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Come abbiamo realizzato l’impianto di riscaldamento e raffrescamento – 1° parte

Ho già accenato, molto supreficialemte, al tipo di impianto che ho montato in casa ed ora che tutto è funzionante ho chiesto al suo progettista, l’ing. Gionata Sancisi, di accompagnarci nella presentazione dettagliata dell’impianto tecnologico della centrale termica:

“E’ arcinoto a tutti che la caratteristica principale della Casa Passiva è quella di avere bassissime dispersioni energetiche per trasmissione grazie alla elevata coibentazione dell’involucro edilizio. E’ altresì noto che per ottenere una Casa Passiva in climi rigidi (Oltre i 1500 Gradi Giorno) occorre installare un sistema in grado di non disperdere il calore disperso per la necessaria e vitale ventilazione degli ambienti. Tutti sanno che la qualità dell’aria interna alla abitazione è strettamente correlato al livello di ricambio con aria pulita proveniente dall’esterno. Purtroppo l’aria esterna oltre ad essere migliore dal punto di vista degli inquinanti prodotti dall’uso della casa (CO2, Umidità, odori, ecc.) ha una temperatura che in alcune stagioni dell’anno è molto diversa dalle condizioni ottimali di confort. D’altra parte l’aria interna seppur “inquinata” dai metaboliti dell’attività umana ha una temperatura (quindi un contenuto energetico) ottimali per il confort interno. Tipicamente si afferma che un ricambio pari a 0,5 h-1 (ovvero tutta l’aria deve essere ricambiata ogni due ore) garantisce una ottimale qualità dell’aria. Tale ricambio però se lo effettuiamo in modo “semplice” aprendo le finestre comporta una elevata dispersione energetica. Da semplici calcoli si può affermare che la dispersione energetica espressa in kWh/m2a si ottiene dividendo per 100 i gradi giorno della località di edificazione della casa. Per la pianura padana il valore dei gradi giorno tipico è 2500 gg, significa che attraverso una ventilazione semplice con ricambio pari a 0,5 h-1 si ha una dispersione energetica che può arrivare a 25 kWh/m2a. Ma una casa Passiva deve avere un indice energetico inferiore a 15 kWh/m2a. Ecco spiegato il perché per ottenere una casa passiva nel clima tipico della pianura padana occorra recuperare tale calore, altrimenti disperso, attraverso un impianto di ventilazione con recupero energetico, noto a tutti come Ventilazione Meccanica Controllata. La definizione VMC fa spesso storcere il naso agli Architetti, perché da l’idea di un sistema “forzato” non “naturale” quasi come se fosse un polmone d’acciaio. Purtroppo il regime forzato e controllato è necessario per l’ottimale recupero energetico che altrimenti sarebbe disperso in ambiente esterno. Alcune aziende produttrici di sistemi di VMC hanno coniato la definizione di Ventilazione Confortevole per definire i loro impianti. Tale definizione è più corretta in quanto la funzione principale di tale impianto è quella di ottenere e garantire nel tempo ottimali condizioni di confort interno in termini salubrità dell’aria (bassi tenori di CO2 e di umidità) e di temperatura interna.
Compresa questa importante premessa, ovvero che la VMC è fondamentale per ottenere un elevato confort interno ed un elevato risparmio energetico, e che per una casa passiva può essere l’unico impianto installato, vedremo nei prossimi articoli come è stato pensato e dimensionato l’impianto di climatizzazione della Casa Berardi. Parleremo di Pompe di calore geotermiche, di raffrescamento attivo con la VMC, di sistemi di regolazione climatica. Vi aspetto.
Gionata Sancisi.”

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L’impianto di riscaldamento e raffrescamento

In questi giorno abbiamo incominciato la realizzazione degli impianti idraulici ed elettrici che più avanti verranno descritti dettagliatamente. Per incominciare ad entrare in questo argomento ho chiesto all’amico ingegnere termotecnico Gionata Sancisi di descriverci in via molto sommaria il tipo di impianto che serve per una casa passiva:

Impianti di una casa Passiva
La casa è detta “passiva” perché la somma degli apporti passivi di calore dell’irraggiamento solare trasmessi dalle finestre e il calore generato internamente all’edificio da elettrodomestici e dagli occupanti stessi sono quasi sufficienti a compensare le perdite dell’involucro durante la stagione fredda.
L’impianto di riscaldamento convenzionale si può eliminare se il fabbisogno energetico della casa è molto basso, convenzionalmente inferiore a 15 kWh al m² anno. Queste prestazioni si ottengono con una progettazione molto attenta, specie nei riguardi del sole, con l’adozione di isolamento termico ad altissime prestazioni su murature perimetrali, tetto e superfici vetrate e mediante l’adozione di sistemi di ventilazione controllata a recupero energetico.
In pratica in una casa Passiva l’unico impianto di climatizzazione è l’impianto di ventilazione meccanica controllata, opportunamente dimensionato per produrre il carico massimo energetico necessario in condizioni di progetto, in inverno con temperatura esterna -5°C.
Tale impianto va dimensionato con la cura e la precisione che definirei “da farmacista” e non con la logica di sovradimensionamento tipica dei dimensionamenti degli impianti tipici delle case normali.
Ora che abbiamo una casa con un impianto che consuma pochissimo possiamo mettere la ciliegina sulla torta: produciamo il calore necessario da fonti rinnovabili non fossili.
La casa passiva è l’applicazione perfetta per la pompa di calore.

Principi generali di funzionamento.
Con la pompa di calore si può sottrarre calore “gratuito e rinnovabile” dall’ambiente esterno (terra, acqua, aria). L’energia del calore che viene sottratta ad una temperatura più bassa, viene poi innalzata ad una temperatura più alta per permettere d’essere utilizzata in un sistema di riscaldamento d’ambiente, o per produrre acqua calda sanitaria.
L’impianto in pompa di calore consuma poca energia elettrica e “pompa” calore ambiente all’interno della casa. Il consumo elettrico può essere completamente autoprodotto mediante un pannello fotovoltaico.
Compensando la totalità dei consumi elettrici con la produzione dei pannelli Fotovoltaici si può ottenere una abitazione ad emissione zero di CO2.
Gionata Sancisi ingegnere termotecnico”

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