Mer, 9 Maggio 2018

Riscaldamento, raffrescamento e comfort in un ambiente di lavoro

Nella nuova sede ekinex è stata installata una combinazione di impianti per il riscaldamento e il raffrescamento, deumidificazione, ventilazione e rinnovo dell’aria degli ambienti che comprende un sistema a volume di refrigerante variabile, un impianto idronico con differenti tipi di terminali e un impianto di ventilazione e rinnovo dell’aria con recupero energetico. La progettazione è stata curata dallo Studio Associato ARTECO di Borgomanero (NO).

Sistema a volume di refrigerante variabile

Per il riscaldamento e raffrescamento degli ambienti è stato installato un sistema a volume di refrigerante variabile (VRV) di Daikin.


Il sistema è composto da un’unità esterna combinata in due moduli e più unità interne in esecuzioni differenti a seconda della destinazione.

Unità esterna. L’unità esterna è del tipo a espansione diretta, con inverter su compressori e ventilatori. La tecnologia è a volume e temperatura variabile del refrigerante con funzione di recupero del calore. Il controllo a inverter regola costantemente il volume di refrigerante utilizzato; grazie a ciò, il sistema si adegua costantemente al carico termico richiesto, evitando di sprecare inutilmente energia. I compressori a inverter permettono inoltre un controllo preciso della temperatura del refrigerante, riducendo significativamente i costi di esercizio. La potenza nominale in riscaldamento raggiunge i 69 kW, mentre in raffrescamento garantisce 61,5 kW.

Unità interne. Le unità interne sono del tipo a espansione diretta nella versione a pavimento da incasso e provvedono al riscaldamento invernale e al raffrescamento estivo degli ambienti. Grazie alla profondità ridotta, le unità sono state integrate direttamente nell’arredo dei vari ambienti, risultando sostanzialmente invisibili; la loro presenza è avvertibile unicamente per le griglie di aspirazione e mandata.


Il funzionamento delle unità interne garantisce livelli di rumorosità molto bassi, ideali per gli ambienti lavorativi della nuova sede ekinex. Il risultato ottenuto è così soddisfacente che la diffusione sonora, integrata nell’impianto domotico, può essere a sua volta mantenuta a livelli bassi, rimanendo perfettamente udibile da tutti i punti dell’edificio. Il controllo climatico dei singoli ambienti o zone è possibile mediante i termostati ambiente ekinex delle serie FF e 71 montati a parete.

Particolari esigenze sono state inoltre soddisfatte:
  • nella cella climatica, predisposta nei laboratori per i test sui prodotti domotici ekinex in corso di sviluppo, e nel locale CED dove sono stati installati dei kit monosplit costituiti da unità interne da controsoffitto del tipo canalizzabile a media prevalenza e un’unità esterna. Nel caso del CED, in particolare, la scelta è ricaduta su un sotto-sistema dedicato in modo specifico al raffrescamento di infrastrutture, ottimizzato per asportare il calore costantemente prodotto dalle apparecchiature IT e server.
  • nel locale archivio dove è stato installato un sistema dual split comprendente due unità interne del tipo split a parete e un’unità esterna.
  • L’interfaccia fra l’automazione d’edificio ekinex KNX e il sistema bus di comunicazione dedicato di Daikin è stata realizzata mediante un’unità ekinex CoolMasterNet EK-BQ1-TP che dispone di un modulo di comunicazione KNX integrato.
Impianto idronico

L’impianto idronico comprende terminali a ventilconvettore e pannelli radianti a pavimento. I primi sono utilizzati per il raffrescamento estivo, mentre i secondi per il riscaldamento invernale. I terminali dell’impianto idronico sono controllati direttamente per mezzo di dispositivi ekinex KNX.

Terminali a ventilconvettori

La necessità di raffrescare e ventilare l’ambiente di grandi dimensioni del piano terra ha portato a installare ventilconvettori Sabiana nella versione a pavimento con canale e griglia di copertura calpestabili; la scelta di unità a scomparsa ha tenuto conto al tempo stesso delle esigenze di estetica e funzionalità.

I ventilconvettori sono equipaggiati con motori elettronici a basso consumo energetico ed elevata silenziosità; la presenza di ventilatori tangenziali con motore ad inverter è ideale per l’impiego in combinazione con gli attuatori ekinex EK-HB1-TP che mettono a disposizione l’uscita dedicata con tensione di controllo 0-10 V. La regolazione della temperatura ambiente è effettuata con termostati ambiente ekinex EK-EQ2-TP (serie FF) ed EK-E72-TP (serie 71).


Il collegamento idraulico è a due tubi con valvola di intercettazione a due vie; dal collettore ai singoli ventilconvettori si sono installate tubazioni in multistrato coibentate.

Terminali a pannelli radianti a pavimento

Per il riscaldamento della zona uffici al piano terra e del magazzino si è fatto ricorso a un sistema di pannelli radianti a pavimento nella versione con getto del massetto cementizio. Questa soluzione offre un comfort ottimale nella stagione di riscaldamento; la parte centrale del piano terra ha infatti un’altezza che arriva fino alle falde inclinate di copertura dell’edificio e un sistema basato esclusivamente sullo scambio termico di tipo convettivo avrebbe potuto causare una certa stratificazione dell’aria riscaldata. I collettori di distribuzione, in cassetta per installazione incassata a muro, sono stati collocati in posizioni che non compromettono l’estetica degli ambienti; la verniciatura delle cassette nel colore adottato per le pareti ne rende la presenza sempre discreta e non invasiva.



Per il controllo degli azionamenti elettrotermici sulle valvole di intercettazione integrate nei collettori si sono utilizzati attuatori ekinex EK-HE1-TP; la regolazione della temperatura dell’aria è fatta in combinazione con termostati ambiente ekinex EK-EQ2-TP (serie FF) ed EK-E72-TP (serie 71).Impianto di ventilazione e rinnovo dell’aria

Nella ristrutturazione dell’edificio sono stati adottati tutti quegli accorgimenti oggi indispensabili per l’ottenimento di un’elevata efficienza energetica, quali l’isolamento a cappotto e i serramenti a elevate prestazioni. L’impermeabilità all'aria dell’edificio che ne è derivata ha reso necessario integrare la funzione di ventilazione e rinnovo per garantire aria di elevata qualità ed evitare l'accumulo di microbi, allergeni e umidità. Si è fatto quindi ricorso a tre unità di ventilazione con recuperatore di calore a flussi incrociati.

Le unità, sempre di fornitura Daikin, sono integrate nel sistema VRV e sono equipaggiate con uno scambiatore di calore totale (calore sensibile + calore latente) aria-aria a flusso incrociato, un doppio ventilatore di mandata e ripresa, una sezione filtrante e un regolatore di velocità. Nelle condizioni più favorevoli, l’unità permette di recuperare fino all'81% del calore in uscita, con un risparmio energetico dell'ordine del 40%. Grazie ai ventilatori DC controllati da inverter, le macchine offrono un basso consumo energetico in ogni condizione di esercizio.

Per la presa di aria esterna e l'espulsione dell'aria trattata, il recuperatore è collegato a canalizzazioni in lamiera zincata. Nel caso la temperatura esterna scenda al di sotto di quella interna nelle ore notturne, è possibile attivare la funzione di free cooling, sfruttando l'apporto di aria fresca esterna. Il sistema offre perciò una serie di importanti funzioni a integrazione dell’impianto termico:

  • ventilazione, con apporto di aria esterna di elevata qualità;
  • recupero di energia termica dal calore e dal contenuto di umidità dell'aria in espulsione dall’edificio;
  • trattamento termico dell’aria in immissione nella stagione estiva (free-cooling notturno);
  • filtrazione con la rimozione dall'aria di polvere, inquinamento e odori.

Il controllo della velocità dei gruppi ventilanti è effettuato per mezzo di quattro multisensori ekinex EK-ET2-TP in grado di rilevare la concentrazione di CO2 equivalente e gestire le relative soglie.


Prestazione energetica

L’edificio, costruito nel 1945 e ubicato in zona climatica E, presenta una superficie pari a circa 950 m² e un volume lordo di oltre 3.775 m³ da riscaldare e raffrescare. La bontà delle scelte tecniche e dei conseguenti interventi impiantistici ha permesso di ottenere un valore dell’indice di prestazione energetica globale non rinnovabile (EPgl,nren) pari a 56,28 kWh/m²anno. Il valore corrisponde alla classe energetica A4 - la più elevata attualmente raggiungibile - come evidenziato nell’Attestato di Prestazione Energetica (APE) rilasciato dalla Regione Piemonte.

In questo caso, il calcolo dell’indice ha tenuto conto di:

  • climatizzazione invernale;
  • climatizzazione estiva;
  • produzione di acqua calda sanitaria;
  • ventilazione;
  • illuminazione artificiale.

Va anche sottolineato che I’edificio presenta un indice di prestazione energetica rinnovabile (EPgl,ren) pari a 49,8 kWh/m² anno, grazie a una produzione annua da fonte rinnovabile fotovoltaica di 17.318 kWh in condizioni standard.

L’impianto ekinex

Tra le altre funzioni, l’impianto di automazione dell’edificio regola l’impianto climatico per singoli ambienti e zone mediante sensori e attuatori ekinex; complessivamente l’impianto comprende i dispositivi ekinex KNX seguenti:

Q.tà

Codice

Descrizione

8

EK-AB1-TP

Alimentatore bus 640 mA

7

EK-BA1-TP

Accoppiatore di linea

1

EK-BC1-TP

Router IP

1

EK-BD1-TP

Interfaccia USB

3

EK-CF2-TP

Interfaccia di monitoraggio e controllo carichi

66

EK-E12-TP

Pulsante Serie 71

27

EK-E72-TP

Termostato ambiente Serie 71

2

EK-EB2-TP

Pulsante 6 canali serie FF

6

EK-EC2-TP

Touch & See

40

EK-ED2-TP

Pulsante Serie FF

2

EK-EF2-TP

Touch & See con pulsante 2 canali integrato

9

EK-EP2-TP

Termostato ambiente con display LCD

8

EK-EQ2-TP

Termostato ambiente con display LCD e sensore di umidità relativa

5

EK-ET2-TP

Multisensore per temperatura, umidità relativa e CO2 equivalente con regolatore

26

EK-FA1-TP

Uscita binaria 4 canali 10A 230Vac

5

EK-FE1-TP

Uscita binaria 8 canali / Attuatore tapparelle 4 canali

6

EK-GA1-TP

Attuatore-dimmer 2 canali 300W 230Vac

11

EK-GC1-TP

Attuatore dimmer LED RGBW PWMCV 4 canali

1

EK-GF1-TP

Attuatore dimmer LED RGBW 0-10V 4 canali

9

EK-HB1-TP

Attuatore/controllore per fan-coil

5

EK-HE1-TP

Attuatore-controllore 8 canali per azionamenti elettrotermici

5

EK-MC1-TP

Modulo di comunicazione KNX - 1Ph

3

EK-SM2-TP

Sensore di movimento

1

EK-TM1-TP

Interruttore orario/astronomico digitale

 

Roberto Rocco - R&D ekinex

Ingegnere gestionale, appassionato di trekking e architettura, nel suo tempo libero collabora da anni per attività di divulgazione tecnica con primarie case editrici. Nel presente contributo descrive l’impianto di building automation di un edificio ad uso uffici di nuova costruzione, caratterizzato da contenuti innovativi e impianti all’avanguardia. Un particolare riferimento è dato alla soluzione ekinex adottata per la termoregolazione degli ambienti.

Visti di recente

Un business park moderno ed eco-sostenibile
CASE HISTORIES

All’interno del Parco Tecnologico “Energy Park” di Vimercate, un moderno business park composto da vari edifici adibiti a sedi di aziende italiane e multinazionali, si trova la filiale italiana di Murrelektronik

Gio, 29 Ottobre 2020
Una smarthome con vista sulla skyline di Sydney
CASE HISTORIES

L’Horizon Apartments, costruito tra il 1990 e il 1998 su progetto dell’architetto austro-australiano Harry Seidler, è uno dei grattacieli residenziali storici di Sydney con vista sull’Oceano Pacifico, l’Opera House e l’Harbour Bridge.

Ven, 11 Settembre 2020
Un appartamento smart a San Pietroburgo
CASE HISTORIES

All’interno di un quartiere moderno residenziale della fascinosa San Pietroburgo è stato realizzato un appartamento accogliente ed elegante con la dotazione di un sistema di home automation interamente realizzato su soluzioni Ekinex.

Lun, 31 Agosto 2020
Surf House: la forma della leggerezza – Roma
CASE HISTORIES

Un interno fluido e dinamico progettato per avere tanto spazio libero, un ottimo panorama e sistemi hi-tech che facilitano la vita. Tutto perfettamente bilanciato e armonizzato per vivere la quotidianità in confortevole bellezza.

Gio, 2 Luglio 2020