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Impianto di condizionamento

Definizione

Si definiscono impianti di condizionamento o di climatizzazione quegli impianti in grado di raggiungere, mantenere e controllare, negli ambienti serviti, prefissate condizioni di temperatura, umidità relativa, qualità e movimento dell’aria. Il controllo dei parametri indicati deve essere simultaneo; quand’anche uno solo di questi parametri non fosse controllato, non si potrebbe parlare propriamente di impianto di condizionamento.

Generalità

Tipologie di impianti
Si ha un impianto di riscaldamento quando viene a mancare il controllo dell’umidità relativa, della qualità e del movimento dell’aria. Un siffatto impianto è pertanto in grado di controllare unicamente la temperatura nella stagione invernale. Un impianto di caratteristiche simili, in grado di controllare solo la temperatura nel periodo estivo, è detto impianto di raffrescamento.
Si ha un impianto di termoventilazione quando viene a mancare soltanto il controllo dell’umidità relativa, della qualità e del movimento dell’aria.
Possono essere di tipo civile o industriale.
Gli impianti civili sono progettati e realizzati con l’obiettivo di garantire condizioni di comfort per gli occupanti. Tipiche applicazioni sono quelle al servizio di residenze occupate a carattere continuativo o saltuario, alberghi o pensioni, edifici adibiti a uffici o assimilabili, cinema, teatri, sale per congressi, mostre, biblioteche, luoghi di culto, bar, ristoranti sale da ballo, edifici adibiti ad attività commerciali e assimilabili, piscine, saune, palestre, edifici adibiti a scuole e assimilabili.
Gli impianti di tipo industriale sono progettati e realizzati con l’obiettivo quello di garantire condizioni di temperatura, umidità e qualità dell’aria ottimali per la particolare destinazione degli ambienti, per la buona riuscita di un processo o di una lavorazione, per la conservazione di un bene o di un’opera d’arte. Sono quindi di tipo industriale gli impianti al servizio di librerie, musei, ospedali (degenze, sale operatorie e locali annessi, radiologia, radioterapie, cure intensive, reparti infettivi, grandi ustionati, terapia fisica, idroterapia, ambulatori, laboratori, sterilizzazione, stabulari ecc.), industrie meccaniche, tessili, ceramiche, elettroniche, laboratori fotografici, manifatture tabacco, industrie per la plastica, la gomma, il vetro, stabilimenti alimentari, stabilimenti farmaceutici, stamperie, centrali elettriche, nucleari, centri elaborazione dati ecc.

Tipologie di funzionamento

Possono avere un funzionamento continuo e, in questo caso, saranno atti a mantenere con continuità nelle 24 ore le condizioni prefissate; oppure un funzionamento discontinuo periodico, atti a mantenere le condizioni prefissate per alcune ore della giornata, in certi giorni della settimana, in inverno o in estate; oppure un funzionamento discontinuo aperiodico, atti a mantenere le condizioni prefissate per periodi saltuari e per durate irregolari.
Possono infine essere classificati in funzione della localizzazione dei trattamenti. Si avranno, pertanto, impianti con trattamento centralizzato, caratterizzati da unità centrali per il condizionamento dell’aria esterna, dell’aria di ripresa e dell’eventuale aria di ricircolo. Questi impianti sono generalmente detti a tutt’aria e possono essere muniti di unità terminali locali. Appartengono, per esempio, a questa classe impianti a portata costante (monocondotto; doppio condotto, caratterizzati da due canali con aria a diverse condizioni termoigrometriche, i cui flussi si miscelano in apposite unità terminali a portata costante; multizone) e impianti a portata variabile (monocondotto; doppio condotto, caratterizzati da due canali con aria a diverse condizioni termoigrometriche, i cui flussi si miscelano in apposite unità terminali a portata variabile).
Si avranno impianti con trattamento centralizzato della sola aria esterna e trattamento finale locale, caratterizzati da unità centrali per il condizionamento dell’aria esterna e da unità terminali locali per il trattamento termico in ambiente. Questi impianti sono generalmente detti misti o ad aria primaria e terminali locali. Appartengono, per esempio, a questa classe impianti con terminali con batterie di scambio alimentata a due, tre o quattro tubi (ventilconvettori, induttori ecc.), con terminali senza batteria di scambio termico (con o senza ventilatore), con pannelli radianti.
Si avranno impianti con trattamento locale, caratterizzati da unità atte al trattamento in ambiente sia dell’aria esterna che di ricircolo. Appartengono, per esempio, a questa classe di impianti unità di trattamento locale dell’aria con presa d’aria esterna e condizionatori autonomi con presa d’aria esterna. Altri impianti che fanno parte della categoria ma non garantiscono il conseguimento della qualità dell’aria e delle caratteristiche termoigrometriche sono i condizionatori da finestra con presa d’aria esterna e i ventilconvettori con presa di aria esterna.

Caratteristiche degli impianti di condizionamento

Dovendo l’impianto di condizionamento raggiungere e mantenere determinate condizioni (termoigrometriche, di qualità e movimento dell’aria) nello spazio trattato e avendo il progettista la disponibilità di diverse tipologie di impianto, la conoscenza dei diversi sistemi e delle caratteristiche dell’ambiente servito è fondamentale per una corretta progettazione e realizzazione.
I fattori che devono essere presi in considerazione sono:

  • condizioni climatiche dell’ambiente esterno e loro variabilità;
  • condizioni climatiche interne da raggiungere;
  • carichi termici e loro variabilità nel tempo e nello spazio;
  • destinazione d’uso dell’edificio e dei singoli ambienti;
  • necessità e/o opportunità di un controllo accurato delle condizioni termoigrometriche nei diversi ambienti, tenuto conto delle diverse possibili esposizioni solari dei locali e della variabilità nel tempo dei carichi termici;
  • particolari condizioni operative ambientali che possano richiedere soluzioni speciali e dedicate al singolo problema;
  • esigenze in termini di qualità dell’aria;
  • opportunità o necessità che l’impianto sia in grado di provvedere, almeno in alcuni locali, al controllo del fumo in caso di incendio;
  • eventuali problemi di impatto delle tipologie impiantistiche sull’architettura del complesso in esame;
  • disponibilità di spazi tecnici per l’installazione delle macchine, dei condotti per l’aria, dei terminali (cassette, ventilconvettori ecc.);
  • possibilità di facili o, comunque, non distruttivi, riadattamenti dell’impianto a nuove e diverse destinazioni d’uso.

Altre caratteristiche non meno importanti da considerare sono la semplicità concettuale, la facilità di installazione, i costi di realizzazione, l’affidabilità, la semplicità di manutenzione e di conduzione, con i minori costi possibili.
La sensibilità e l’attenzione agli aspetti energetici e ambientali porta ad includere tra i requisiti fondamentali il rispetto delle legislazioni vigenti in materia di inquinamento e di risparmio energetico, l’uso razionale dell’energia, l’impiego di fonti energetiche rinnovabili, l’impatto ambientale in una logica di analisi del ciclo di vita.

Bibliografia

Rossi N., Manuale del termotecnico. Fondamenti. Riscaldamento. Condizionamento. Refrigerazione, Hoepli, Milano, 2003.

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