Ventilazione: chi ne ha bisogno?

Poiché i nuovi standard dei codici edilizi impongono involucri edilizi più rigidi, le abitazioni necessitano di soluzioni di ventilazione meccanica per mantenere fresca l'aria interna.

La risposta semplice al titolo di questo articolo è: chiunque (umano o animale) viva e lavori in ambienti chiusi. La domanda più importante è come possiamo fornire sufficiente aria fresca e ossigenata agli abitanti degli edifici, mantenendo al contempo livelli ridotti di consumo energetico per il riscaldamento, la ventilazione e l'aria condizionata (HVAC) come prescritto dalle attuali normative governative.

Ispirato dalle conseguenze di un embargo petrolifero nei primi anni '70, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha avviato un programma di sicurezza energetica completo che ha portato gli enti regolatori nordamericani a sviluppare standard di efficienza HVAC sempre più elevati o standard minimi di efficienza prestazionale (MEPS).

Oltre all'adozione di apparecchi HVAC più efficienti dal punto di vista energetico, un'altra tendenza ha portato a sigillare le case il più possibile con finestre, porte, barriere al vapore e bombolette di schiuma isolante espandibile.

In uno studio sulla ristrutturazione di un'abitazione degli anni '90, la casa in questione è stata depressurizzata oltre i 50 pascal mentre tutti gli apparecchi di estrazione aria (ventilatori del bagno, cappa della cucina) erano in funzione. Si tratta di una depressurizzazione 10 volte superiore a quella consentita, soprattutto considerando gli elettrodomestici alimentati a combustibili fossili con sistema di sfiato a galleggiante all'interno della struttura. Abbiamo bisogno di aria!

Che tipo di aria?

Con gli involucri edilizi più esigui di oggi, dobbiamo valutare come e perché introdurre aria all'interno. E potremmo aver bisogno di diversi tipi di aria. Normalmente ce n'è un solo tipo, ma all'interno di un edificio abbiamo bisogno che l'aria svolga funzioni diverse a seconda delle nostre attività indoor.

L'aria di ventilazione è la più importante per esseri umani e animali. Gli esseri umani respirano circa 14 kg di aria al giorno, mentre trascorriamo quasi il 90% della nostra vita in ambienti chiusi. Allo stesso tempo, è necessario eliminare l'umidità in eccesso, gli odori, l'anidride carbonica, l'ozono, il particolato e altri composti nocivi. E sebbene aprire una finestra fornisca l'aria di ventilazione necessaria, questa ventilazione non regolata causerà un consumo eccessivo di energia da parte dei sistemi HVAC, energia che dovremmo risparmiare.

L'aria di reintegro è l'aria proveniente dall'esterno destinata a sostituire quella espulsa da dispositivi come cappe aspiranti e ventilatori da bagno, aspirapolvere centralizzati e asciugatrici. Le case di oggi, costruite secondo le più recenti normative, probabilmente non necessitano più di aria di reintegro, a meno che chef troppo zelanti non installino cappe aspiranti sovradimensionate che muovono grandi volumi d'aria (oltre 200 cfm).

Infine, c'è anche l'aria di combustione, l'aria destinata agli apparecchi a combustibile fossile come caldaie a gas, scaldabagni, stufe e caminetti a legna. Colmando ogni possibile fessura di dispersione d'aria nelle case moderne, gli apparecchi a gas devono "prendere in prestito" l'aria di ventilazione, creando così un problema pericoloso. Gli apparecchi che non riescono a sfiatare a causa della depressurizzazione, o che non hanno abbastanza aria, potrebbero iniziare a bruciare i propri prodotti di combustione, producendo monossido di carbonio letale, una tragedia che ha causato la morte di troppe persone nel corso degli anni.

PresentazioneVariabilità della variabilità della frequenza cardiacaEERV

Gli edifici più vecchi erano così permeabili che l'aria infiltrata soddisfaceva facilmente tutti i requisiti di ventilazione, ma non senza penalizzazioni. L'aria in entrata doveva essere condizionata con calore e forse umidità, con conseguenti costi aggiuntivi per combustibile e manutenzione. Le case erano piene di spifferi e gli occupanti spesso si sentivano a disagio perché l'aria secca evaporava quantità eccessive di umidità dalla pelle, creando una sensazione di freddo eccessivo. L'accumulo di elettricità statica nei tappeti e negli arredi causava scosse elettriche dolorose quando il proprietario di casa, caricato elettricamente, toccava una superficie con messa a terra. Quindi, qual è la soluzione migliore?

Un ventilatore di recupero del calore (HRV) è una soluzione di ventilazione meccanica che utilizza il flusso d'aria di scarico viziata per preriscaldare lo stesso volume di aria fresca fredda in ingresso dall'esterno.

Quando i flussi d'aria si incrociano all'interno del nucleo dell'HRV, oltre il 75% o più del calore dell'aria interna verrà trasferito all'aria più fredda, garantendo così la ventilazione necessaria e riducendo al contempo i costi per "recuperare" il calore necessario a portare l'aria fresca alla temperatura ambiente.

Nelle aree geografiche umide, nei mesi estivi un HRV aumenterà il livello di umidità in casa. Con un'unità di raffrescamento in funzione e le finestre chiuse, la casa necessita comunque di un'adeguata ventilazione. Un sistema di raffrescamento adeguatamente dimensionato, progettato tenendo conto del carico latente estivo, dovrebbe essere in grado di gestire l'umidità aggiuntiva, anche se a un costo aggiuntivo.

Un ventilatore a recupero di energia (ERV) funziona in modo simile a un HRV, ma durante l'inverno parte dell'umidità presente nell'aria viene restituita all'ambiente interno. Idealmente, nelle abitazioni più ristrette, un ERV contribuirà a mantenere l'umidità interna intorno al 40%, contrastando gli effetti sgradevoli e malsani dell'aria secca invernale.

Nel funzionamento estivo, l'ERV respinge fino al 70% dell'umidità in ingresso, restituendola all'esterno prima di poter caricare il sistema di raffreddamento. L'ERV non funge da deumidificatore.

I veicoli elettrici sono migliori per un clima umido

Gli esperti di ventilazione affermano che l'unità di ventilazione meccanica ideale per qualsiasi abitazione dipende dal clima locale, dallo stile di vita degli occupanti e dalle esigenze specifiche del proprietario. Ad esempio, nelle case in cui il livello di umidità invernale tende a superare il 55%, un HRV sarebbe più efficace nel rimuovere l'umidità in eccesso.

Gli esperti concordano anche sul fatto che le case più nuove o quelle ristrutturate secondo le più recenti norme edilizie dovrebbero avere un ERV specificato, poiché gli edifici dotati di finestre con tripli vetri e seminterrati adeguatamente isolati possono sopportare un'umidità relativa più elevata nei mesi invernali: il 35% +/- 5% è accettabile.

Schema di esempio di un HRV installato con un sistema di caldaia ad aria forzata. (fonte:Pubblicazione NRCan (2012):Ventilatori di recupero di calore)

Considerazioni sull'installazione

Sebbene le unità ERV/HRV progettate per installazioni residenziali possano essere installate in modo semplificato, utilizzando il sistema di trattamento dell'aria esistente per distribuire l'aria condizionata, se possibile è opportuno non procedere in questo modo.

A mio parere, è meglio installare un sistema di canalizzazione completamente dedicato nelle nuove costruzioni o nelle ristrutturazioni complete. L'edificio beneficerà della migliore distribuzione possibile dell'aria condizionata e dei costi di gestione più bassi, poiché non saranno necessari né la caldaia né il ventilatore di trattamento aria.

Alcune delle migliori apparecchiature HRV/ERV sul mercato sono dotate di motori EC e algoritmi di controllo in grado di bilanciare automaticamente i sistemi e di adattarsi alle variazioni di pressione.

Potrebbe volerci del tempo per convincere tutti i proprietari di casa che la ventilazione meccanica è davvero migliore delle finestre aperte in qualsiasi momento. Chi vive in città ha un interesse legittimo nell'affidarsi a una ventilazione meccanica installata da professionisti e ben mantenuta, cosa che, come suggeriscono gli studi, non hanno mai avuto prima.

Esempio di installazione di un HRV con canalizzazione diretta. (fonte:Pubblicazione NRCan (2012):Ventilatori di recupero di calore)

Holtop è il produttore leader in Cina, specializzato nella produzione di apparecchiature di recupero di calore aria-aria. Dal 2002, si dedica alla ricerca e allo sviluppo tecnologico nel campo della ventilazione con recupero di calore e delle apparecchiature di trattamento aria a risparmio energetico. I prodotti principali includono ventilatori a recupero di energia (ERV/HRV), scambiatori di calore ad aria, unità di trattamento aria (UTA) e sistemi di purificazione dell'aria. Inoltre, il team di professionisti Holtop specializzato in soluzioni progettuali è in grado di offrire soluzioni HVAC personalizzate per diversi settori industriali.

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