Scorri
Copertina Idraulica Caleffi numero 57

ESEMPIO B: Regolazione della temperatura ambiente negli impianti a ventilconvettori

In quest’ultimo caso (potete anche leggere ESEMPIO A: Caso 1 ed ESEMPIO A: Caso 2), consideriamo un’installazione molto comune negli edifici commerciali e in quelli adibiti ad uffici, in cui i terminali di emissione sono costituiti da ventilconvettori e UTA nel caso di impianti di media-grande dimensione. Come vedremo, la regolazione della temperatura di mandata nel caso di presenza di batterie di riscaldamento dell’aria ha un effetto limitato sull’efficienza. Ciò è dovuto al fatto che, allo scopo di non creare flussi d’aria eccessivamente freddi, la temperatura di mandata viene di norma mantenuta al di sopra dei 50 °C. Per tale motivo, in questi casi, assume particolare importanza la modalità di regolazione della temperatura nei singoli ambienti, poiché influenza in maniera diretta il rendimento dei generatori ed i costi di pompaggio. La valutazione del risparmio energetico ottenibile sarà effettuato considerando la regolazione di tipo ON/OFF con valvole a 3 vie e la regolazione modulante con valvole a 2 vie. 

Fig. 38: Regolazione ON/OFF e modulante in impianti a ventilconvettori

È possibile simulare il funzionamento dell’impianto nell’arco della stagione invernale per le due configurazioni precedentemente introdotte. Analizziamo quindi come cambia il rendimento della caldaia a condensazione e come variano i costi di pompaggio, prendendo come riferimento il fabbisogno termico descritto nell'articolo Regolazione e risparmio energetico

Possiamo effettuare le seguenti considerazioni (grafici di fig. 39): 

  1. la regolazione ON/OFF con valvola a 3 vie risulta essere quella meno efficiente. Ciò è dovuto al fatto che sia per effetto delle inevitabili accensioni e spegnimenti successive, sia per la presenza stessa del by-pass (impianto a portata costante), le temperature di ritorno in caldaia sono mediamente alte e causano quindi un peggioramento della resa. Tuttavia la presenza del by-pass nelle valvole a 3 vie ha un effetto ben più significativo sui costi di pompaggio, dato che come era intuibile, avere sempre la massima portata in circolazione comporta un consumo considerevole. 
  2. La regolazione modulante abbinata a valvole a 2 vie permette di raggiungere il maggior risparmio energetico. Questa soluzione permette di far lavorare l’impianto a portata variabile in funzione del fabbisogno richiesto ed è quindi in grado di garantire le condizioni di massima resa per le caldaie a condensazione. Inoltre, l’energia spesa dai circolatori risulta notevolmente ridotta, sia per effetto della minore portata sia per il conseguente effetto di diminuzione delle perdite di carico nella rete di distribuzione. 
  3. L’influenza della regolazione climatica ha un effetto molto limitato in questa tipologia di impianti. Come anticipato, ciò è dovuto alle esigenze di comfort legate alle batterie di riscaldamento dell’aria, per cui occorre garantire temperature di mandata indicativamente al di sopra di circa 50 °C. Per questo motivo le curve climatiche adottate, non potendo essere eccessivamente “inclinate” comportano minime differenze di rendimento. 

In queste tipologie impiantistiche, il maggior risparmio energetico è ottenibile soprattutto tramite una corretta regolazione sui singoli terminali di emissione in ciascun circuito secondario. In fase progettuale conviene quindi porre molta attenzione a questo aspetto senza dimenticare che la corretta regolazione deve essere necessariamente abbinata ad un adeguato bilanciamento delle portate (vedi Idraulica 48). 

Fig. 39: Analisi e risparmio

La regolazione della temperatura di mandata influisce sul consumo energetico degli impianti, tuttavia non esiste una strategia univocamente valida, ma piuttosto occorre considerare che l’opportuna scelta della regolazione dipende dalla tipologia impiantistica adottata. 

In un impianto centralizzato a radiatori con caldaia a condensazione è più vantaggioso utilizzare una regolazione modulante con valvole termostatiche per ridurre la temperatura di ritorno e massimizzare la resa della caldaia. La regolazione climatica, con profili di temperatura di mandata elevati, permette inoltre di ridurre sensibilmente i costi di pompaggio facendo lavorare l’impianto a portata variabile. 

In un impianto a pannelli radianti con pompa di calore è preferibile utilizzare una regolazione climatica con temperature di mandate mediamente basse per ottenere COP alti durante tutta la stagione di funzionamento. 

Infine, in un impianto a ventilconvettori con caldaia a condensazione, la regolazione modulante a 2 vie garantisce all’impianto una portata variabile e massimizza la resa della caldaia. La regolazione climatica in questo caso ha un effetto molto limitato a causa della temperatura minima di mandata richiesta (circa 50 °C): le curve climatiche non possono essere molto “inclinate” e comportano minime differenze di rendimento. 

Fig. 39: Analisi e risparmio