La climatizzazione diventa smart

In un periodo di forte sfruttamento delle materie e delle risorse primarie la parola d’ordine è diventata consumo intelligente, anche per quanto riguarda la climatizzazione. Il consumo smodato di energia sta provocando notevoli scombussolamenti climatici, come il surriscaldamento terrestre e l’allargamento del buco dell’ozono che provocano disastri naturali, tsunami, siccità ecc. In questo ambito ha trovato larga diffusione la HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning), una sigla inglese che in italiano può essere tradotta con “comfort ambientale” oppure con “condizionamento ambientale”. Possiamo parlare oggi di climatizzazione smart, ossia una tipologia di riscaldamento o di raffreddamento efficiente ed intelligente che riduce al minimo i costi, ottimizzando le prestazioni.

HVAC: cos’è e cosa significa

HVAC è un acronimo utilizzato prevalentemente nel settore industriale formato da “Heating” (Riscaldamento), “Ventilation” (Ventilazione) e “Air Conditioning” (Aria Condizionata). Talvolta viene aggiunta la sigla R che sta per “Refrigeration” (Refrigerazione). Negli ultimi anni si stanno intensificando gli studi in questo settore, dettati dalla necessità di ottimizzare il condizionamento nel campo dell’ingegneria civile. Nello specifico le ricerche si sono concentrate prevalentemente sulla climatizzazione smart nei grattacieli e nei grandi aeroporti, ma si stanno allargando anche all’industria automobilistica, ferroviaria ed aeronautica. L’obiettivo è fornire una climatizzazione soddisfacente e poco “energivora” per assicurare comfort abitativo nelle case, negli alberghi, negli uffici e nei centri commerciali ed un’elevata produttività nelle fabbriche ed in generale nelle realtà industriali.

I sistemi HVAC: obiettivi e riduzione dei consumi

L’obiettivo principale dei sistemi HVAC è ridurre i consumi ed offrire condizioni ambientali di abitabilità molto elevate controllando l’umidità, l’emissione di CO2, la temperatura e la velocità di trasporto dell’aria. Oltre ai costi energetici i sistemi HVAC puntano anche a ridurre le spese di manutenzione, di riparazione e di esercizio.

Questa innovativa tecnologia prevede la combinazione di diversi sistemi ed applicazioni basati sulle più moderne tecniche, come l’Internet of Things. La temperatura ad esempio può essere programmata ed impostata in base alla presenza delle persone nell’unità abitativa o nell’edificio, così da evitare inutili dispersioni di energia. Grazie ai moderni sistemi di rilevazione i sistemi di climatizzazione possono attivarsi solo se individuano la presenza umana all’interno dell’edificio. La stessa potenza di produzione di riscaldamento o di raffreddamento può essere adattata a seconda delle reali esigenze dell’edificio. Il flusso della ventilazione può essere gestita automaticamente a seconda degli occupanti e del livello di inquinamento rilevato nell’aria. Dall’aria estratta può inoltre essere recuperata l’energia di riscaldamento o di raffreddamento per creare un ricircolo continuo virtuoso ed ecocompatibile.

I componenti per migliorare le performance degli sistemi HVAC

La tecnologia è in continua evoluzione ed infatti proseguono gli studi e le ricerche per implementare e migliorare ulteriormente il funzionamento dei sistemi HVAC.

Attualmente si sta studiando la possibilità di dotare i sistemi HVAC di camere d’aria, in modo da utilizzare l’aria secca di una camera per raffreddare un intero edificio. In questo modo il condizionatore d’aria non è costretto a riprodurre costantemente aria fredda col suo compressore, assicurando un notevole risparmio economico e riducendo sensibilmente l’impatto sull’ambiente.

Altri dispositivi attenzionati sono i “controllori di velocità”, dispositivi capaci di rallentare il movimento rotatorio della ventola al raggiungimento di una determinata temperatura o quando è stata raffreddata una precisa quantità d’aria.

Nel settore HVAC stanno trovando larga diffusione i sensori di pressione, un’alternativa molto valida ai sensori di flusso finito. Un sensore a pressione verifica l’intasamento dei filtri e misura la portata di aria in ingresso al motore, fornendo prestazioni ottimizzate e personalizzate in base alle diverse necessità. Il sensore di pressione assoluta è in grado di compensare automaticamente gli errori che si verificano con una variazione della temperatura.

Recenti studi hanno dimostrato che l’utilizzo di sistemi HVAC a San Francisco, una delle zone più energivore degli Stati Uniti, ha portato ad un risparmio del 67%. I tagli sulle bollette energetiche in Italia potrebbero essere ancora maggiori con l’applicazione di questi intelligenti sistemi.