Il recupero di calore termodinamico

Tra le varie metodologie di recupero di calore negli impianti di ventilazione meccanica controllata (VMC) si colloca il "Recupero di calore termodinamico" che funziona in modo completamente diverso dai normali recuperatori di calore utilizzati nelle UTA o nei sistemi di ventilazione forzata.

I normali recuperatori di calore riutilizzano parte del calore contenuto nell'aria di espulsione attraverso lo scambio di calore tra aria in ingresso ed aria in uscita ottenuto tramite l'utilizzo di setti di separazione dei flussi o sistemi ruotanti (recuperatori entalpici o rotativi) o attraverso l'uso di batterie di scambio termico e pompa di circolazione.

Mentre ai primi si associano percentuali di recupero dell'ordine del 70-80 o anche 90% con i recuperatori a batterie si raggiunge al massimo il 50% (e solo calore sensibile); il vantaggio di quest'ultimi è che i flussi di aria in ingresso ed in uscita non si incrociano mai in nessun modo, quindi è possibile recuperare calore anche da aria "inquinata" come quella di espulsione dei servizi igienici o delle cucine. Come si dice: piuttosto che niente meglio piuttosto....

I recuperatori termodinamici utilizzano un metodo completamente diverso per recuperare calore: invece che scambiare calore in vari modi tra aria in ingresso ed aria in uscita da un ambiente condizionato, sfruttano l'aria in uscita per alimentare la pompa di calore destinata alla climatizzazione degli ambienti.

Per adesso questa soluzione l'ho trovata applicata solamente dalla CLIVET che propone delle macchine tipo Roof Top ma destinate a funzionare anche in ambienti chiusi, non necessariamente all'aperto, che utilizzano l'aria ripresa dagli ambienti condizionati per riscaldare/raffrescare l'evaporatore/condensatore in inverno/estate.

I vantaggi di questo sistema sono molteplici:

1) La Pompa di Calore destinata alla climatizzazione degli ambienti funziona a temperatura costante che non dipende dalle condizioni climatiche esterne: in inverno funziona sempre ad una temperatura vicina ai 20 °C ed in estate ad una temperatura di circa 26 °C cioè la temperatura degli ambienti interni da dove viene espulsa l'aria.
2) L'efficienza della macchina ne guadagna moltissimo sia come COP che come EER visto che in inverno si lavora con temperature molto superiori ai 7 °C ed in estate molto al di sotto dei 35 °C, temperature queste prese come temperature limite da tutti i costruttori di Pompe di Calore per determinare le condizioni standard nella misura di COP ed EER.
3) In inverno si evitano tutti i problemi legati ad i cicli di sbrinamento visto che le temperature di esercizio non scendono mai sotto lo zero.
4) Si possono utilizzare per il recupero di calore i flussi di aria provenienti da zone "inquinate" come i servizi igienici e le cucine, sfruttando l'aria che deve essere estratta per assolvere alla norma UNI 10339 che prevede i classici 8-10 vol/h per i servizi igienici.

Macchine di questo tipo sono estremamente compatte (analogamente ai Roof Top) comprendendo al loro interno sia la UTA che la Pompa di Calore, evitando il collegamento tra UTA e Pompa di Calore idronica da realizzare con tubazioni e pompe di circolazione per alimentare le batterie dell'UTA; possono essere posizionate anche in ambienti chiusi (locali tecnici, tunnel di servizio, ecc...) e presentano efficienze in termini di COP ed EER molto elevate (si riescono a raggiungere valori pari a 8, 9 o anche 10).

Le portate d'aria trattate da queste macchine sono limitate (intorno ai 10000 mc/h) il che le rende maggiormente impiegabili per impianti ad aria primaria e fancoils piuttosto che per impianti a tutt'aria dove spesso sono richieste portate d'aria molto maggiori, ma consentono di avere comunque il controllo dell'umidità utilizzando opportuni optional di umidificazione.

Insomma una soluzione da considerare per risolvere problemi di spazio e di efficienza vista anche l'obbligo del recupero di calore dall'aria espulsa come previsto anche dalla legge (D.L 59/2009).