Copyright © 2009 - FAST SpA Unità di trattamento aria ad elevata efficienza EtaMax

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Unità di trattamento aria ad elevata efficienza

EtaMax

In Italia, il 32% dei consumi energetici totali è destinato agli edifici (dato del 2006).

L’efficienza energetica è diventata un obiettivo prioritario nella costruzione degli edifici.


Principali riferimenti legislativi:

• direttiva 2002/91/CE

• D. Lgs. 192/05, 311/06

• D.M. 19 febbraio 2007 già modificato dal D.M. 26 ottobre 2007 e coordinato con D.M. 7 aprile 2008, attuativo della Legge Finanziaria 2008 ("Decreto edifici") e D. Lgs. 185/08, convertito con la L. 2/09


Certificazioni volontarie:

• CasaClima (Bolzano)• C.EN.ED. (Lombardia)• U.S. LEED, ITACA (edilizia sostenibile) • Ecodomus (Vicenza)• Altre…


I consumi energetici degli edifici si stanno spostando verso valori sempre più bassi, grazie anche alle iniziative volontarie di certificazione energetica (CasaClima, Ecodomus, ecc.)

Per rientrare nelle classi migliori, è necessario puntare alla massima efficienza energetica sia per quanto riguarda l’involucro edilizio, sia per quanto riguarda gli impianti di climatizzazione e di illuminazione.


La legislazione vigente:

•introduce l’obbligo di contenere i consumi energetici per i nuovi edifici

•permette di ottenere importanti incentivi economici (detrazione fiscale del 55% delle spese sostenute) per gli interventi di riqualificazione energetica.

Nuova sensibilità energetica


L’impianto di climatizzazione e di distribuzione dell’aria devono garantire le condizioni di benessere termoigrometrico minimizzando i consumi energetici.


La qualità dell’aria incide fortemente sia sulla produttività degli occupanti sia sulla loro salute.

Le normative di riferimento in Italia sono:

• UNI 10339 - “Impianti aeraulici a fini di benessere. Generalità, classificazione e requisiti. Regole per la richiesta d’offerta, l’offerta, l’ordine e la fornitura”.

• EN 13779 - “Ventilazione per ambienti non residenziali – prestazioni richieste per i sistemi di ventilazione e condizionamento dei locali”.


EN 13779

Introduce delle classificazioni per:

- ODA: OutDoor Air

- IDA: InDoor Air


La norma EN 13779 dedica un paragrafo intero alla definizione precisa del Life Cycle Cost :

dove:I = importo investimento iniziale

fpv = fattore di attualizzazione definito come

dove n è la durata in anni, ri è il tasso di interesse reale espresso in funzione del tasso di interesse finanziario r e del tasso di inflazione i:

Co = costo annuale dei consumi di energia

Cm = costo annuale di manutenzioneCopyright © 2009 - FAST SpA

D.P.R. 412/93


Art. 5.13 “Negli impianti termici di nuova installazione e nei casi di ristrutturazione dell'impianto termico, qualora per il rinnovo dell'aria nei locali siano adottati sistemi a ventilazione meccanica controllata, è prescritta l'adozione di apparecchiature per il recupero dei calore disperso per rinnovo dell'aria ogni qual volta la portata totale dell'aria di ricambio G ed il numero di ore annue di funzionamento M dei sistemi di ventilazione siano superiori ai valori limite riportati nell'allegato C del presente decreto”

Per ridurre i consumi energetici dovuti al rinnovo dell’aria

primaria, si utilizzano i recuperatori di calore (statici, rotativi,

heat pipe, ecc.)


• Recuperatori a piastre: tipologie costruttive

SOLUZIONI TRADIZIONALI PER IL TRATTAMENTO DELL’ARIA PRIMARIA


• Unità trattamento aria + caldaia + chiller;

• Unità trattamento aria + pompa di calore reversibile:

Per ridurre i consumi energetici dovuti al

rinnovo dell’aria primaria, si utilizzano i

recuperatori di calore (statici, rotativi, heat

pipe, ecc.)

• si tratta di una unità di trattamento aria primaria

•destinata ad applicazioni in cui l’efficienza energetica riveste un ruolo primario

•il prodotto si inserisce a completamento dell’offerta delle unità di trattamento dell’aria

•è una macchina ad alta efficienza e dal contenuto tecnico innovativo estensione della gamma di prodotti verso macchine ad alta efficienza energetica


In questo contesto normativo-legislativo si inserisce la nuova centrale di trattamento aria ad alta efficienza energetica ETAMAX:


Ventilatori a pale curve indietro,

motori elettrici ad alta efficienza

Inverter per la regolazione

continua della portata d’aria

Umidificazione adiabatica ad alta pressione

Doppio recuperatore di calore statico a flussi

incrociati

Circuito frigorifero in pompa di calore

reversibile

Sistema di regolazione

e controllo integrato

Serranda di bypass per il free-cooling


• Disposizione dei componenti:


5 Taglie:

•4.000 mc/h

•6.000 mc/h

•10.000 mc/h

•16.000 mc/h

•25.000 mc/h

3 Versioni:

• EtaMax Std: applicazione nel terziario

• EtaMax Dry: applicazione nel terziario con impianti di raffrescamento radiante

• EtaMax Eco: applicazione nel terziario con possibilità di ricircolo



Tutte le taglie della serie EtaMax rientrano nei limiti di COP ed EER per ottenere le detrazioni fiscali del 55%:

• Plug and play: unità pronte all’uso, senza interventi dell’installatore sul circuito frigorifero e per il cablaggio elettrico

• Abbinabilità con i moduli della serie FM: silenziatori, filtri assoluti, ecc.

• Rispondenza alle normative tecniche, in particolare:

• EN1886: prestazioni di resistenza meccanica del cassone di contenimento, trafilamento del cassone, by-pass dei filtri, conduttività termica, ponti termici;

• EN 13053 per quanto riguarda alcuni accorgimenti costruttivi ed igienici;


Il cuore dell’unità è una sezione monoblocco costituita da:

•Sistema di recupero statico di calore: doppio recuperatore con serranda di by-pass dotata di servocomando interno per effettuare il free-cooling

•Sistema di recupero dinamico di calore: circuito frigorifero completo in pompa di calore reversibile, gas refrigerante ecologico R410A, compressore dotato di inverter, valvola di laminazione elettronica

•sistema di nebulizzazione dell’acqua per umidificazione e raffreddamento adiabatico

•eventuale batteria di post-riscaldamento a gas caldo (solo per EtaMax dry)

•eventuale batteria ad acqua calda (solo per EtaMax std ed EtaMax eco)Copyright © 2009 - FAST SpA

Doppio recuperatore

È il cuore dell’intera macchina; permette il recupero statico di calore dall’aria di espulsione

notevole risparmio energetico sia in riscaldamento che in raffrescamento.

Costruzione in alluminio.

Configurazione a flussi incrociati:

• flusso dell’aria esterna orizzontale rettilineo

• flusso dell’aria di espulsione ad U

È dotato di serranda di by-pass in alluminio ad alette contrapposte a profilo alare, con servocomando interno per effettuare il free cooling

può essere escluso quando il suo utilizzo non risulta conveniente (ad es. nelle mezze stagioni).


Circuito frigorifero - 1

• Di serie su tutti i modelli circuito frigorifero reversibile funzionante in pompa di calore

effettua il recupero termodinamico di calore sull’aria di espulsione

• Fluido frigorigeno R410A

scelto in quanto meno dannoso per l’ambiente (minore carica) e più efficiente (circa +5%) rispetto al R407C

complessivamente, l’indice TEWI (Total Equivalent Warming Impact) del R410A è inferiore rispetto a quello del R407C

maggiore efficienza energetica e minore impatto ambientale

TEWI = αCO2 • L • E + m • GWP effetto indiretto + effetto diretto


Circuito frigorifero - 2

• Compressori scroll tandem (singolo per la taglia 4000 m3/h) ad alta efficienza, controllati da inverter (1 compressore) alta efficienza in esercizio ai carichi parziali; nessuna macchina della concorrenza ha questa caratteristica

• Compressori montati su piedini antivibranti per ridurre la rumorosità

• Doppia valvola di laminazione elettronica • Valvola di inversione ciclo a 4 vie

Optional:

• Batteria di post-riscaldamento a gas caldo (versione EtaMax dry)

• Batteria di post-riscaldamento ad acqua (versioni EtaMax Std ed EtaMax eco - Optional)


Sistema di nebulizzazione dell’acqua

È un componente fondamentale della macchina, in quanto permette il raffreddamento adiabatico dell’aria

è possibile raffrescare l’aria senza utilizzare energia elettrica (se non la minima quota assorbita dal sistema di nebulizzazione dell’acqua)

enorme risparmio energetico.

Inoltre permette l’umidificazione dell’aria di immissione.

Il sistema è costituito da:

• Modulo pompante con pompa ad alta pressione

• Ugelli polverizzatori autopulenti

• Rampe ugelli facilmente estraibili per effettuare manutenzione.


Sezione ventilatori

Di serie su tutte le versioni:

• Ventilatori centrifughi a doppia aspirazione a pale curve indietro (alto rendimento) con trasmissione a cinghia e pulegge

• Motori elettrici ad alta efficienza (classe EFF1) con inverter per variare la portata dell’aria mediante la variazione del numero di giri del ventilatore risparmio sul consumo di energia per ventilazione, che è una delle voci di maggior impatto sul costo di esercizio della macchina

• Montati su piedini antivibranti

Optional:

• Ventilatori plug-fan ad accoppiamento diretto


Filtri

Di serie su tutte le versioni:

• Filtri a setto ondulato in materiale sintetico contenuto in rete metallica spessore 50 mm, efficienza G4 (secondo EN779) posizionati sul flusso dell’aria esterna e sul flusso dell’aria espulsa

• Pressostato differenziale per sporcamento filtri sul flusso dell’aria esterna.

Optional:

• Filtri a tasche (classe F8, F9)


Sistema di controllo

Complesso di controllo e regolazione, basato su apparecchiature a microprocessore, complete di accessori, sonde e sensori, attuatori e servomotori per valvole e serrande. Pannello comandi a bordo macchina oppure remotabile.

La regolazione esegue:• gestione unità aria primaria: controllo della temperatura in

mandata e dell’umidità in ripresa;oppure

• gestione unità tutta aria: controllo della temperatura in ripresa.

Lato utente è possibile scegliere la tipologia di gestione.

Il sistema di controllo è interfacciabile con i sistemi di supervisione mediante scheda RS485.



1 - Funzionamento invernale in pompa di calore

2 - Funzionamento in free cooling

con bypass parziale

3 - Funzionamento in free cooling

con bypass totale


4 - Funzionamento estivo, solo raffreddamento adiabatico

5 - Funzionamento estivo


1 - Funzionamento invernale, tutto ricircolo

2 - Funzionamento estivo, tutto ricircolo

Per una macchina per il trattamento dell’aria o, più in generale, per una qualsiasi macchina per la climatizzazione, è importante considerare non solo il costo di investimento iniziale ma anche il costo di esercizio analisi LCC = Life Cycle Cost (costo del ciclo di vita).

Ripartizione approssimata del costo totale del ciclo di vita (LCC) di un sistema di climatizzazione:


Il costo di investimento di un sistema di climatizzazione è pari a circa il 20% del costo totale del ciclo di vita

l’80% del LCC è dovuto ai consumi energetici per l’esercizio della macchina

É FONDAMENTALE utilizzare macchine a basso consumo energetico per garantire un effettivo risparmio economico:

• Circuito frigorifero con compressori controllati da inverter per garantire elevata efficienza ai carichi parziali, specialmente in raffrescamento

• Ventilatori ad alta efficienza, con motori elettrici ad alta efficienza controllati da inverter



• Portata aria primaria: 10000 m3/h costanti;

• 3 località italiane: Padova (zona E), Bari (C), Catania (B);

• Temperature ed umidità relative medie biorarie;

• 3 “tipologie di edifici”: albergo, centro comm.le, uffici;

Ipotesi


• Temperatura aria immissione Ta,in variabile:

– Ta,in = 26°C se Tamb ≤ 22°C;

– Ta,in = 22°C se 22°C < Tamb < 24°C;

– Ta,in = 18°C se Tamb ≥ 24°C.

Ipotesi


Unità “tradizionale”

&


Padova, albergo – Potenze


Padova, albergo – Ripartizione consumi di energia elettrica


Padova, albergo – Consumi di energia elettrica


Padova, centro comm.le – Consumi di energia elettrica


Padova, uffici – Consumi di energia elettrica


• costo operativo annuo: costo dell’energia elettrica consumata (prezzo stimato 0,15 €/kWh);

• costo di manutenzione annuo: 4% del costo di investimento; • durata del ciclo di vita: 15 anni; • tasso di interesse del mercato: 5%; • tasso reale di inflazione: 3,3% (dato medio nel 2008); • tasso reale di interesse: 1,6%; • fattore di attualizzazione: 13,2.

Per l’analisi del LCC si sono formulate le seguenti ipotesi:


Risultati analisi LCC (Padova):

-33%

-24%-16%


Risultati analisi TEWI (albergo Padova):

-40%


• La soluzione innovativa presentata permette di ridurre

notevolmente i consumi energetici nelle effettive condizioni di

utilizzo risparmio energetico;

• LCC inferiore risparmio economico, rapido ritorno

dell’investimento (1 anno per il caso dell’albergo);

• TEWI sensibilmente inferiore minori emissioni di gas

serra.

Aumento di efficienza, riduzione dei consumi energetici e

dell’impatto ambientale per il trattamento dell’aria

primaria nelle applicazioni del settore terziario.

Indice

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