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L’EVOLUZIONE DEI SISTEMI VRF:
VRF MISTI E VRF IBRIDI
Milano, 03/11/2015
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L’evoluzione dei sistemi VRF: VRF Misti e VRF Ibridi
Claudia Calabrese – Libero professionista
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VRF – La definizione
Variable Refrigerant Flow
Flusso Refrigerante Variabile
Si basa sulla capacità di “spostare”, dove necessario, l’energia termica
o frigorifera generata dalla motocondensante, attraverso le unità interne
ubicate nei vari locali.
Il tutto è possibile grazie all’evoluta regolazione gestita attraverso la
rete bus, le valvole elettroniche, presenti su ogni unità interna e ai
compressori Inverter ubicati all’interno delle motocondensanti
VRF – Il Principio
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In origine era….
Il VRF
Aveva molti vantaggi ma
anche alcuni LIMITI
rispetto ai SISTEMI
IDRONICI TRADIZIONALI
CENTRALIZZATI
Nasce il
VRF MISTO
Supera alcuni limiti
NON TUTTI
Ideale per
RESIDENZIALE
CENTRALIZZATO
Nasce il
VRF IBRIDO
SUPERA TUTTI I
LIMITI
Ideale per
TERZIARIO
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VRF Tradizionale
UE
UI 1
Giunto
UI 2
UI n
Terminali ad aria
R
E
F
R
I
G
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Sistema ad
espansione diretta
con terminali ad aria
Moduli idronici per produzione di
acqua calda a media ed alta
temperatura e acqua refrigerata
VRF MISTO
UE R
E
F
R
I
G
E
R
A
N
T
E
1 2 n
Distributore BC
H2O
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Terminali idronici per riscaldamento
e raffrescamento ad aria
VRF IBRIDO
UE
R
E
F
R Distributore (HBC)
H2O
Impianti Idronici ed Impianti VRF:
peculiarità
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Le differenze
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1- Posizione evaporatore
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Vita autonoma rispetto
all’ambiente da climatizzare
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Inserito nell’ambiente da
climatizzare
Il suo funzionamento ne
è influenzato
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Scambio di calore
SENSIBILE e LATENTE
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Scambio di calore
SOLO SENSIBILE
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2- Fluido vettore
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E’ REFRIGERANTE
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E’ ACQUA
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ESTATE INVERNO
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3 - Lunghezza tubazioni Generatore -Terminali
1. NON INFLUISCE sulla resa e sulla efficienza del generatore
che ha vita autonoma rispetto al resto dell’impianto;
2. INFLUISCE sull’efficienza globale dell’impianto (consumo
pompa)
Il LIMITE NEL DIMENSIONAMENTO DELLE TUBAZIONI
DIPENDE DALLA POMPA SELEZIONATA
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1. INFLUISCE sulla efficienza e sulla resa del sistema ;
BISOGNA OTTIMIZZARE LE LUNGHEZZE DELLE TUBAZIONI
PERCHE’ ESISTE UN LIMITE
eCompressorLavoro
UtileEffettoEER
Lc AUMENTA perché:
• Aumenta il salto di pressione;
• Si riduce il rendimento del compressore;
La POTENZA diminuisce perché:
• Diminuisce densità del refrigerante;
• Diminuisce il rendimento volumetrico del compressore;
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4 – Ritorno dell’olio al compressore
1. La fuoruscita dell'olio del compressore è un fenomeno assolutamente
congenito presente in tutti circuiti frigoriferi.
2. Generalmente l'olio tende a fermarsi all'interno degli scambiatori in
particolare all'interno dell'evaporatore.
3. L'olio viene trascinato molto facilmente dal refrigerante in fase liquida,
peggio dal refrigerante in fase vapore specialmente nella linea di
aspirazione, quindi durante il funzionamento estivo.
4. Per far tornare l’olio con il refrigerante in fase vapore, bisogna garantire una
velocità del refrigerante nelle linee di mandata e aspirazione superiore a 3
m/s anche ai carichi parziali.
5. Cicli di ritorno dell’olio: sono attivati, dai sensori che misurano la
temperatura dell’olio, quando questa è troppo elevata.
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Operazione semplice:
Olio rimane all’interno della
macchina monoblocco
Operazione delicata: l’olio si
trova all’interno dell’impianto
(in due sezioni)
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5 – Influenza della temperatura aria ambiente
Le prestazioni dei sistemi VRF sono
influenzate anche dalle condizioni
ambiente, non solo delle condizioni
dell'aria esterna.
Il motivo è semplice: le unità interne
sono parte integrante del circuito
frigorifero e la temperatura di
evaporazione in estate, e di
condensazione in inverno, sono
pertanto condizionate dalla
temperatura dell'aria ambiente e, in
estate, anche dall'umidità dell'aria
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6 – Dislivello tra generatore/unità esterne e unità interne
1. Dimensionare opportunamente le pompe
del circuito idrico
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Nei grattacieli è preferibile sviluppare l’impianto in orizzontale (per piani)
OPT: 90m
OPT: 60m
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TORRE UNIPOL: LEED GOLD (H=125 m; Piani=30)
)
Vano
tecnico al
piano
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7 – Profili di occupazione non uniformi
SISTEMA IDRONICO TRADIZIONALE
CENTRALIZZATO
Il gruppo frigorifero è collegato a tutti i
terminali dell’impianto. La percentuale di
carico dipende dalla richiesta complessiva
e non da quella dei singoli piani.
SISTEMA VRF
Ogni unità esterna è collegata ad una
parte dei terminali. La percentuale di
carico di ogni circuito è diversa dall’altra e
dipende dai profili di occupazione dei
piani.
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7 – Profili di occupazione non uniformi
SISTEMA IDRONICO TRADIZIONALE
CENTRALIZZATO
Il gruppo frigorifero è collegato a tutti i
terminali dell’impianto. La percentuale di
carico dipende dalla richiesta complessiva
e non da quella dei singoli piani.
SISTEMA VRF
Ogni unità esterna è collegata ad una
parte dei terminali. La percentuale di
carico di ogni circuito è diversa dall’altra e
dipende dai profili di occupazione dei
piani che possono variare in modo
imprevedibile.
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8 – Produzione di caldo e freddo contemporaneo
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8 – Produzione di caldo e freddo contemporaneo
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8 – Produzione di caldo e freddo contemporaneo
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SISTEMA IDRONICO TRADIZIONALE CENTRALIZZATO (4 TUBI)
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Produzione contemporanea di caldo e freddo con prevalenza di carico freddo
Il refrigerante surriscaldato ad alta pressione in uscita dal compressore viene inviato al condensatore, dove condensa solo
parzialmente. Il refrigerante in uscita dal condensatore si trova nello stato misto di vapore - liquido ad alta pressione e viene inviato al
distributore, che contiene un separatore di liquido, delle valvole deviatrici (una per singolo terminale) e due valvole a solenoide (in
figura viene mostrata una sola). All'interno del separatore di liquido, il refrigerante si separa. La parte allo stato vapore si trova nella
zona superiore e viene inviata a tutti i terminali che stanno lavorando in riscaldamento: il vapore viene così condensato nei terminali e
trasformato in liquido che si congiunge con la frazione di refrigerante prelevato, sempre allo stato liquido, nella parte bassa del
separatore, per essere poi inviato a tutti terminali che lavorano in raffreddamento.
SISTEMA VRF (2 TUBI)
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SISTEMA IDRONICO TRADIZIONALE CENTRALIZZATO (4 TUBI)
1. Tutti i terminali sono collegati allo stesso generatore
2. Recupero sempre possibile indipendentemente dal lay-out dell’impianto
3. Impianto complesso
SISTEMA VRF (2 TUBI)
1. I terminali sono collegati su
più circuiti distinti
2. Recupero possibile in
funzione del lay-out
dell’impianto
3. Impianto semplificato con
controllo e regolazione nativi
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9 – Sezioni delle tubazioni
PER VEICOLARE UNA POTENZA PARI A 30 kW:
1. SISTEMA VRF: 2 TUBI
• Gas 22,2 mm
• Liquido 12,7mm
1. SISTEMA IDRONICO 2 TUBI
• Acqua 40 mm
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10 – Installazione
SISTEMA VRF
1. Maggiore semplicità legata al minor
diametro
2. Pressioni di funzionamento maggiori
anche 10 volte con l’R410A
3. Temperature di esercizio massime
intorno ai 100°C
4. La perdita di temperatura nei tubi
comporta una ridotta perdita di
efficienza e di potenza che addirittura è
pressocchè nulla nella linea del liquido
5. Saldature in atmosfera di azoto
6. Grande attenzione alla pulizia delle
tubazioni: i residui di umidità possono
provocare acidità nell’olio lubrificante
utilizzato con i refrigeranti
SISTEMA IDRONICO TRADIZIONALE
CENTRALIZZATO
1. Minore semplicità legata al maggior
diametro
2. Pressioni di funzionamento
dell’ordine di qualche atmosfera
(massimo 3 bar)
3. Temperature di esercizio massime
intorno ai 70°C
4. La perdita di temperatura nei tubi
comporta una perdita di efficienza
proporzionale al salto termico
5. Saldature standard
6. Pulizia standard delle tubazioni
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11 – Modularità & Vani tecnici & Gestione
SISTEMA VRF
1. Modularità spinta
2. Assenza di centrale termica
3. Idonei nelle ristrutturazioni
4. Recupero degli spazi «morti»
negli edifici
5. Possibilità di suddividere il peso
tra UE ed UI
6. In caso di perdita, nessun danno
agli ambienti (finiture e mobilio).
Per facilitarne la ricerca rendere i
montanti delle tubazioni
ispezionabili
SISTEMA IDRONICO TRADIZIONALE
CENTRALIZZATO
1. Scarsa modularità
2. Presenza di centrale termica
3. Meno facile da utilizzare nelle
ristrutturazioni
4. Richiede vani tecnici di dimensioni
importanti
5. Peso concentrato
6. In caso di perdita danni agli
ambienti (finiture e mobilio)
UNI EN 378:2012
Limitazioni dei contenuti massimi
di refrigerante
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1 – La norma e le sue parti
TITOLO: Impianti di refrigerazione e pompe di calore. Requisiti di sicurezza ed
ambientali. Requisiti di base
La norma è suddivisa in 4 parti:
Parte 1: Requisiti di base, definizioni, classificazione e criteri di selezione
Parte 2: Progettazione, costruzione, prove, marcatura e documentazione
Parte 3: Installazione in sito e protezione delle persone
Parte 4: Esercizio, manutenzione, riparazione e recupero
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Parte 1: Requisiti di base, definizioni, classificazione e criteri di selezione.
La norma specifica i requisiti relativi alla sicurezza delle persone e dei beni,
escluse le merci immagazzinate, e dell'ambiente locale e globale per:
• impianti di refrigerazione fissi e mobili di tutte le dimensioni, incluse le pompe
di calore;
• impianti secondari di raffreddamento o di riscaldamento;
• la collocazione di questi impianti di refrigerazione.
Definisce le modalità applicative dei sistemi ad espansione diretta, utilizzando i
seguenti criteri:
• classificazione dei sistemi e dei refrigeranti
• classificazione dei locali d’impiego
• massima concentrazione di refrigerante ammissibile nei locali
2 – Parte 1: Requisiti di base, definizioni, classificazione e
criteri di selezione
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CLASSIFICAZIONE DEI SISTEMI - Sistemi ad espansione diretta
L’evaporatore o il condensatore del sistema refrigerante, è a contatto diretto con
la sostanza che deve essere raffreddata o riscaldata
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CLASSIFICAZIONE DEI REFRIGERANTI
I refrigeranti sono classificati secondo 6 gruppi di pericolosità crescente.
I gruppi sono caratterizzate da una lettera e un numero.
La lettera indica la loro tossicità:
•La lettera A indica bassa tossicità;
•La lettera B indica alta tossicità.
Il numero da 1 a 3 indica l'infiammabilità:
•Il numero 1 indica che il refrigerante non ha nessuna propagazione di fiamma.
•Il numero 2 indica una bassa infiammabilità.
•Il numero 3 indica un'alta infiammabilità.
Pertanto le 6 classi vanno da A1 a B3.
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I refrigeranti utilizzati nelle applicazioni civili (R410A, R134a, R407C) sono in classe A1 (bassa tossicità e nessuna propagazione di fiamma)
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CLASSIFICAZIONE DEI LOCALI
I locali sono classificati in tre classi caratterizzate dalle lettere A, B e C
Obbligo di verifica della
norma per la max
concentrazione
Nessun obbligo di verifica anche
se consigliato
Nessun obbligo di verifica anche
se consigliato
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MASSIMA CONCENTRAZIONE DI REFRIGERANTE – LOCALE CLASSE A
E’ consentito il condizionamento dell'aria con sistemi ad espansione diretta, a
condizione che:
• utilizzino refrigerante di classe A1;
• che la carica totale del circuito collegato all’ambiente non sia superiore a:
[mc] piccolopiù toclimatizza ambiente Volume V
R410Aper 0.44 [kg/mc] pratico Limite
Min
P
MinPCARICA
L
VLMAX
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LIMITE PRATICO - CLASSE A1
Si intende la massima carica di refrigerante in classe A1 contenuta all'interno del
circuito dell'impianto di climatizzazione a espansione diretta che serve uno
specifico locale.
Il limite pratico viene calcolato sulla base dell’effetto dovuto a una improvvisa e
consistente fuoriuscita di refrigerante con breve tempo di esposizione.
Improvvisa e consistente fuoriuscita: fuoriuscita e vaporizzazione della maggior
parte della carica totale di refrigerante in breve tempo (meno di 5 min.)
Breve tempo di esposizione: massimo tempo di esposizione dell’uomo a una
consistente fuoriuscita di refrigerante (non più di 10 min.)
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VOLUME
La norma prevede che:
1. Come volume di calcolo possa essere utilizzato il volume complessivo di tutti
gli ambienti climatizzati, se la portata d’aria di rinnovo di ciascun locale non è
inferiore al 25% della portata totale di rinnovo. In pratica questa clausola è applicabile solamente a 3 locali o meno, al massimo 4
locali, nel solo caso abbiano tutti la stessa portata d’aria di rinnovo. Quando un
sistema serve più di 4 locali, questa condizione è inapplicabile, così come lo è se la
portata d’aria di rinnovo di uno solo dei locali superi il 25%
2. Nel caso di presenza di sistemi di ventilazione meccanica, il volume dell'aria
di rinnovo possa essere sommato al volume dei locali serviti. Il volume da aggiungere è la portata d’aria in 10 minuti, quindi 1/6 dei volumi di
ricambio.
3. Possano essere utilizzati altri metodi per garantire la sicurezza negli ambienti
climatizzati come ad es i segnalatori acustici (si deve comunque rispettare il
limite max) ed è possibile adottare metodi di calcolo differenti purchè
garantiscano una sicurezza equivalente a quella derivante dal metodo di
calcolo della stessa norma.
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Nei sistemi VRF il contenuto di refrigerante dipende dalla:
1. Carica dell’unità esterna;
2. Carica delle tubazioni (soprattutto quelle della linea del liquido dove si
concentra la massa maggiore di refrigerante);
Dipende da:
• Estensione dell’impianto
• Diametri
Dipende da:
POTENZA richiesta
Frazionare l’impianto
in più circuiti
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3 – Metodo alternativo: la norma JRA-JL 13
Definita dal JRAIA – Japanese Refrigeration and Air conditioning Industry
Association.
Indica il medesimo approccio e formula di calcolo della UNI EN 378, ma
suggerisce un’ulteriore indicazione per il calcolo della massima quantità di
refrigerante ammissibile.
Se l’ambiente più piccolo ha un’apertura verso l’ambiente adiacente ≥ 0,15%
della superficie del proprio pavimento (m2) allora si può utilizzare la formula
seguente:
[mc] adiacente Volume V
[mc] piccolopiù ambiente Volume V
R410Aper 0.44 [kg/mc] pratico Limite
B
A
P
BAPCARICA
L
VVLMAX
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PROBLEMA: Superamento massima quantità ammissibile
SOLUZIONE 1: Praticare un’apertura che colleghi i due ambienti
A = 10m2
3m (h)
B = 20m2
3m (h)
Apertura = 10m2 x 0,15%= 150 cm2
(es. Ø 7 cm)
30*44.0 APCARICA VLMAX
)6030(*44.0 BAPCARICA VVLMAX
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SOLUZIONE 2: suddividere la taglia delle unità esterne in unità di taglia
inferiore
Suddividendo il sistema su due differenti motocondensanti da 34 kW:
• Diminuiscono le lunghezze totali delle linee di distribuzione
• Diminuisce la carica totale di refrigerante di ciascun sistema
Unità esterna da 67kWf
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SOLUZIONE 3: VRF IBRIDO
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4 – Metodo alternativo: Esempio
Albergo a Milano con 30 camere con doccia, divise in due tipi diversi:
•N°15 camere TIPO 1: PT =2,0kWT e PF =1,9kWF
•N°15 camere TIPO 2: PT =1,5kWT e PF =1,5kWF
La richiesta totale per la climatizzazione è:
PT =(15x2,0)+(15x1,5) = 52,5kWT PF =(15x1,9)+(15x1,5) = 51kWF
La richiesta di acqua sanitaria è: PACS=30kW
con accumulo di 1000 per cui si prevedono 3 moduli idronici
Si prevedono 3 sistemi identici composti da:
N°1 UE + N°1 Modulo idronico + N°10 UI (di due taglie diverse)
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Carica UE
Tubazione Ø 19.05
=>30 m x 0,16 kg/m
Tubazione Ø 9.52
=>2 m x 0,06 kg/m
Tubazione Ø 6.35
=>143 m x 0,024 kg/m
BC Controller
=> 3 kg
Tot. Capacità UI
=> 325 => 3 kg
9,5 kg
4,8 kg
0,12 kg
3,43 kg
3,00 kg
3,00 kg
Quantità Totale 23.85 kg
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• N°3 Sistemi VRF a recupero di calore (33,5 kWf-37,5 kWt)
• Moto condensanti installate in copertura, ciascuna collegata a N°10 UI canalizzate
(climatizzazione freddo e caldo) e ad un modulo idronico (ACS)
TIPO 1
TIPO 2
Struttura alberghiera di tre piani e N°30 stanze
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TIPO 1 TIPO 2
V=36 m³
V=54,00 m³
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Lp= 0.44 kg/m³
V=36m³ (bagno escluso)
EN 378 non è rispettata !
TIPO 1-Volume più piccolo
kgVLMAX APCARICA 9,2384,1536*44.0
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HP: Portata d’aria di rinnovo pari a 30 m³/h
kgVLMAX
mhhmmV
APCARICA
Tot
9,2304,1841*44.0
416/1*/3036 3*33
EN 378 non è rispettata !
(*) Scarico di tutto il refrigerante:” improvvisa e consistente fuoriuscita di
refrigerante con breve tempo di esposizione (10minuti) ”
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Si realizza un’apertura verso un locale adiacente alla stanza, di ampiezza ≥ allo
0,15 % della sua superficie (circa 180 cm²), prevedendola nell’esempio, nella
porta di ingresso del bagno, e considerare nel calcolo, come volume totale:
Volume A (camera tipologia 1 + aria primaria) + Volume B bagno
=> 41 m³ + 15 m³ => 56 m³
Volume A
Volume B
kgVLMAX APCARICA 9,2364,2466*44.0
EN 378 è rispettata !
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5 – Certificazione LEED & Refrigeranti
LEED®
Leadership in Energy and Environmental Design
SCOPO
la promozione e lo sviluppo di un approccio globale alla sostenibilità.
• è un sistema volontario basato sul consenso
• indica i requisiti per la progettazione, costruzione e gestione di edifici
sostenibili sia dal punto di vista energetico che dal punto di vista del
consumo di tutte le risorse ambientali coinvolte nel processo di
realizzazione;
• è un sistema articolato in funzione della diversa tipologia edilizia da
certificare;
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LEED è un “sistema di valutazione” che si basa sull’assegnazione di
un punteggio legato al conseguimento di “Crediti” nelle diverse aree di
sostenibilità.
1.Sostenibilità del sito(1PR, 8CR, max 26 punti). Promuove uno
sviluppo attentamente pianificato e mira a ridurre l’impatto
dell’edificato sull’ecosistema e sulle reti idriche, premia la scelta di
mezzi di trasporto intelligenti, controlla il deflusso delle acqua
meteoriche per ridurre i processi di erosione, l’inquinamento luminoso,
l’effetto isola di calore e le fonti di inquinamento derivanti dalla
costruzione dell’edificio.
2.Gestione Acque (1PR, 3CR, max 10 punti). Promuove un utilizzo
razionale delle risorse idriche, sia all’interno che all’esterno
dell’edificio. La riduzione del consumo dell’acqua può essere raggiunta
attraverso l’uso di elettrodomestici efficienti ed impianti adeguati,
all’interno, ed una accurata gestione delle risorse, all’esterno
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3,Energia e Atmosfera (3 PR, 6CR, max 35 punti). Contempla una
molteplicità di strategie: monitoraggi dei consumi, progettazione e
costruzione controllata, impianti e sistemi di illuminazione efficienti,
utilizzo di energia da fonti pulite e rinnovabili e altre strategie
innovative.
4.Materiali e Risorse (1 PR, 7CR, max 14 punti). Incoraggia la scelta di
risorse e materiali reperiti nelle vicinanze del cantiere, di prodotti con
contenuto di materiale riciclato; inoltre promuove la riduzione d il riciclo
dei rifiuti e l’utilizzo di prodotti certificati.
5.Qualità ambientale interna (2 PR, 8CR, max 15punti). Promuove
strategie diversificate con il fine di migliorare la qualità dell’aria ed il
comfort luminoso, visivo e acustico all’interno dell’edificio.
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6.Innovazione nella progettazione (2CR, max 6 punti). Premia i progetti
che si distinguono per innovazione ed hanno usufruito di un consulente
esperto del sistema di certificazione LEED, il LEED AP, (che garantisce
una gestione integrata dei processi di progettazione e costruzione).
7.Priorità Regionale (1CR, max 4 punti)
Incentiva i gruppi di progettazione a focalizzare l'attenzione su
caratteristiche ambientali del tutto uniche e peculiari della località in cui
è situato il progetto.
I prerequisiti di ogni sezione sono obbligatori affinchè l'intero edificio
possa venire certificato.
I crediti possono essere scelti in funzione delle caratteristiche del
progetto.
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70
CASO TORRE UNIPOL
EAP3: Gestione base dei refrigeranti
EAC4: Gestione avanzata dei refrigeranti
Prerequisito e credito riguardano gli aspetti
ambientali correlati all’utilizzo dei gas
refrigeranti.
Lo scopo del prerequisito EAP3 è ridurre la
distruzione dello strato di ozono dovuto
all’utilizzo di fluidi refrigeranti a base di CFC
e di HCFC negli impianti di
climatizzazione/refrigerazione.
Il credito viene conseguito in quanto, in
ottemperanza a quanto previsto nel CE 1005
del 16/9/2009, le unità del sistema VRF
utilizzano come refrigerante l’R410a, quindi
HFC.
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Lo scopo del credito EAC4 è
minimizzare i contributi diretti al
surriscaldamento globale.
Bisogna progettare l’impianto di
climatizzazione in modo da minimizzare
l’emissione di composti che
contribuiscano al riscaldamento globale.
Il complesso di apparecchiature devono rispettare la soglia massima di
contributo sia per il riscaldamento globale sia per la riduzione dello
strato di ozono fissata dalla seguente espressione:
LCGWP + LCODP x 105 ≤ 100
LCGWP: Lifecycle Direct Global Warming Potential (lbCO2/Ton-Year);
LCODP: Lifecycle Ozone Depletion Potential (lbCFC11/Ton-Year);
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72
LCODP che LCGWP dipendono per la loro determinazione dai seguenti
parametri:
LR:Tasso di perdita annuo del refrigerante che varia da un minimo dello
0,5% ad un massimo del 2% (default: 2%);
MR: Perdita di refrigerante a fine vita del componente che varia da un
minimo del 2% ad un massimo del 10% (default 10%);
RC: Carica di refrigerante della macchina che varia da un minimo di 0,5
lb a un massimo di 5 lb, (si evidenzia che macchine con una carica di
refrigerante inferiore a 0,5 lb non rientrano nel campo di applicazione del
presente credito);
Life:Vita utile della macchina. Definita utilizzando le indicazioni fornite
dall’ASHRAE APPLICATION HANDBOOK 2003, in funzione della
tipologie di macchina).
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73
Per i parametri LR e MR si possono non utilizzare i valori di default.
LR: essendo la legislazione/normativa italiana più restrittiva di quella
americana e la più restrittiva d’Europa (vedi Direttiva sull’utilizzo del gas
refrigerante e Norma UNI EN 378-1), le perdite di refrigerante delle
apparecchiature per la climatizzazione (sistema VRF) sono
necessariamente di gran lunga inferiori a quelle delle apparecchiature
straniere e quindi è stato possibile utilizzare un valore più basso del
default.
MR: la stessa direttiva sopra citata impone che tale operazione debba
essere svolta da personale qualificato che minimizzi l’emissione di gas
refrigerante nell’atmosfera, durante l’operazione di dismissione
dell’impianto: da qui la possibilità di ridurre anche in questo caso il valore
di default.
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CREDITO EAC4: Gestione avanzata dei refrigeranti
Per USGBC:
AICARR ha richiesto di inserirlo nella lista degli
argomenti da trattare in ASHRAE
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6 – Refrigeranti & Impatto ambientale
BUCO DELL’OZONO
HCFC
HFC
O.D.P.
Ozone Depletion
Potential
R11 R12
R22
R123
R410 A
R32
R134 a
R404 A
R407 C
Sin
tetici
R717
R290
R744
Naturali
1
0.05
0.012
0
0
0
0
0
0
0
0
1
Indice di valutazione
del potenziale di
distruzione dell’ozono
CFC
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CFC
HCFC
HFC
GWP 100 anni
[kg CO2/kg]
R11
R12
R22
R123
R410 A
R32
R134a
R404 A
R407 C
Sin
tetici
R717
R290
R744
Naturali
Sostanza
4600
10600
1900
120
2300
880
1600
4500
2000
<1
3
1
CH4
NOx Altro
21
310
EFFETTO SERRA: GLI INDICI
GWP Index (Global
Warming Potential): è
indicato in kg equivalenti
di CO2 per kg di sostanza
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77
CFC
HCFC
HFC
GWP 100 anni
[kg CO2/kg]
R11
R12
R22
R123
R410 A
R32
R134a
R404 A
R407 C
Sin
tetici
R717
R290
R744
Naturali
Vita
[anni]
Sostanza
4600
10600
1900
120
2300
880
1600
4500
2000
<1
3
1
45
100
11.8
1.4
da 5 a 32
5.6
13.6
da 13 a 54
da 5 a 32
-
-
500
CH4
NOx Altro
21
310
15
120
EFFETTO SERRA: GLI INDICI
GWP Index (Global
Warming Potential):è
indicato in kg equivalenti
di CO2 per kg di sostanza
La vita atmosferica della
sostanza: indica il tempo
impiegato dalla sostanza
stessa per dimezzare la
propria quantità
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POME DI CALORE: L’INDICE DELL’ EFFETTO SERRA
TEWI =Total Equivalent Warming Index
TEWI = DGW + IGW= (M*GWP)+ (k*E*n)
DGW (Direct Global Warming): effetto
serra prodotto dalla dispersione in
atmosfera del refrigerante . Dipende:
dalle caratteristiche progettuali della
macchina e dall’accuratezza nelle fasi
di manutenzione:
M [kg] perdita di refrigerante nel corso
della vita utile della macchina
ed in fase di smantellamento
GWP potenziale effetto serra del refrigerante
IGW (Indirect Global Warming):
effetto serra dovuto alla
produzione di energia elettrica.
Dipende dall’efficienza:
dell’edificio, della centrale elettrica
e della macchina
K kg di CO2 emessi per produrre 1kWh elettrico (circa 0.6 in Italia)
E [kWh] En. Elettrica consumata in 1 anno dalla macchina
n numero di anni di funzionamento della macchina
E’ la componente che incide
maggiormente perché legata
al fattore k
Componente di POCO
PESO
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7 – Refrigeranti alternativi
CFC
HCFC
HFC
Tipo
R11
Refrigerante
R12
Composizione
R22 R123
R410 A
R32 R134 a R404 A R407 C
Sostanza pura
Sostanza pura
Sostanza pura
Zeotropica
Sin
tetici
Note
Legg.infiammabile
R717 Ammoniaca Tossico R290 Propano Esplosivo R744 CO2
Naturali
Phase Out
Vietato l’uso
dal 1/1/2010
Vietato l’uso
dal 1/1/2010
Sistemi VRF Misti: vantaggi ed
applicazioni
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In origine era….
Il VRF
Nasce il
VRF MISTO
Supera alcuni limiti
NON TUTTI
Ideale per
RESIDENZIALE
CENTRALIZZATO
Nasce il
VRF IBRIDO
SUPERA TUTTI I
LIMITI
Ideale per
TERZIARIO
Aveva molti vantaggi ma
anche alcuni LIMITI
rispetto ai SISTEMI
IDRONICI TRADIZIONALI
CENTRALIZZATI
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VRF Tradizionale
UE
UI 1
Giunto
UI 2
UI n
Terminali ad aria
Climatizzazione con terminali ad aria
Climatizzazione con terminali idronici
Trattamento dell’aria primaria
Produzione ACS
R
E
F
R
I
G
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Sistema ad
espansione diretta
con terminali ad aria
Moduli idronici per produzione di
acqua calda a media ed alta
temperatura e acqua refrigerata
VRF MISTO
UE R
E
F
R
I
G
E
R
A
N
T
E
1 2 n
Distributore BC
H2O
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1- LE CONFIGURAZIONI
1.Sistema VRF a pompa di calore con modulo idronico reversibile da 10°C
a 40°C (Air To Water)
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POMPA DI CALORE ATW
Pannelli radianti
UI
Aria
INVERNO ON -
MEZZE STAGIONI - ON
ESTATE - ON
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2. Sistema VRF a recupero di calore a 2 tubi con modulo idronico da 10°C
a 40°C (Air To Water)
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SISTEMA A RECUPERO HWS
ACS
ATW
Pannelli radianti
UI
Aria
INVERNO ON ON -
MEZZE STAGIONI ON - ON
ESTATE ON - ON
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3. Sistema VRF a recupero di calore a 2 tubi con modulo idronico ad alta
temperatura fino a 70°C (Hot Water Supply)
Il sistema VRF provvede simultaneamente alla
climatizzazione ed alla produzione di acqua calda
fino a 70°C
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91
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL DOPPIO STADIO
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94
Sistema VRF a doppio stadio: vantaggi per la produzione di ACS
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Sistema VRF a doppio stadio: vantaggi per la produzione di ACS
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Sistema VRF a doppio stadio: vantaggi per la produzione di ACS
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Sistema VRF a doppio stadio: vantaggi per la produzione di ACS
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Riscaldamento e Raffrescamento SIMULTANEO + Produzione
Acqua Calda (ACS o Sistema Radiante)
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99
INTEGRAZIONE CON SISTEMA SOLARE TERMICO
PRIORITA’ SUL SOLARE
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Ricavare gli spazi necessari alla
SOSTITUZIONE – RIQUALIFICAZIONE dell’impianto minimizzando gli
interventi sulla parte architettonica
PROBLEMATICA IMPORTANTISSIMA NEL SETTORE
RESIDENZIALE
RISTRUTTURAZIONE DEGLI EDIFICI
RIDUZIONE DIAMETRI DELLE TUBAZIONI
(vantaggioso nel caso di creazioni di nuove dorsali di collegamento)
VANTAGGIO SISTEMI VRF
100
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SOSTITUZIONE DELLE DORSALI DI COLLEGAMENTO serve quando le
tubazioni esistenti :
sono in pessimo stato di conservazione
sono in buono stato
ma non coibentate per il condizionamento estivo effettuato con PdiC
idronica
non ci sono proprio
(caso di impianti autonomi che debbano essere convertiti in impianti
centralizzati)
101
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102
UE VRF
Modulo idronico
Terminali esistenti per il riscaldamento
Terminali ad aria
Tubazioni refrigerante
COLONNE DISTRIBUZIONE
ESISTENTI IN BUONO STATO
1.possono essere mantenute
intatte le colonne esistenti.
2.Si creano nuove linee per i
terminali a ED. Le tubazioni del
refrigerante hanno un diametro
molto più piccolo di quello
richiesto da un impianto
idronico
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103
UE VRF
Modulo idronico
Terminali esistenti per il riscaldamento
Terminali ad aria
Tubazioni refrigerante
DISTRIBUZIONE TUBAZIONI
REFRIGERANTI
1.Si può sfruttare il vano scale
ma poi si deve passare
all’interno delle unità
immobiliari.
2.E’ più conveniente distribuire
le tubazioni di refrigerante
attraverso colonne esterne
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È possibile utilizzare le POMPE DI CALORE VRF
a servizio di:
1. Solo impianto di riscaldamento
2. Impianto di riscaldamento e ACS
3. Impianto a 2 livelli termici
104
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1. POMPA DI CALORE COME GENERATORE DI RISCALDAMENTO
105
Il terminale ad ED può
lavorare anche in inverno in
sostituzione o in supporto al
terminale idronico
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106
Il modulo idronico può produrre
anche acqua refrigerata: è così
possibile alimentare sistemi
radianti in freddo e
deumidificare grazie al terminale
ad espansione diretta.
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107
Il sistema può essere integrato
con una caldaia.
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108
L’integrazione con caldaia consente di:
1) Ridurre la potenza richiesta alla PdC:
• Nel caso in cui la Pt massima in inverno è >>della Pf in estate;
• Quando la PdiC si utilizza solo per il riscaldamento
2) Ottimizzare il costo di esercizio annuo
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109
Se la pompa di calore è dimensionata per il massimo carico nelle peggiori
condizioni, il sistema è sempre inutilmente sovradimensionato
Il sovradimensionamento dipende da
2 fattori:
• Inclinazione della curva di resa
della PdC
• Capacità di limitare i cicli di
sbrinamento
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110
Se la pompa di calore è dimensionata per un carico inferiore, c’è bisogno di
integrazione con la caldaia (area azzurra)
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111
Ottimizzare il costo di esercizio annuo
Se i generatori sono 2 si privilegia il generatore con la tariffa più
conveniente
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TAOUT<+4 °C: Radiatori collegati a HWS;
TAOUT>+4°C: Radiatori collegati a ATW;
112
2. POMPA DI CALORE COME GENERATORE DI RISCALDAMENTO ED
ACS
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MILANO: TAOUT< =4 °C per il 32% dell’inverno
BOLOGNA: TAOUT<= 4 °C per il 18% dell’inverno
FIRENZE: TAOUT<= 4 °C per il 16% dell’inverno
ROMA: TAOUT< =4 °C per il 14% dell’inverno
NAPOLI e BARI: TAOUT<= 4 °C per il 3% dell’inverno
PALERMO: TAOUT<= 4 °C per lo 0,6% dell’inverno
Rif: calcolo anno tipo climatico NORMA UNI EN 15927-4
113
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114
3. IMPIANTO DI RISCALDAMENTO A 2 LIVELLI TERMICI DIFFERENTI
(caso tipico hotel: radiatori+fan coil)
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115
Fino a pochi anni fa i sistemi VRF trattavano l’aria esterna SOLO in modo
passivo con l’utilizzo di recuperatori di calore entalpici tra aria espulsa e
aria di rinnovo.
L’apparecchio di trattamento dell’aria è costituito da:
•un involucro
•due ventilatori, uno di mandata e uno di ripresa;
•un recuperatore entalpico ad alta efficienza;
•serranda di by-pass per Free - cooling
2- IL TRATTAMENTO DELL’ARIA
PRINCIPALE LIMITE
Le condizioni dell’aria a valle dello scambiatore non possono più essere
modificate.
In inverno l’aria di immissione si trova ad una temperatura inferiore a
quella ambiente, tanto minore è la temperatura dell’aria esterna
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Rispetto ai sistemi tradizionali c’è una BATTERIA di TRATTAMENTO
ED collegata ad una UNITÀ ESTERNA DEDICATA
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Ventilatori EC Plug-
fan in tecnopolimero
Serranda per Free
Cooilng & Night Purge Sistema di regolazione
e controllo integrati
Batteria ad
espansione diretta
R410A
Filtro a tasche ad
alta efficienza
Recuperatore
entalpico Lossnay
Batteria di pre-riscaldo
e post riscaldo
opzionali
ARIA
ESTERNA
DI RINNOVO
ARIA ESAUSTA
ARIA DI
RIPRESA
ARIA DI
MANDATA
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Nuova elettronica di controllo delle Unità Esterne
Tramite ingresso analogico 0..10V o Modbus è possibile in maniera
accurata (fino a 11 steps di regolazione) modulare la capacità
dell’unità esterna dal:
40% al 100% con 1 unità esterna connessa
20% al 100% con 2 o più unità esterne connesse (fino a 6 unità)
REGOLAZIONE DELLA TEMPERATURA DI MANDATA
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119
ΔT = 8°C determinano
modulazione dell’Unità
Esterna
Punto di processo a valle
del pre-trattamento del
recuperatore
0°C
ARIA
ESTERNA
DI RINNOVO
ARIA ESAUSTA
ARIA DI
RIPRESA
ARIA DI
MANDATA
7°C
19°C
21°C 13°C
VANTAGGIO 1: In inverno si immette sempre l’aria alla temperatura
desiderata mentre senza la batteria di trattamento l’aria immessa si trova
ad una temperatura tanto più bassa quanto minore è la temperatura
dell’aria esterna
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120
ΔT = 4°C determinano
modulazione dell’Unità
Esterna
Punto di processo a valle
del pre-trattamento del
recuperatore
33°C
ARIA
ESTERNA
DI RINNOVO
ARIA ESAUSTA
ARIA DI
RIPRESA
ARIA DI
MANDATA
31°C
26°C
24°C 28°C
VANTAGGIO 2: In estate si immette sempre aria deumidificata con
temperatura di rugiada inferiore alla temperatura di funzionamento di un
sistema radiante (no condensa)
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VANTAGGIO 3:
La batteria ED ha pochi ranghi quindi bassa prevalenza e bassa
energia per la ventilazione.
121
VANTAGGIO 4:
Non serve batteria di post-riscaldamento.
LIMITE:
Non utilizzare dove il controllo dell’umidità è fondamentale.
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MANOR HOUSE HOTEL DELSER (ex Castellum Aquae Romanum)
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HIGHLIGHTS:
Unità Esterne a raffreddamento e riscaldamento simultaneo serie R2
condensate ad aria;
Unità Interne ad aria per il riscaldamento/raffrescamento delle
camere;
Produzione ACS mediante HWS;
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HOTEL MILANO SCALA
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HIGHLIGHTS:
Unità Esterne a raffreddamento e riscaldamento simultaneo
serie WR2 condensati ad acqua;
Unità Interne per la climatizzazione ad aria delle camere;
Trattamento Aria Primaria con FAU (Fresh Air Unit);
Produzione ACS mediante HWS;
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Claudia Calabrese – Libero professionista
Sistemi VRF Ibridi: vantaggi ed
applicazioni
Claudia Calabrese
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135
In origine era….
Il VRF
Nasce il
VRF MISTO
Supera alcuni limiti
NON TUTTI
Ideale per
RESIDENZIALE
CENTRALIZZATO
Nasce il
VRF IBRIDO
SUPERA TUTTI I
LIMITI
Ideale per
TERZIARIO
Aveva molti vantaggi ma
anche alcuni LIMITI
rispetto ai SISTEMI
IDRONICI TRADIZIONALI
CENTRALIZZATI
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136
VRF Tradizionale
UE
UI 1
Giunto
UI 2
UI n
Terminali ad aria
Climatizzazione con terminali ad aria
Climatizzazione con terminali idronici
Trattamento dell’aria primaria
Produzione ACS
R
E
F
R
I
G
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137
Sistema ad
espansione diretta
con terminali ad aria
Moduli idronici per produzione di
acqua calda a media ed alta
temperatura e acqua refrigerata
VRF MISTO
UE R
E
F
R
I
G
E
R
A
N
T
E
1 2 n
Distributore BC
H2O
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138
Terminali idronici per riscaldamento
e raffrescamento ad aria
VRF IBRIDO
UE
R
E
F
R Distributore (HBC)
H2O
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1- L’idea
Coniugare la tecnologia, l’efficienza e la flessibità di un sistema VRF
con le caratteristiche di un sistema tradizionale idronico
Fornire un sistema VRF corrispondente al 4 tubi idronico senza
però la stessa complessità di regolazione
Offrire il comfort del sistema idronico con i vantaggi del sistema VRF
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2- Cos’è l’ HRVF
Distributore
HBC
Unità Interne Unità Esterna
VRF
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141
3- Le caratteristiche
RAFFREDDAMENTO/RISCALDAMENTO SIMULTANEI
In questo modo la direzione del refrigerante non viene invertita quando sussiste
un modo operativo di funzionamento prevalente. Il compressore pertanto non
deve fermarsi quando il modo cambia.
MAGGIORE COMFORT SPECIALMENTE DURANTE LE MEZZE STAGIONI
Recupero di calore
attraverso un sistema a
2 tubi.
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TEMPERATURA DI MANDATA DELL’ARIA MITIGATA
Temperatura media
di mandata dell’aria in
estate 15~17℃
Temperatura media
di mandata dell’aria
in inverno 33~35℃
MAGGIORE PERCEZIONE DEL COMFORT
La reattività dei sistemi VRF alle
variazione di carico ambiente
comportano una temperatura di
mandata dell’aria più alta o più
bassa rispetto alla tecnologia
tradizionale idronica.
Con HVRF, nonostante le
variazioni in temperatura del
refrigerante, la temperatura di
mandata dell’aria dai terminali
interni risulta mitigata e stabile.
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RIDUZIONE TEMPI DI SBRINAMENTO
MESSA A REGIME PIU’ RAPIDA
Le unità interne vengono
forzate in OFF e l’acqua
viene utilizzata come
accumulatore di calore
minimizzando i tempi di
defrost.
Lo sbrinamento non
impatta sulle condizioni di
temperatura ambiente
mantenendo più a lungo
condizioni di comfort.
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PREDIMENSIONAMENTO E PROGETTAZIONE SEMPLIFICATA
Valvole, pompe e scambiatore integrati nel distributore. Sistema di controllo e regolazione integrato.
Sistema a 2-tubi Sistema modulare per installazione anche frazionata e progressiva
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GESTIONE DEL REFRIGERANTE
MASSIMA DIMININUZIONE DI
REFRIGERANTE RAGGIUNGIBILE
= 45%
SISTEMA PREDISPOSTO PER I
REFRIGERANTI DEL FUTURO
(R32, ecc)
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INSTALLAZIONE SEMPLIFICATA
RISPETTO IMPIANTO IDRONICO 4-TUBI
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Installazione del HBC nelle aree comuni / locali tecnici
2 Tubi (Refrigerante)
Tubazioni (Acqua)
Controllo individuale
4- La configurazione del sistema HVRF
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Collega l‘Unità Esterna con le Unità interne e consente lo scambio di calore tra Refrigerante e Acqua.
IL DISTRIBUTORE HBC
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5- Il cuore del sistema: il distributore HBC
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IL DETTAGLIO SCAMBIATORI
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IL DETTAGLIO POMPA DELL’ACQUA
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IL DETTAGLIO VALVOLE ACQUA
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153
IL DETTAGLIO ELETTRONICA
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LE UNITA’ INTERNE DEDICATE
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LE UNITA’ INTERNE: DETTAGLIO COSTRUTTIVO
Valvola e tubo per lo spurgo dell’aria
Mandata aria
Ripresa aria
Ritorno acqua
Mandata acqua
Scarico condensa
Pompa scarico condensa
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6- Il funzionamento: circuito lato refrigerante
MODALITA’: SOLO RAFFRADDAMENTO Distributore
HBC
Scambiatori refrigerante / acqua
Unità Esterna VRF
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MODALITA’: SOLO RISCALDAMENTO
Scambiatori refrigerante / acqua
Distributore HBC
Unità Esterna VRF
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MODALITA’: RECUPERO DI CALORE
Scambiatori refrigerante / acqua
Distributore HBC
Unità Esterna VRF
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7- Il funzionamento: circuito lato acqua
Per ogni lato è installata una Pompa DC Inverter
Scambiatore di calore
Gas/Acqua SX
Scambiatore di calore
Gas/Acqua DX
159
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Scambiatore di calore
Gas/Acqua SX
Scambiatore di calore
Gas/Acqua DX
Ogni lato ha un collettore di mandata…
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Scambiatore di calore
Gas/Acqua SX
Scambiatore di calore
Gas/Acqua DX
Ed uno sul ritorno…
161
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Scambiatore di calore
Gas/Acqua SX
Scambiatore di calore
Gas/Acqua DX
Ogni derivazione include una valvola 3-vie sulla mandata…
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Scambiatore di calore
Gas/Acqua SX
Scambiatore di calore
Gas/Acqua DX
Ed una sul ritorno…
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Scambiatore di calore
Gas/Acqua SX
Scambiatore di calore
Gas/Acqua DX
Ogni derivazione (i.e. ogni Unità Interna) può accedere al flusso freddo…
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Scambiatore di calore
Gas/Acqua SX
Scambiatore di calore
Gas/Acqua DX
O al fluido caldo…
165
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166
8- Il funzionamento: Unità interne
Unità Interna
FCV
Distributore HBC
La valvola FCV lavora sul ΔT tra i sensori (mandata HEX e
ritorno HBC)
L’unità interna non è equipaggiata da organo di controllo (il corrispettivo della LEV) che risiede invece nell’HBC, la FCV (Flow Control Valve).
R
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F
F
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O
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R
I
S
C
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D
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O
Unità Interna
FCV
Distributore HBC
La valvola FCV lavora sul ΔT tra i sensori (mandata HEX e
ritorno HBC)
L’unità interna non è equipaggiata da organo di controllo (il corrispettivo della LEV) che risiede invece nell’HBC, la FCV (Flow Control Valve).
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S
B
R
I
N
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O
Unità Interna
FCV
Distributore HBC
Le FCV sono aperte al 100%, le pompe a pieno regime per utilizzare il calore residuo dell’acqua al fine di minimizzare il tempo di sbrinamento (Defrost).
Il ventilatore dell’Unità Interna è in OFF.
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T
H
E
R
M
O
O
F
F
Unità Interna
FCV
Distributore HBC
La FCV è chiusa e non c’è flusso d’acqua all’unità interna
Il ventilatore della UI è in OFF.
La ripartenza (Thermo-ON) come nei sistemi VRF avviene sulla base del sensore di temperatura di ripresa.
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170
9- Regolazione: Funzionamento simultaneo
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10- Il sistema
Distanza tra UE e HBC 110m
UI più lontana da HBC 60m
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Distanza Max. 110m come per i VRF a
recupero
Dislivello Max. 50m/40m come serie come per i VRF a recupero
Max 60m di lunghezza e dislivello max di 15m come per
i VRF a recupero
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Max. 3 Unità Interne
Stesso Gruppo e stesso Comando
Remoto
Massimo 3 Unità Interne collegate ad un’unica derivazione Le unità interne sulla stessa
derivazione DEVONO essere parte di un gruppo e il controllo della temperatura ambiente
spostato sul Comando Remoto
NON è possibile allungare tubazione acqua installando pompa addizionale (Max. 60m)
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11- Accessori non compresi nel sistema
Valvole di spurgo nel punto più alto e di
scarico nel punto più basso
Vaso di espansione
Valvola di intercettazione,
Filtro, Flussostato, Manometro Scarico condensa
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Quando l’acqua si riscalda, aumenta in volume
In un sistema chiuso come HVRF, questo cambio in
volume farebbe aumentare la pressione del sistema
Il vaso di espansione compensa la sovra-pressione
Il vaso di espansione è costituito da una camera
interna separata da una membrana (Diaframma)
VASO D’ESPANSIONE:
PERCHE’ E’ NECESSARIO?
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176
VASO D’ESPANSIONE:
DIMENSIONAMENTO?
Qual è il volume totale di acqua nel sistema (l)?
Qual è la temperatura iniziale del sistema(oC)?
Qual è la temperatura max del sistema (oC)?
Qual è la pressione di carica iniziale (bar)?
Dipende dall’installazione
60°C
5°C
1 – 1.6 bar
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VASO D’ESPANSIONE:
VOLUME D’ACQUA NEL SISTEMA?
Dipende dal volume d’acqua nei tubi, nel
Distributore HBC e nelle Unità Interne
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TUBI DELL’ACQUA:
TIPOLOGIA?
Rame o Multistrato (Plastica)
No ferro, NO acciaio
Utilizzare tecnica di brasatura non
ossidante se si utilizza il rame (OFN –
oxcigen-free) . L’ossidazione riduce il
tempo di vita delle pompe.
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TUBI DELL’ACQUA:
MULTISTRATO
Non resistente ai raggi UV
Protezione antigelo
necessaria
Abilità e skill
dell’installatore diverse dal
rame.
Peso
Veloce e facile da installare
Resistente alla corrosione ed
al calcare
Nessuna saldatura/opera a
caldo necessaria
Superficie liscia – minore
sviluppo batterico
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TUBI DELL’ACQUA:
ISOLAMENTO
Utilizzare isolante per evitare la
condensa sui tubi
Utilizzare uno spessore di 20 mm o più
per tubi in rame
L’Isolamento dei tubi di plastica
dipende dalla loro prestazione
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CARATTERISTICHE BENEFICI
Minime variazioni di temperatura dell’ambiente in condizioni di sbrinamento
Riscaldamento continuo
Recupero di calore tra il circuito refrigerante - acqua Realizzazione di un impianto 4 tubi con regolazione integrata e recupero del calore
Integrazione totale nel sistema di controllo proprietario Gestione e supervisione semplificate grazie al bus di trasmissione dati con cavo a due conduttori non polarizzato
Installazione semplificata rispetto a sistema 4-tubi Un sistema idronico 4 tubi necessità di centrale e una macchina polivalente
Massima silenziosità d’esercizio sui terminali interni Maggior comfort acustico
Alta qualità dell’aria con meno picchi di temperatura di mandata
Flessibilità posizionamento bocchette di mandata
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CARATTERISTICHE BENEFICI
Minime variazioni di temperatura dell’ambiente in condizioni di sbrinamento
Riscaldamento continuo
Recupero di calore tra il circuito refrigerante - acqua Realizzazione di un impianto 4 tubi con regolazione integrata e recupero del calore
Integrazione totale nel sistema di controllo proprietario Gestione e supervisione semplificate grazie al bus di trasmissione dati con cavo a due conduttori non polarizzato
Installazione semplificata rispetto a sistema 4-tubi Un sistema idronico 4 tubi necessità di centrale e una macchina polivalente
Massima silenziosità d’esercizio sui terminali interni Maggior comfort acustico
Alta qualità dell’aria con meno picchi di temperatura di mandata
Flessibilità posizionamento bocchette di mandata
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CARATTERISTICHE BENEFICI
Minime variazioni di temperatura dell’ambiente in condizioni di sbrinamento
Riscaldamento continuo
Recupero di calore tra il circuito refrigerante - acqua Realizzazione di un impianto 4 tubi con regolazione integrata e recupero del calore
Integrazione totale nel sistema di controllo proprietario Gestione e supervisione semplificate grazie al bus di trasmissione dati con cavo a due conduttori non polarizzato
Installazione semplificata rispetto a sistema 4-tubi Un sistema idronico 4 tubi necessità di centrale e una macchina polivalente
Massima silenziosità d’esercizio sui terminali interni Maggior comfort acustico
Alta qualità dell’aria con meno picchi di temperatura di mandata
Flessibilità posizionamento bocchette di mandata
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CARATTERISTICHE BENEFICI
Minime variazioni di temperatura dell’ambiente in condizioni di sbrinamento
Riscaldamento continuo
Recupero di calore tra il circuito refrigerante - acqua Realizzazione di un impianto 4 tubi con regolazione integrata e recupero del calore
Integrazione totale nel sistema di controllo proprietario Gestione e supervisione semplificate grazie al bus di trasmissione dati con cavo a due conduttori non polarizzato
Installazione semplificata rispetto a sistema 4-tubi Un sistema idronico 4 tubi necessità di centrale e una macchina polivalente
Massima silenziosità d’esercizio sui terminali interni Maggior comfort acustico
Alta qualità dell’aria con meno picchi di temperatura di mandata
Flessibilità posizionamento bocchette di mandata
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CARATTERISTICHE BENEFICI
Minime variazioni di temperatura dell’ambiente in condizioni di sbrinamento
Riscaldamento continuo
Recupero di calore tra il circuito refrigerante - acqua Realizzazione di un impianto 4 tubi con regolazione integrata e recupero del calore
Integrazione totale nel sistema di controllo proprietario Gestione e supervisione semplificate grazie al bus di trasmissione dati con cavo a due conduttori non polarizzato
Installazione semplificata rispetto a sistema 4-tubi Un sistema idronico 4 tubi necessità di centrale e una macchina polivalente
Massima silenziosità d’esercizio sui terminali interni Maggior comfort acustico
Alta qualità dell’aria con meno picchi di temperatura di mandata
Flessibilità posizionamento bocchette di mandata
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186
CARATTERISTICHE BENEFICI
Minime variazioni di temperatura dell’ambiente in condizioni di sbrinamento
Riscaldamento continuo
Recupero di calore tra il circuito refrigerante - acqua Realizzazione di un impianto 4 tubi con regolazione integrata e recupero del calore
Integrazione totale nel sistema di controllo proprietario Gestione e supervisione semplificate grazie al bus di trasmissione dati con cavo a due conduttori non polarizzato
Installazione semplificata rispetto a sistema 4-tubi Un sistema idronico 4 tubi necessità di centrale e una macchina polivalente
Massima silenziosità d’esercizio sui terminali interni Maggior comfort acustico
Alta qualità dell’aria con meno picchi di temperatura di mandata
Flessibilità posizionamento bocchette di mandata
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187
CARATTERISTICHE BENEFICI
Diminuzione drastica del contenuto di refrigerante nel sistema
Maggiore facilità di rispondenza alla normativa EN378
Variazione del lay-out ed estensione delle tubazioni frigorifere
Controllo perdite refrigerante solo nelle montanti più facilmente ispezionabili
Variazione del lay-out impiantistico Riduzione del numero delle saldature
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188
CARATTERISTICHE BENEFICI
Diminuzione drastica del contenuto di refrigerante nel sistema
Maggiore facilità di rispondenza alla normativa EN378
Variazione del lay-out ed estensione delle tubazioni frigorifere
Controllo perdite refrigerante solo nelle montanti più facilmente ispezionabili
Variazione del lay-out impiantistico Riduzione del numero delle saldature
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189
CARATTERISTICHE BENEFICI
Diminuzione drastica del contenuto di refrigerante nel sistema
Maggiore facilità di rispondenza alla normativa EN378
Variazione del lay-out ed estensione delle tubazioni frigorifere
Controllo perdite refrigerante solo nelle montanti più facilmente ispezionabili
Variazione del lay-out impiantistico Riduzione del numero delle saldature
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190
6- Le applicazioni
Installazione del HBC nelle aree comuni /
locali tecnici UFFICI
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191
HOTEL (HVRF+VRF)
Sistema VRF nelle aree comuni e produzione acqua
calda: (palestra, reception, hall, sale business)
Sistema HVRF per la climatizzazione delle camere
Centralizzazione del sistema di regolazione e controllo tramite lo stesso bus M-Net
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192
CONCLUSIONI
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193
Fluido vettore E’ REFRIGERANTE
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194
E’ REFRIGERANTE VRF IBRIDO:
• Fluido vettore:
acqua;
• Migliore controllo di
Temperatura ed
Umidità in ambiente;
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195
Operazione
semplice: olio
rimane all’interno
della macchina
monoblocco
Operazione
delicata: l’olio si
trova all’interno
dell’impianto (in
due sezioni)
Ritorno dell’olio al compressore
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196
VRF IBRIDO:
• Riduzione della
lunghezza delle
tubazioni frigorifere
che si estendono da
UE e distributore
HBC)
Operazione
semplice: olio
rimane all’interno
della macchina
monoblocco
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197
Influenza della temperatura aria ambiente
VRF IBRIDO:
• Le unità interne non sono
parte integrante del
circuito frigorifero;
• La temperatura dell’aria
ambiente non influisce
sulla temperatura di
evaporazione (in estate) e
la temperatura di
condensazione (in
inverno);
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198
Profili di occupazione non uniformi
SISTEMA IDRONICO TRADIZIONALE
CENTRALIZZATO
Il gruppo frigorifero è collegato a tutti i
terminali dell’impianto. La percentuale di
carico dipende dalla richiesta complessiva
e non da quella dei singoli piani.
SISTEMA VRF
Ogni unità esterna è collegata ad una
parte dei terminali. La percentuale di
carico di ogni circuito è diversa dall’altra e
dipende dai profili di occupazione dei
piani.
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199
SISTEMA IDRONICO TRADIZIONALE
CENTRALIZZATO
Il gruppo frigorifero è collegato a tutti i
terminali dell’impianto. La percentuale di
carico dipende dalla richiesta complessiva
e non da quella dei singoli piani.
VRF IBRIDO:
• Si può ridurre il numero dei
circuiti frigoriferi (perché rispetto
comunque la UNI EN 378);
• Si è meno influenzati dai profili
di occupazione dell’edificio;
• Si riducono le perdite di
efficienza grazie alla riduzione
della lunghezza delle linee frigo
ed al minor numero di
curve/rubinetti (perdite
localizzate)
• Maggior flessibilità nel lay-out
dell’impianto
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200
10 – Installazione
SISTEMA VRF
1. Maggiore semplicità legata al minor
diametro
2. Pressioni di funzionamento maggiori
anche 10 volte con l’R410A
3. Temperature di esercizio massime
intorno ai 100°C
4. La perdita di temperatura nei tubi
comporta una ridotta perdita di
efficienza e di potenza che addirittura è
pressocchè nulla nella linea del liquido.
5. Saldature in atmosfera di azoto
6. Grande attenzione alla pulizia delle
tubazioni: i residui di umidità possono
provocare acidità nell’olio lubrificante
utilizzato con i refrigeranti
SISTEMA IDRONICO TRADIZIOALE
CENTRALIZZATO
1. Minore semplicità legata al maggior
diametro
2. Pressioni di funzionamento
dell’ordine di qualche atmosfera
(massimo 3 bar)
3. Temperature di esercizio massime
intorno ai 70°C
4. La perdita di temperatura nei tubi
comporta una perdita di efficienza
proporzionale al salto termico.
5. Saldature standard
6. Pulizia standard delle tubazioni
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201
VRF IBRIDO
1. Minori saldature in atmosfera d’azoto;
2. Minori problemi legati all’igroscopicità
dell’olio del compressore;
3. Controllo delle eventuali perdite di
refrigerante facilitato in quanto relegato
alle montanti più facilmente
ispezionabili
SISTEMA IDRONICO TRADIZIONALE
CENTRALIZZATO
1. Minore semplicità legata al maggior
diametro
2. Pressioni di funzionamento
dell’ordine di qualche atmosfera
(massimo 3 bar)
3. Temperature di esercizio massime
intorno ai 70°C
4. La perdita di temperatura nei tubi
comporta una perdita di efficienza
proporzionale al salto termico.
5. Saldature standard
6. Pulizia standard delle tubazioni
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SISTEMA VRF IBRIDO
SISTEMA VRF MISTO
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1- INTEGRAZIONE A LIVELLO DI PRODUTTORE DI ENERGIA
Stessa UE con unità
interne HVRF e VRF
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2- INTEGRAZIONE IN CAMPO
UI di terze parti
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3- INTEGRAZIONE A LIVELLO DI PIATTAFORMA DI CONTROLLO
Unico sistema evoluto di
Centralizzazione/Supervisione/Cloud che controlla
ogni tipologia di dispositivo
4- DISTRIBUTORE HBC A SVILUPPO VERTICALE
Ottimizzazione degli spazi in funzione del lay-out
architettonico
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Le opinioni espresse dagli Autori non rispecchiano necessariamente quelle dell’Associazione