Ekinex: sistema di riscaldamento, raffrescamento e comfort

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: