumidificazione per essiccamento
Per questa tipologia si utilizza una sostanza essiccante, ovvero con un’elevata affinità all’umidità e capace di estrarre il vapore acqueo dall’aria.

Questi processi si includono nella categoria di prodotti HVAC. Si riferisce alle diverse condizioni necessarie per mantenere una qualità dell’aria ottimale. Tali vincoli sono garanzia di un corretto grado di umidificazione e deumidificazione, un corretto grado di riscaldamento e raffreddamento, corrette condizioni di ventilazione, pulizia dell’aria e adeguato movimento dell’aria all’interno del circuito.

Qual è un valore ottimale di umidità interna?

Il valore ideale di umidità in casa si attesta tra il 40% e il 60%, variando a seconda della temperatura e dell’aerazione dei locali. In genere si considera ottimale un tasso di umidità del 50% con una temperatura di 20°C.

Sotto il 40%, l’umidità è troppo scarsa, generando una condizione sfavorevole alla salute: il clima troppo secco fa percepire un’aria fastidiosa, le mucose nasali tendono a seccarsi e aumenta la sensazione di arsura e sete; la pelle non è sufficientemente idratata e anche i batteri e i virus trovano l’ambiente ideale in cui prosperare, provocando spesso attacchi di tosse.

Il tasso di umidità in un appartamento non dovrebbe però mai superare il 60-65%, oltre questo valore, infatti, l’umidità è eccessiva, si forma condensa su muri, specialmente vicino alle finestre e sui vetri.

Un tasso di umidità superiore al 70% crea il microclima ideale per la proliferazione di muffe, pollini, lieviti e allergeni comportando non solo macchie sulle pareti e materiali deteriorati velocemente, ma anche un ambiente poco salubre.

Così come non è opportuno mantenere la stessa temperatura in tutte le stanze, lo stesso vale per il tasso di umidità.

Come combinare i due sistemi?

La pompa di calore è un generatore di calore, un impianto tecnologico che può essere utilizzato per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di acqua calda sanitaria.

Esistono diverse tipologie di pompe di calore, ma il loro funzionamento si basa sui medesimi principi.

La pompa di calore, per funzionare, sottrae energia (calore) da sorgenti naturali (aria, acqua, terra) per trasferirla all’interno dell’edificio da climatizzare, alla temperatura utile.

Le pompe di calore si dividono in diverse categorie a seconda della fonte da cui prelevano energia:

• pompa di calore aria aria (climatizzatore domestico)
• pompa di calore aria acqua
• pompa di calore acqua acqua
• pompa di calore geotermica

A questo punto, per poter deumidificare l’aria interna dovremmo sicuramente combinare una di queste tipologie di pompe di calore con un dispositivo interno che ci permetterà di abbassare l’umidità interna.

Pompa di calore aria/aria con deumidificazione

A differenza degli altri sistemi, questa tipologia utilizza direttamente il gas refrigerante per raffrescare o deumidificare l’ambiente, facendo ovviamente uso di un’unità interna.

Il condizionatore, in poche e semplici parole, raffredda l’ambiente in cui è acceso sottraendo calore all’aria.

Ma che differenza c’è tra la funzione climatizzatore e deumidificazione?

Il deumidificatore è in grado di rimuovere l’umidità in eccesso senza far scendere significativamente la temperatura interna.

La funzione climatizzazione, invece, riduce l’umidità e contemporaneamente abbassa sensibilmente la temperatura interna.

La funzione climatizzazione potrà essere più adatta quando hai bisogno di raffreddare di molto la temperatura e contestualmente abbasserà l’umidità presente nell’aria.

In questo tipo di sistemi generalmente non si può controllare in maniera precisa il tasso di umidità, ovvero questo parametro non è impostabile.

Pompa di calore aria/acqua-acqua/acqua-terra/acqua con deumidificazione

Raggruppiamo questi 3 sistemi in quanto il fluido di scambio con l’ambiente interno rimane sempre lo stesso: l’acqua.

La differenza rimane nello scambio con la fonte primaria (l’aria, l’acqua o il terreno).

A questo punto concentriamoci nel fluido che ci permetterà di deumidificare l’aria interna, ovvero l’acqua.

Per poter deumidificare e climatizzare durante la stagione estiva abbiamo la necessità di portare l’acqua ad una temperatura più bassa (dai 20 °C ai 10°C), facendo uso di dispositivi interni per trattare l’aria ambiente.

Pertanto, potremmo utilizzare queste tipologie di sistemi:

SISTEMA RADIANTE CON BATTERIA DI DEUMIDIFICAZIONE

Eseguendo un raffrescamento tramite sistema radiante (pavimento, soffitto, parete) sarà necessario effettuare anche una deumidificazione dell’aria per evitare fenomeni di condensa superficiale.

A questo punto il sistema radiante lavorerà ad una temperatura di mandata compresa tra i 17°C e i 20°C (da calcolare in base al sistema installato e alla necessità del cliente) mentre la batteria di deumidificazione sarà alimentata da acqua ad una temperatura di mandata più bassa compresa tra i 10°C e i 12 °C.

Queste temperature di lavoro vengono gestite direttamente da centraline di comando, che comunicano alla pompa di calore o ad un sistema di valvole miscelatrici le temperature corrette di esercizio.

Queste temperature vengono calcolate facendo uso di diversi sensori di temperatura e umidità installati all’interno dell’abitazione.

Il termostato misura la temperatura ambiente presente nei locali per poter attivare la pompa di calore in modalità di raffrescamento; l’umidostato invece attiverà il sistema di deumidificazione quando il livello di umidità supera il valore impostato.

In molti casi la temperatura di mandata richiesta dalla pompa di calore può essere la stessa per entrambi i sistemi (17-20°C), questo garantisce una miglior modulazione della pompa di calore e una conseguente riduzione dei consumi elettrici.

Ma come facciamo a deumidificare l’aria con una temperatura di mandata così alta?

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