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metodi costruttivi
Nella realizzazione dei propri edifici l'Impresa Edile Malandrino utilizza i più innovativi e performanti sistemi di climatizzazione e ventilazione meccanica.
Gli impianti infatti sono una parte fondamentale per il conseguimento del risultato desiderato, questi devono essere progettati in contemporanea con le strutture e non utilizzati come tasselo finale per l'utilizzo dell'edificio.
Le componenti impiantistiche devono essere perfettamente modulate in base alle reali esigenze termiche dell'involucro.
Ovvio è che un involucro che massimizza i guadagni di energia e ne minimizza le perdite, non ha bisogno di sistemi impiantistici di elevata potenza. Una progettazione efficiente deve interagire attivamente con la diagnosi energetica dell'intero sistema al fine di individuare strategicamente le scelte ottimali, partendo dalle singole componenti stratigrafiche dell'edificio fino ad arrivare agli impianti. E' intuitivo che un in un edificio energeticamente efficiente le fonti di energia debbano essere di tipo rinnovabile, quindi largo spazio ai pannelli solari per la produzione di acqua calda sanitaria, di pannelli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica unitamente ad impianti di propagazione del calore operanti a bassa temperatura (pannelli radianti a pavimento, parete, soffitto...) o alimentati da carburante "naturale" caldaie a biomassa o, ancora, che basino il proprio principio di funzionamento sfruttando l'energia contenuta nel terreno, nell'aria o nell'acqua di falda (pompe di calore).
Le tecnologie utilizzate sono le seguenti
- Pannelli radianti a bassa inerzia
- Ventilazione meccanica con recupero di calore superiore al 90%
- Geotermia a bassa entalpia con pompe di calore a scambio termico acqua/acqua
- Pannelli solari termici
- Pannelli solari fotovoltaici
Principio di funzionamento dell'impianto geotermico
Un impianto che funziona ad energia geotermica è composto da:
sonda geotermica inserita nel sottosuolo per scambiare calore con il terreno
pompa di calore ( macchina )
sistema di distribuzione del calore "a bassa temperatura" all'interno dell'ambiente (pannelli radianti).
Lo scambio di calore con il terreno avviene tramite la sonde di captazione sotterranee che possono essere verticali oppure orizzontali ma comunque invisibili dopo la costruzione.
Il numero; la dimensione e la profondità di installazione variano in funzione dell'energia termica richiesta ( un'abitazione ben coibentata necessita di un dimensionamento minore di sonde).
Ogni sonda è formata da tubi in polietilene uniti a formare un circuito chiuso (un tubo di "andata" e uno di "ritorno") all'interno dei quali circola un fluido glicolato (miscela di acqua e anticongelante non tossico). I tubi delle sonde sono collegati in superficie con un apposito collettore connesso alla pompa di calore.
Durante l'anno il terreno ha una temperatura generalmente sempre costante attorno ai 13 gradi, il fluido glicolato scendendo in profondità attraverso le sonde sottrae energia termica al terreno. Tornato in superficie ad una temperatura maggiore nella stagione invernale, provoca l'evaporazione del refrigerante che circola nel sistema della pompa di calore, il liquido si espande ed assorbe calore dalla sorgente esterna, ovvero, tramite le sonde geotermiche, dal terreno.
All'uscita dell'evaporatore il fluido, ora allo stato gassoso, viene aspirato all'interno del compressore che, azionato da un motore elettrico (compressore), fornisce l'energia meccanica necessaria per comprimere il fluido, determinandone così un aumento di pressione e conseguentemente di temperatura. Il fluido viene così a trovarsi nelle condizioni ottimali per passare attraverso il condensatore (scambiatore). In questa fase si ha un nuovo cambiamento di stato del fluido, che passa, da stato gassoso a quello liquido cedendo calore all'acqua che é utilizzata come fluido vettore all'interno dei pannelli radianti per il riscaldamento degli ambienti o per la produzione di acqua sanitaria.
Il ciclo termina con la sua ultima fase dove il liquido passa attraverso una valvola di espansione trasformandosi parzialmente in vapore e raffreddandosi, riportandosi così alle condizioni iniziali del ciclo.
Condizionamento estivo .
in questo caso il ciclo viene invertito ed il sistema cede al terreno il calore estratto dall'ambiente interno raffrescandolo.
Con le pompe di calore si ha quindi il vantaggio di sfruttare una sola macchina, che grazie ad una valvola diventa reversibile poiché presenta la possibilità di invertire le funzioni dell'evaporatore e del condensatore, fornendo così acqua fredda in estate e acqua calda in inverno.
La tecnica di prelevare calore con una sonda geotermica è altamente affidabile e fa ormai parte dei modi convenzionali di riscaldamento, ben conosciuta e sfruttata in tutto il Nord Europa e negli Stati Uniti.
Le pompe di calore geotermiche possono ridurre in maniera significativa il consumo di energia per il riscaldamento e il condizionamento. A differenza dei sistemi a combustibile che producono gas serra e contribuiscono al riscaldamento globale, le pompe di calore geotermiche usano energia rinnovabile. Gli impianti ad energia geotermica hanno un bassissimo impatto ambientale (nullo addirittura se l'energia elettrica usata dalla pompa di calore venisse prodotta in maniera pulita ad esempio integrandola con impianto
fotovoltaico) comportando la più bassa emissione di gas serra rispetto a tutte le altre tecnologie esistenti.
Perchè un impianto di ventilazione meccanica controllata
La maggior parte delle persone passa più di 20 ore al giorno in ambienti chiusi,gli ambienti interni contengono più sostanze nocive di quelli esterni e col tempo un'alta concentrazione di queste sostanze può avere effetti dannosi sulla salute.
Per mantenere il contenuto di CO2 a livelli accettabili all'interno delle nostre abitazioni devono essere immessi mediamente per persona 25 m3/h di aria fresca;quest'aria può entrare nel nostro ambiente in soli due modi:
il primo è il metodo più classico, aprendo i serramente
il secondo è la ventilazione meccanica controllata
Come si può ben intuire l'apertura dei serramenti non è il metodo più funzionale dal punto di vista del rendimento energetico e spesso è eseguito in modo sbagliato (troppo o troppo poco) con conseguente peggioramento della qualità dell'aria e formazione di muffe.
Un'impianto di ventilazione meccanica rende superflua l'aerazione manuale ed ha il vantaggio di recuperare parte dell'energia contenuta nell'aria esausta in uscita grazie ad un recuperatore di calore.
Altro vantaggio importante dell'utilizzo di un sistema di ventilazione meccanica è l'eliminazione della formazione delle muffe;
infatti garantisce un'estrazione controllata e costante dell'aria umida e viziata anche quando non è presente nessuno nell'abitazione.
Perchè la distribuzione con pannelli radianti
I sistemi radianti offrono la migliore soluzione per l'ottenimento del comfort ambientale.
Il confort ambientale si verifica quando le caratteristiche di temperatura e velocità dell'aria nonché di umidità relativa sono tali da consentire al corpo umano di cedere il proprio calore metabolico, secondo le giuste proporzioni, considerando i vari modi possibili di scambio termico.
In condizioni normali il calore metabolico viene scambiato con l'ambiente esterno nelle seguenti proporzioni:
calore sensibile scambiato per irraggiamento (65%), convezione (30%), conduzione (5%).
Naturalmente le condizioni con cui ciò avviene variano notevolmente a seconda delle stagioni, essendo molto influenzato dall'abbigliamento indossato; pertanto, quando d'inverno l'abbigliamento è più pesante, per poter affrontare le temperature esterne più rigide, le condizioni di comfort vengono percepite ad una temperatura degli ambienti abitativi notevolmente inferiore a quelle in cui viene invece percepito d'estate: la temperatura ideale invernale è intorno ai 20° quella estiva intorno ai 26°.
Il confort percepito, inoltre, richiede la quasi totale assenza di movimenti dell'aria, i quali influenzano notevolmente la quantità di calore metabolico scambiato per sia convezione sia per traspirazione/sudorazione. E' evidente quindi che il confort ideale sia in riscaldamento invernale che in raffrescamento estivo viene ottenuto solo da sistemi che sfruttano l'irraggiamento come principale mezzo di scambio termico .
I sistemi radianti hanno anche il vantaggio di poter funzionare con una differenza di temperatura assai minore rispetto all'ambiente da scaldare o raffrescare, se paragonati ai normali sistemi convettivi (termosifoni o ventil-convettori).
Ad esempio un termosifone, dovendo innescare il movimento dell'aria per convezione naturale, necessita di acqua a 55°/60° C per poter funzionare correttamente, richiedendo quindi una sovra-temperatura rispetto all' ambiente pari ad almeno 40° C.
Al contrario, il pannello radiante fornisce già ottimi valori di scambio termico a soli 30° C, e quindi con solo una differenza di 10° C rispetto alla temperatura ambiente, è già in grado di sviluppare una potenza specifica di oltre 70 W/m2.
Questa differenza di temperatura di lavoro si traduce in un consistente risparmio energetico e quindi economico, fino anche ad oltre il 30% nell'arco di una stagione.