Impiantistica spiegata
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Il documento descrive le soluzioni impiantistiche adottate per garantire una classe energetica elevata nell'edificio, inclusi impianti di riscaldamento e raffrescamento tramite pannelli radianti e pompe di calore, insieme a caldaie a condensazione e pannelli solari. Le centrali tecnologiche sono organizzate in locale per la produzione di acqua calda e fredda, e dettagliano il funzionamento delle apparecchiature e dei sistemi per la gestione dell'energia. Infine, viene descritto il controllo automatico delle temperature ambiente e il trattamento dell'acqua per prevenire formazioni di calcare nei circuiti.
Impiantistica spiegata
- 1. 1. Descrizione della tipologia impiantistica e delle centrali tecnologiche 1.1 PREMESSA L’edificio e i relativi impianti termici sono stati concepiti per ottenere una classe energetica di elevata qualità, dimostrata mediante l’Attestato di Certificazione Energetica (ACE), compilato in base alla legislazione regionale vigente . Questo risultato è stato raggiunto adottando le seguenti soluzioni tecniche: a) l’involucro edilizio è stato dotato di isolamenti termici di elevato spessore (12 cm) e le superfici trasparenti sono costituite da serramenti a taglio termico con vetri a bassa emissività; b) l’impianto di riscaldamento è stato progettato per funzionare a bassa temperatura utilizzando il sistema a pannelli radianti annegati nelle solette del pavimento c) l’acqua da inviare ai pannelli radianti è riscaldata mediante una pompa di calore acqua-aria a funzionamento elettrico (assimilata alle fonti rinnovabili per i suoi elevati rendimenti) con inversione del ciclo termico estate-inverno;
- 2. d) sono stati installati pannelli solari termici per la produzione di acqua calda di consumo e) sono state installate due caldaie a condensazione per integrazione, quando necessario, della produzione di acqua calda di consumo e del riscaldamento; f) il raffrescamento estivo è attuato utilizzando gli stessi pannelli radianti attraversati da acqua raffrescata prodotta dalla pompa di calore (funzionante a ciclo inverso), con l’aggiunta di un deumidificatore per ogni singolo appartamento. N.B. Le sole mansarde, costruite successivamente, non sono dotate di impianti a pannelli radianti ma di caloriferi funzionanti a bassa temperatura, muniti di valvole termostatiche, e quindi anch’esse di elevata qualità energetica. Il raffrescamento estivo avviene tramite unità autonome tipo split-system.
- 3. 1.2 CENTRALI TECNOLOGICHE La centrale di produzione dei fluidi caldi (per il riscaldamento e la produzione di acqua calda di consumo) e freddi ( per la climatizzazione estiva) è articolata in due locali posti al piano interrato: • centrale termica: contiene le due caldaie, i serbatoi di accumulo dell’acqua solare e il serbatoio inerziale (panoramica centrale termica ); • centrale frigorifera: contiene la pompa di calore e i gruppi di pompaggio dei fluidi nella rete di distribuzione (centrale pompa calore ). Le apparecchiature installate nei due locali sono collegate tra loro mediante idonei circuiti idraulici ed elettrici. 1.3 PANNELLI SOLARI Sulla copertura dell’edificio sono installati, in batteria, pannelli solari termici che riscaldano acqua “tecnologica” accumulata nei serbatoi posizionati nella centrale termica. Quando il calore immagazzinato è sufficiente per produrre l’acqua di consumo richiesta dalle utenze, questa viene scaldata, attraverso scambiatori istantanei immersi nei serbatoi di accumulo e inviata direttamente alle utenze.
- 4. Lo scambio istantaneo possiede il vantaggio di eliminare grossi accumuli di acqua di consumo, evitando il rischio di legionella. Quando l’energia solare non è sufficiente intervengono le caldaie per integrare l’energia termica necessaria. I pannelli solari funzionano col principio dello “svuotamento”; in tal modo, quando l’insolazione è insufficiente, l’acqua in essi contenuta si “svuota” in appositi serbatoi evitando il rischio del gelo; inoltre, quanto i serbatoi hanno raggiunto la massima temperatura di esercizio, e non sono possibili ulteriori recuperi termici, i collettori solari si svuotano in modo automatico eliminando il rischio di “stagnazione” (sovratemperatura con formazione di vapore).
- 5. 1.4 POMPA DI CALORE E’ un gruppo frigorifero dotato di elettrocompressori, ad inversione di ciclo, adatto per fornire acqua calda in inverno e raffrescata in estate. L’acqua (calda o fredda), prima di essere inviata ai pannelli radianti, viene accumulata in un serbatoio inerziale, che permette di ottimizzare il funzionamento della pompa di calore, e successivamente termoregolata attraverso apposita valvola miscelatrice a tre vie. Se in inverno – con temperature esterne sotto zero – l’energia termica prodotta dalle pompe di calore non fosse sufficiente, è prevista l’integrazione tramite le caldaie a condensazione. In estate l’acqua raffrescata è accumulata nel serbatoio inerziale ed inviata direttamente ai pannelli radianti a temperatura controllata. 1.5 CALDAIE A CONDENSAZIONE Le caldaie a condensazione funzionanti a metano hanno rendimenti molto elevati perché sfruttano fino in fondo il calore contenuto nei prodotti della combustione facendo condensare il vapore acqueo in essi presente. Rispetto al potere calorifico inferiore del metano, il rendimento di produzione delle caldaie a condensazione può raggiungere il 108-109%. Le caldaie sono installate nella centrale termica con lo scopo di fornire integrazione di calore: • ai collettori solari per la produzione di acqua calda di consumo; • alla pompa di calore per il solo riscaldamento invernale; nei momenti in cui le rispettive energie termiche non fossero sufficienti.
- 6. 1.6 PANNELLI RADIANTI Sono “annegati” nelle solette dei pavimenti e sono percorsi da acqua calda in inverno (riscaldamento) e acqua raffrescata in estate (raffrescamento). I pannelli sono costituiti da tubazioni di polietilene, composte da due tubi concentrici che garantiscono maggiore resistenza agli urti, alle fessurazioni, alla corrosione e impermeabilità all’ossigeno, alloggiati su apposite lastre preformate di polistirene che, essendo isolanti, eliminano scambi di calore con l’appartamento sottostante. I pannelli non presentano alcun tipo di giuntura nelle parti annegate nelle solette. Le uniche giunture sono “a vista” nelle cassette d’ispezione contenenti i “collettori di distribuzione”. L’acqua calda e refrigerata scorre in tubazioni di polietilene ad alta densità con trattamento antinvecchiamento da calore, di durata pressoché illimitata . Ogni locale è dotato di proprio circuito pannelli con regolazione individuale (per l’estate e per l’inverno) attuata mediante valvole elettrotermiche installate sui relativi circuiti dei singoli locali. Al funzionamento estivo dei pannelli è abbinato un apparecchio deumidificatore (uno per ogni unità immobiliare) con il compito di abbassare l’umidità relativa dell’aria ambiente per dare maggior benessere . Caloriferi scaldasalviette sono installati nei servizi igienici per il riscaldamento invernale ad integrazione dei pannelli radianti. In estate gli scaldasalviette e i circuiti pannelli dei locali bagno non possono essere utilizzati e allo scopo i relativi circuiti di alimentazione vengono disattivati/attivati in occasione della commutazione centralizzata inverno/estate e estate/inverno.
- 7. 1.7 DEUMIDIFICATORI Sono costituiti da umidificatore a espansione diretta con batteria di preraffreddamento collegata all’impianto centrale. Hanno lo scopo di abbassare, in estate, l’umidità relativa dell’ambiente a integrazione dell’impianto di raffrescamento a pannelli radianti per ottenere le condizioni termoigrometriche di confort. Sono azionati direttamente tramite un umidostato ambiente . In inverno il deumidificatore non può funzionare. L’attivazione/disattivazione è attuata in occasione della commutazione centralizzata inverno/estate e estate/inverno. 1.8 MODULI DI ZONA INDIVIDUALI I fluidi caldi e freddi sono prodotti in modo centralizzato (condizione che permette di ottenere i migliori rendimenti) ma ogni unità immobiliare è dotata di totale autonomia gestionale mediante moduli di zona installati sui pianerottoli all’esterno di ciascuna unità immobiliare Ogni modulo di zona è costituito dalle seguenti apparecchiature: • valvole di intercettazione del modulo sia per i fluidi in entrata dal circuito primario sia per quelli in uscita verso l’appartamento; • filtro all’ingresso del modulo; • contatore di calore di tipo diretto, con visualizzazione dei dati, per la contabilizzazione dell’energia termica e frigorifera (riscaldamento e raffrescamento fornito dai pannelli) utilizzata da ciascun utente ; • contatore volumetrico per la lettura dei consumi di acqua fredda per uso potabile; • contatore volumetrico per la lettura dei consumi di acqua calda di consumo; • valvola di bilanciamento idraulico; • n.2 elettrovalvole (una per l’acqua fredda e l’altra per l’acqua calda) di interruzione dei circuiti con funzione antiallagamento, connesse al sistema domotico dell’appartamento, che provvedono ad interrompere l’alimentazione idrica in caso di perdite nell’appartamento stesso; le due elettrovalvole, tramite la domotica, essere usate anche per intercettare le reti itnerne all’appartamento in caso di necessità (esempio prolungate assenze). 1.9 COLLETTORI DI DISTRIBUZIONE PER L’ALIMENTAZIONE DAGLI IMPIANTI INTERNI AGLI APPARTAMENTI
- 8. I singoli circuiti dei pannelli radianti (uno per locale) hanno origine da un collettore complanare situato sui pianerottoli di accesso agli appartamenti. I collettori sono dotati di: • valvole elettrotermiche di termoregolazione per il circuito di ogni singolo pannello per funzionamento invernale ed estivo; • circuito scaldasalviette e locale bagno (funzionamento invernale); • circuito deumidificatore (funzionamento estivo); • valvole di intercettazione del singolo pannello; • termometri per il controllo delle temperature di andata e ritorno. 1.10 TRATTAMENTO ACQUA (PER USI NON POTABILI) ( trattamento bombola addolcimento ) L’acqua contenuta negli impianti (tranne quella potabile) subisce un trattamento di decalcificazione mediante un addolcitore a scambio di ioni per evitare formazioni di calcare nelle tubazioni e nei componenti degli impianti. Il trattamento riguarda: • l’acqua contenuta negli impianti termici (di riscaldamento e raffrescamento); • l’acqua contenuta nel circuito solare; • l’acqua fredda destinata a diventare calda per usi sanitari. L’acqua addolcita per usi sanitari è additivata con polifosfati, mentre quella tecnologica è integrata con poliammine filmanti di protezione. 1.11 CONTROLLO AUTOMATICO DELLE TEMPERATURE AMBIENTE
- 9. Tutti i circuiti sono attivati singolarmente mediante valvole elettrotermiche a comando elettrico on/off poste sul collettore, azionate dalla centrale della domotica (centralina demotica) che rileva le temperature ambiente attraverso apposite sonde. Per gli appartamenti trilocali e quadrilocali le sonde di temperatura sono installate: in soggiorno per la regolazione della zona giorno (soggiorno e cucina) e nel disimpegno per la regolazione della zona notte (camere). Per gli appartamenti bilocali le sonde di temperatura sono installate solo nel soggiorno con un’unica regolazione sia per la zona giorno (soggiorno e cucina) sia per la zona notte. In occasione della commutazione estate/inverno e inverno/estate l’impianto della domotica commuta automaticamente le impostazioni di tutti i termostati ambiente installati negli appartamenti. Le elettrovalvole dei deumidificatori e degli scalda salviette presenti nei collettori di distribuzione di ogni singolo alloggio sono attivati/disattivati in modo centralizzato, con comando posto in centrale termica, dal gestore in occasione delle commutazioni stagionali.