Sistemi di ventilazione a recupero di calore ed energia

La ventilazione a recupero di calore e la ventilazione a recupero di energia possono fornire sistemi di ventilazione convenienti che riducono anche l'umidità e la perdita di calore.

Vantaggi dei sistemi di ventilazione a recupero di calore ed energia

1) riducono la perdita di calore, quindi è necessario un minore apporto di calore (da un'altra fonte) per aumentare la temperatura interna a un livello confortevole
2) è necessaria meno energia per spostare l'aria che per riscaldarla
3) questi sistemi sono più convenienti in un edificio relativamente ermetico e se installati come parte della costruzione di una nuova casa o di una ristrutturazione importante - non sono sempre adatti al retrofit
4) forniscono ventilazione dove le finestre aperte sarebbero un rischio per la sicurezza e in stanze senza finestre (es. bagni interni e servizi igienici)
5) possono funzionare come un sistema di ventilazione in estate bypassando il sistema di trasferimento del calore e semplicemente sostituendo l'aria interna con l'aria esterna
6) riducono l'umidità interna in inverno, poiché l'aria esterna più fresca ha un'umidità relativa inferiore.

Come funzionano
I sistemi di ventilazione a recupero di calore e di ventilazione a recupero di energia sono sistemi di ventilazione canalizzati costituiti da due ventilatori: uno per aspirare l'aria dall'esterno e uno per rimuovere l'aria interna viziata.

Uno scambiatore di calore aria-aria, generalmente installato in un sottotetto, recupera il calore dall'aria interna prima che venga scaricata all'esterno e riscalda l'aria in ingresso con il calore recuperato.

I sistemi di recupero del calore possono essere efficienti. BRANZA ha condotto una prova in una casa di prova e il nucleo ha recuperato circa il 73% di quel calore dall'aria in uscita, in linea con l'efficienza tipica del 70% per i nuclei a flusso incrociato. Un'attenta progettazione e installazione sono fondamentali per raggiungere questo livello di efficienza: l'efficienza effettiva erogata può scendere al di sotto del 30% se la canalizzazione dell'aria e le perdite di calore non vengono considerate adeguatamente. Durante l'installazione, l'impostazione di un flusso d'aria di ripresa e di aspirazione bilanciato è fondamentale per ottenere l'efficienza ottimale del sistema.

Idealmente, tentare solo di recuperare il calore dalle stanze in cui la temperatura dell'aria è significativamente al di sopra della temperatura esterna e fornire l'aria fresca riscaldata a stanze ben isolate in modo che il calore non vada disperso.

I sistemi di recupero del calore soddisfano il requisito della ventilazione dell'aria esterna fresca nella clausola G4 del regolamento edilizio. 

Nota: Alcuni sistemi che aspirano l'aria in una casa dallo spazio del tetto sono pubblicizzati o promossi come sistemi di recupero del calore. L'aria dal sottotetto non è aria fresca all'aperto. Quando si seleziona un sistema di ventilazione a recupero di calore, assicurarsi che il sistema proposto incorpori effettivamente un dispositivo di recupero di calore.

Sistemi di ventilazione a recupero energetico

I sistemi di ventilazione a recupero di energia sono simili ai sistemi di recupero di calore ma trasferiscono vapore acqueo ed energia termica, controllando così i livelli di umidità. In estate, possono rimuovere parte del vapore acqueo dall'aria esterna carica di umidità prima che venga portata all'interno; in inverno, possono trasferire l'umidità e l'energia termica all'aria esterna in ingresso più fredda e più secca.

I sistemi di recupero dell'energia sono utili in ambienti con umidità relativa molto bassa in cui potrebbe essere necessaria umidità aggiuntiva, ma se è necessaria la rimozione dell'umidità, non specificare un sistema di trasferimento dell'umidità.

Dimensionamento di un sistema

Il requisito del codice edilizio per la ventilazione dell'aria esterna fresca richiede la ventilazione per gli spazi occupati in conformità con NZS 4303: 1990 Ventilazione per una qualità dell'aria interna accettabile. Questo imposta la velocità a 0,35 cambi d'aria all'ora, che equivale a circa un terzo di tutta l'aria della casa che viene cambiata ogni ora.

Per determinare la dimensione del sistema di ventilazione richiesto, calcolare il volume interno della casa o parte della casa che deve essere ventilata e moltiplicare il volume per 0,35 per ottenere il volume minimo di ricambi d'aria all'ora.

Per esempio:

1)per una casa con una superficie di 80 m2 e volume interno di 192 m3 – moltiplicare 192 x 0,35 = 67,2 m3/h

2)per una casa con una superficie di 250 m2 e volume interno di 600 m3 – moltiplicare 600 x 0,35 = 210 m3/h.

canalizzazione

I condotti devono consentire la resistenza al flusso d'aria. Selezionare la dimensione del condotto più grande possibile poiché maggiore è il diametro del condotto, migliori sono le prestazioni del flusso d'aria e minore è il rumore del flusso d'aria.

Una dimensione tipica del condotto è di 200 mm di diametro, che dovrebbe essere utilizzata ove possibile, riducendo a 150 o 100 mm di diametro il condotto alle bocchette del soffitto o alle griglie, se necessario.

Per esempio:

1) una bocchetta a soffitto da 100 mm può fornire aria fresca sufficiente a una stanza con un volume interno di 40 m3

2) per una stanza più grande, sia le bocchette o le griglie del soffitto di mandata e di scarico dovrebbero avere un diametro minimo di 150 mm – in alternativa, si possono usare due o più bocchette del soffitto di 100 mm di diametro.

La canalizzazione dovrebbe:

1) avere superfici interne il più possibile lisce per ridurre al minimo la resistenza al flusso d'aria

2)avere il numero minimo di curve possibili

3) dove le curve sono inevitabili, farle di diametro il più grande possibile

4) non avere curve strette in quanto possono causare una significativa resistenza al flusso d'aria

5) essere isolato per ridurre la perdita di calore e il rumore del condotto

6)avere uno scarico condensa per il condotto di scarico per consentire l'evacuazione dell'umidità che si crea quando il calore viene sottratto all'aria.

La ventilazione a recupero di calore è anche un'opzione per una singola stanza. Ci sono unità che possono essere installate su una parete esterna senza la necessità di canalizzazione.

Bocchette o griglie di mandata e scarico

Individuare le bocchette o le griglie di mandata e di scarico dell'aria per massimizzare le prestazioni del sistema:

1) Individuare le prese d'aria nelle zone giorno, ad esempio soggiorno, sala da pranzo, studio e camere da letto.

2) Individuare le bocchette di scarico dove si genera umidità (cucina e bagni) in modo che gli odori e l'aria umida non vengano aspirati attraverso le zone abitative prima di essere scaricati.

3) Un'altra opzione è quella di posizionare le prese d'aria sui lati opposti della casa con una presa d'aria nel corridoio o in una posizione centrale della casa in modo che l'aria fresca e riscaldata venga fornita al perimetro della casa (es. soggiorni e camere da letto) e scorre attraverso uno sfiato di scarico centrale.

4) Individuare le prese d'aria interne e di scarico a una certa distanza l'una dall'altra all'interno delle stanze per massimizzare la circolazione dell'aria fresca e calda attraverso lo spazio.

5)Posizionare le prese d'aria esterna e di scarico dell'aria sufficientemente distanziate da garantire che l'aria di scarico non venga aspirata nella presa d'aria fresca. Se possibile, posizionali sui lati opposti della casa.

Manutenzione

Il sistema dovrebbe idealmente essere revisionato annualmente. Inoltre, il proprietario della casa dovrebbe sottoporsi ai requisiti di manutenzione periodica specificati dal produttore, che possono includere:

1) sostituzione filtri aria 6 o 12 mensili

2) pulizia di cappe e schermi esterni, in genere 12 mensili

3)pulizia dell'unità di scambio termico 12 o 24 mensili

4) pulizia scarico condensa e vaschette per eliminare muffe, batteri e funghi 12 mensilità.

Il contenuto di cui sopra proviene dalla pagina web: https://www.level.org.nz/energy/active-ventilation/air-supply-ventilation-systems/heat-and-energy-recovery-ventilation-systems/. Grazie.