Condizionamento: migliorare l’efficienza media per ridurre le emissioni

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Negli ultimi anni la domanda di fresco negli edifici è più che raddoppiata. Senza l’applicazione di misure di efficienza, il consumo energetico per il condizionamento potrebbe ulteriormente raddoppiare nel prossimo futuro.

Cos’è il condizionamento?

Il condizionamento dell’aria si basa sul raffreddamento di un fluido, generalmente acqua o aria, tramite l’evaporazione di un altro fluido detto refrigerante. Nonostante ciò, esistono differenze sostanziali tra i vari impianti di condizionamento, per esempio:

  • nei componenti
  • nei metodi di progettazione
  • nelle strutture dove vengono installati
  • nel funzionamento stesso.

Il condizionamento dell’aria, ovvero la climatizzazione, è quel processo che permette di mantenere e realizzare determinate condizioni di temperatura, umidità relativa e purezza dell’aria negli ambienti chiusi. Questo processo permette quindi tipicamente il mantenimento dello stato di benessere delle persone.

Una domanda in crescita a discapito dell’ambiente

Cresce la domanda di condizionamento degli edifici. Così, quello che storicamente è sempre stato un consumo relativamente basso sta diventando la fonte di consumo energetico che cresce più velocemente. Questo significa che le scelte di oggi sul condizionamento, avranno una influenza non trascurabile a medio termine sulla rete elettrica, sulle emissioni e di conseguenza sull’ambiente.

Quali azioni possono ridurre le emissioni?

Il modo migliore per ridurre le emissioni è migliorare le prestazioni energetiche degli apparecchi. Questo sottolinea l’importanza di misure legislative per l’efficienza energetica. Sebbene la maggior parte dei paesi oggi abbia una elevata penetrazione di apparecchi, non tutti hanno in atto misure obbligatorie di efficienza. Questo vale soprattutto per i paesi più caldi.

Sebbene l’efficienza dei condizionatori disponibili sul mercato migliori costantemente, vi è una grossa differenza tra:

  • l’efficienza dei migliori apparecchi disponibili
  • quella dei meno performanti
  • e l’efficienza media degli apparecchi effettivamente acquistati.

I migliori apparecchi oggi disponibili sono fino a cinque volte migliori (in termini di SEER) rispetto ai meno performanti e due volte più efficienti rispetto alla efficienza media degli apparecchi venduti.

Questo suggerisce che misure obbligatorie di efficienza potrebbero aiutare a diminuire il gap tra gli apparecchi disponibili. Misure di sostegno invece potrebbero aiutare a fare affermare i migliori apparecchi sul mercato.

Condizionamento industriale e domestico

Un sistema di condizionamento deve essere efficace a prescindere dalle condizioni climatiche esterne e si basa sul controllo di quattro variabili fondamentali:

  • la temperatura
  • l’umidità
  • il movimento
  • la qualità dell’aria

La distinzione tra le applicazioni industriali e quelle legate al benessere delle persone non è sempre netta. Il condizionamento industriale necessita solitamente di una maggiore precisione per quanto riguarda il controllo di temperatura e umidità. In alcuni ambiti sono anche richiesti elevati standard di filtrazione e la rimozione di agenti contaminanti. Il condizionamento è inoltre utilizzato in ambito industriale per garantire il corretto funzionamento di apparecchiature o meccanismi che operano in condizioni ambientali limitate oppure per preservare lo svolgimento di alcune particolari lavorazioni industriali come ad esempio la saldatura che producono notevoli quantità di calore che deve essere in qualche modo smaltito.

Il condizionamento per il benessere per contro, oltre che confrontarsi con il soddisfacimento delle esigenze termo igrometriche delle persone, si integra con altre discipline quali la progettazione architettonica, la meteorologia, l’energetica e l’acustica per ricreare le condizioni ideali per il benessere psicofisiologico dell’uomo.

 I principali dispositivi di condizionamento

I principali dispositivi che troviamo nell’ambito del condizionamento domestico ed industriale sono:

  • Condizionatori monoblocco, split o multi split ad uso domestico;
  • Pompe di calore domestiche;
  • Centrali di trattamento aria per medi/grandi ambienti;
  • Rooftop (letteralmente “in cima al tetto”), unità di trattamento aria per piccoli ambienti;
  • Shelter, unità di condizionamento per container di telefonia;
  • Chiller e pompe di calore industriali, unità che producono acqua refrigerata o calda usata poi per trattare l’aria ambiente o immessa direttamente in apparecchiature da raffreddare;
  • Close control units, unità di raffreddamento di precisione per server o apparecchiature per la telefonia;
  • Fan coil e sistemi idronici, insieme di circuiti ad acqua refrigerata e terminali di ventilazione per il condizionamento di edifici.

Essi si differenziano notevolmente per dimensioni, complessità, capacità frigorifera, che può passare da qualche centinaio di Watt a più megawatt, componentistica interna ed in generale per la necessità o meno di operare le principali funzioni che un climatizzatore deve possedere ovvero:

  • Raffreddamento dell’aria o dell’acqua;
  • Riscaldamento dell’aria o dell’acqua;
  • Deumidifica dell’aria;
  • Umidificazione dell’aria;
  • Filtraggio/purificazione dell’aria;
  • Miscelazione aria interna/esterna;

I condizionatori domestici per esempio si occupano principalmente di raffreddare l’aria prelevata dall’ambiente in circolo chiuso. L’operazione di raffreddamento provoca anche una deumidifica in quanto parte dell’umidità dell’aria condensa all’interno del condizionatore (sotto forma di goccioline), raccolta e convogliata all’esterno tramite tubazioni in gomma.

Le unità close control invece, essendo dedicate ad ambienti critici dove lavorano i server o le apparecchiature della telefonia, devono occuparsi di gestire temperatura ed umidità dell’aria in range molto limitati, operando quindi non solo il raffreddamento e la deumidifica ma anche la correzione fine della temperatura e dell’umidità attraverso l’uso di resistenze elettriche di riscaldamento ed umidificatori.

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