Efficientamento energetico dei sistemi di ventilazione
Migliori tecniche disponibili (BAT)
La BAT consiste nell'ottimizzare i sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento.
Breve descrizione tecnica
Un sistema di ventilazione esistente può essere migliorato attraverso tre macro categorie di azione:
- ottimizzazione del funzionamento dell'impianto
- adozione di un programma di manutenzione e monitoraggio dell'impianto
- investimento in tecnologie più efficienti
Molti sono gli accorgimenti e gli interventi che possono essere attuati per risparmiare energia:
- Ottimizzare il numero, la forma e la dimensione delle bocche di aspirazione
- Gestire in maniera corretta il flusso d'aria, eventualmente considerando un impianto di ventilazione a doppio flusso
- Dove possibile, spegnere o parzializzare la ventilazione, se non necessaria
- Utilizzare sistemi automatici di controllo da integrare con la centralina di gestione dell'impianto
- Verificare che il sistema sia bilanciato
- Controllare l'ermeticità del sistema e la tenuta dei giunti
- Integrare, nei condotti di aerazione, filtri e recuperatori di calore
- Ottimizzare il progetto dell'impianto di ventilazione attraverso:
- verifica dimensionale dei condotti
- preferenza di tubazioni con sezione circolare
- adozione, per quanto possibile, di percorsi brevi, rettilinei e privi di ostacoli o restringimenti di sezione
Si segnala inoltre che un miglioramento nell'efficienza dell'impianto di ventilazione può portare anche ad altri benefici indotti:
- maggiore comfort e salubrità degli ambienti
- qualità del prodotto
Benefici ambientali conseguibili
Si stima che il 10% del consumo di energia elettrica di una azienda sia da imputare ai sistemi di ventilazione. La percentuale raggiunge valori anche maggiori in presenza di aria condizionata, ventilazione e condizionamento dell'aria.
Effetti collaterali
Non segnalati.
Dati operativi
VENTILATORI:
La principale fonte di consumo di energia elettrica dell'impianto di ventilazione è rappresentata dai ventilatori, per i quali è importante scegliere correttamente tipologia, taglia e sistemi di controllo. Nota: acquistare una macchina ad alta efficienza e correttamente dimensionata si traduce in un minore impegno di potenza a parità di effetto finale, con ripercussioni economiche sui costi di gestione. Nella progettazione o modifica di un impianto è quindi preferibile optare per:
- ventilatori ad alta efficienza: l'efficienza dei ventilatori è solitamente compresa tra il 60 e l' 85%, a seconda della tipologia di apparecchiatura ma i costruttori stanno sviluppando prodotti sempre più efficienti.
- ventilatori con un punto di lavoro il più vicino possibile al rendimento ottimale della macchina: il rendimento di un ventilatore varia infatti in funzione del carico. Risulta quindi di fondamentale importanza dimensionare correttamente il ventilatore in fase di progettazione, in modo che questo possa operare in prossimità del punto di massimo rendimento.
LA RETE DI TRASPORTO DELL'ARIA:
La progettazione di un sistema di ventilazione ad alta efficienza deve soddisfare determinate condizioni:
- la sezione dei condotti deve essere adeguata al flusso di aria, tenendo conto che un aumento del 10% del diametro può ridurre del 72% la potenza assorbita dai ventilatori
- a parità di sezione, sono da preferire i condotti circolari rispetto a quelli rettangolari, poiché generano minori perdite di carico
- percorsi troppo lunghi e tortuosi sono da evitare. Limitare il più possibile ostacoli, curve, restringimenti ecc.
- la tenuta ermetica del sistema è importante, soprattutto nei giunti
- Il sistema deve essere progettato fin dall'inizio per garantire il bilanciamento della rete, in modo che tutte le utenze ricevano la ventilazione necessaria. Rettificare il bilanciamento di un impianto esistente implica invece interventi di una certa complessità (condotti, serrande, booster ecc.) che possono aumentare le perdite di carico e i consumi energetici.
MOTORI ELETTRICI E ACCOPPIAMENTO CON I VENTILATORI:
Scegliere correttamente tipologia e dimensione del motore
GESTIONE DEL FLUSSO D'ARIA:
La portata d'aria è un parametro fondamentale quando si parla di consumo energetico nei sistemi di ventilazione. Ad esempio: con una riduzione del 20% del flusso di aria, il consumo del ventilatore diminuisce del 50%. Poiché la maggior parte degli impianti di ventilazione non richiede un funzionamento costante alla massima portata, è importante poter effettuare una parzializzazione del ventilatore in base a specifici parametri di regolazione, come ad esempio:
- il processo produttivo (quantità di pezzi, tipo di prodotto, fase del processo, macchina on/off, ecc.)
- l'istante temporale (anno, mese, giorno, ecc.)
- l'occupazione dell'area di lavoro da parte del personale
Le specificità del caso permetteranno di scegliere il tipo di sensori e/o le apparecchiature opportune per la regolazione dell'impianto.
Attraverso la ventilazione a doppio flusso, che combina l'apporto di aria fresca con l'estrazione di quella esausta, si controllano i ricambi di aria garantendo salubrità all'ambiente e comfort per gli occupanti. Tutto ciò può essere affiancato a un impianto di climatizzazione e a un recuperatore di calore.
Per regolare il flusso di aria in funzione della domanda esistono diverse soluzioni, ciascuna caratterizzata da un livello di efficienza energetica differente:
- controlli elettronici di velocità, che consentono di adeguare la velocità di rotazione dei ventilatori, ottimizzando il consumo di energia del motore
- ventilatori elicoidali con angolo di attacco delle pale variabile. Anche questa tecnologia è in grado di fornire notevoli risparmi energetici
SISTEMI DI RECUPERO DELL'ENERGIA:
La ventilazione degli ambienti condizionati è un processo che richiede molta energia. L'impiego di recuperatori di calore permette di trasferire calore tra l'aria fresca in ingresso e quella esausta in fase di espulsione, riducendo il fabbisogno di energia dell'impianto. Nella scelta di un recuperatore i parametri che è opportuno valutare sono i seguenti:
- efficienza termica di recupero
- perdite di carico
- decadimento delle performance in caso di sporcamento
FILTRAGGIO DELL'ARIA:
Il filtraggio è un'operazione di trattamento dell'aria che, rimuovendo alcune sostanze inquinanti dal flusso estratto dall'impianto di ventilazione, ne consente poi il successivo ricircolo negli ambienti climatizzati. In questo modo il prelievo di aria esterna, che è necessario climatizzare consumando energia, si riduce notevolmente, essendo legato solamente al fabbisogno di reintegrare l'ossigeno consumato. Includere uno stadio di filtraggio all'interno di un nuovo impianto non incide significativamente sul costo complessivo dell'investimento e può portare interessanti benefici economici.
Qualora questa soluzione sia applicabile, è importante tenere conto dei seguenti parametri d'impianto:
- efficienza di riciclaggio
- perdite di carico
- decadimento delle performance in caso di sporcamento del filtro
Applicabilità
Applicabile a tutti i nuovi sistemi o durante operazioni di retrofit.
Fattori economici
Nelle installazioni monitorate è stato riscontrato un risparmio energetico superiore al 30%. In molti casi il tempo di ritorno dell'investimento è inferiore ai 3 anni.
Fattori chiave per l'implementazione
- condizioni di salute e sicurezza degli ambienti di lavoro
- risparmio sui costi di gestione
- qualità del prodotto
Esempi applicativi
Ampiamente diffuso.