Unità di trattamento aria
ad elevata efficienza
EtaMax
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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.
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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
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Certificazioni volontarie:
• CasaClima (Bolzano)
• C.EN.ED. (Lombardia)
• U.S. LEED, ITACA (edilizia sostenibile)
• Ecodomus (Vicenza)
• Altre…
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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.
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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
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L’impianto di climatizzazione e di distribuzione
dell’aria devono garantire le condizioni di benessere
termoigrometrico minimizzando i consumi energetici.
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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”.
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EN 13779
Introduce delle classificazioni per:
- ODA: OutDoor Air
- IDA: InDoor Air
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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 manutenzione
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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”
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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
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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.)
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In questo contesto normativolegislativo si inserisce la nuova
centrale di trattamento aria ad alta
efficienza energetica ETAMAX:
• 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
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Ventilatori a pale
curve indietro,
motori elettrici ad
alta efficienza
Inverter per la
regolazione
continua della
portata d’aria
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Circuito frigorifero
in pompa di calore
reversibile
Serranda di
bypass per il
free-cooling
Sistema di
regolazione
e controllo integrato
Umidificazione
adiabatica ad
alta pressione
Doppio recuperatore di
calore statico a flussi
incrociati
• Disposizione dei componenti:
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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
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• EtaMax Eco: applicazione nel terziario con possibilità di
ricircolo
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Tutte le taglie della serie EtaMax rientrano nei limiti
di COP ed EER per ottenere le detrazioni fiscali del
55%:
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• 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;
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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)
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• eventuale batteria ad acqua calda (solo per EtaMax std ed
EtaMax eco)
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
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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
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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)
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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.
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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
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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)
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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.
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1 - Funzionamento invernale
in pompa di calore
2 - Funzionamento in free cooling
con bypass parziale
3 - Funzionamento in free cooling
con bypass totale
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4 - Funzionamento estivo, solo
raffreddamento adiabatico
5 - Funzionamento estivo
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1 - Funzionamento invernale,
tutto ricircolo
2 - Funzionamento estivo, tutto
ricircolo
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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:
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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
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Ipotesi
• 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;
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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.
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Unità “tradizionale”
&
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Padova, albergo – Potenze
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Padova, albergo – Ripartizione consumi di energia elettrica
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Padova, albergo – Consumi di energia elettrica
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Padova, centro comm.le – Consumi di energia elettrica
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Padova, uffici – Consumi di energia elettrica
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Per l’analisi del LCC si sono formulate le seguenti ipotesi:
•
•
•
•
•
•
•
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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.
Risultati analisi LCC (Padova):
-33%
-24%
-16%
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Risultati analisi TEWI (albergo Padova):
-40%
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• 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.
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Indice
Grazie
dell’attenzione
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