recupero calore su C.T.A.

[gararic]

ho una domanda da fare: su una centrale di trattamento aria di portata pari ad 8.000 mc/h che sistema adottereste per il recupero di calore sull'aria ? (meglio se esperienza diretta...)

il classico sistema a batterie gemelle mi porta ad un recupero effettivo (stimato) di circa il 50%

grazie

[NoNickName]

Si arriva all'80-85% con un doppio recuperatore a flussi incrociati, ma dipende anche dalle temperature...

[Tom Bishop]

tutto dipende da quanta aria degli 8000m³/h viene presa dall'esterno.

[gararic]

tutto dipende da quanta aria degli 8000m³/h viene presa dall'esterno.

effettivamente non l'avevo specificato, nel mio caso sto attorno al 50% di aria esterna... la bateria di recupero è posta sul condotto di presa d'aria esterna (a monte quindi della miscelazione che avviene nella CTA) e quindi mi ritrovo a poter recuperare il calore su 4.000 mc/h di aria espulsa a 22°C per cederlo a 4.000 mc/h di aria presa a -5°C

d'inverno

d'estate le portate sono le stesse ma le temperature diverse...

OVVIAMENTE il 50% di recupero da me indicato è ovviamento rifferito ai 4.000 mc/h di aria di ricambio

[gararic]

Si arriva all'80-85% con un doppio recuperatore a flussi incrociati, ma dipende anche dalle temperature...

stiamo parlando dei doppi recueratori tipo quelli usati da menerga sulla cta per piscine?

[NoNickName]

stiamo parlando dei doppi recueratori tipo quelli usati da menerga sulla cta per piscine?

Non conosco menerga, ma i recuperatori sono usati molto comunemente da parte di tutti costruttori di CTA

[arkanoid]

Dal DPR412 con una portata di ricambio totale di 8000 mc/h il limite di ore di funzionamento per l'obbligo di installazione del recuperatore risultano, con oltre 2100 GG, 1.080 ore/anno.
Se la scuola funziona 6 giorni a settimana per 5 ore, il tuo limite è 36 settimane, che è probabile sia sufficiente per non avere l'obbligo.
Detto questo, consiglio anch'io un flussi incrociati.
La doppia batteria con la pompa la usiamo esclusivamente quando, come nell'ospedaliero, la garanzia di non miscelazione tra il flusso in espulsione ed in aspirazione è dominante. In quel caso un recupero del 50% è ottimistico.

[SimoneBaldini]

La doppia batteria la si utilizza dove si hanno problematiche d'ingombri. La garazia di sepaazione dei flussi con un flusso incrociato non è messa in discussione a meno che si rompa il pacco.
L'efficienta per la doppia batteria non credo che sia maggiore del 30% inoltre bisogna portare a scomputo l'assorbimento della pompa.
Il problema dell'avere rese maggiori del 50% in inverno è dovuto al fatto che il pacco si ghiaccia se stiamo aspirando aria a -5°C, le alternative sono i recuperatori adiabatici, molto costosi e a mio avviso poco pratici dato che hanno bisogno di manutenzione che pochi fanno.

[arkanoid]

La garazia di sepaazione dei flussi con un flusso incrociato non è messa in discussione a meno che si rompa il pacco.

Visto che non è una condizione facilmente identificabile, a mio avviso non è il massimo della sicurezza.

[NoNickName]

La garazia di sepaazione dei flussi con un flusso incrociato non è messa in discussione a meno che si rompa il pacco.

Visto che non è una condizione facilmente identificabile, a mio avviso non è il massimo della sicurezza.

Sì, ma a meno che il flusso estratto sia inquinato da agenti patogeni, tossici o fumi di cucina, se anche hai una piccola percentuale di miscela non è un grosso problema

[SimoneBaldini]

La garazia di sepaazione dei flussi con un flusso incrociato non è messa in discussione a meno che si rompa il pacco.

Visto che non è una condizione facilmente identificabile, a mio avviso non è il massimo della sicurezza.

Francamente non ho mai visto un macho rompersi per cause di utilizzo. Non credo che questa eventualità sia motivo di non utilizzo.

[simcat]

Hai preso in consederazione un "rotativo"?

[arkanoid]

La garazia di sepaazione dei flussi con un flusso incrociato non è messa in discussione a meno che si rompa il pacco.

Visto che non è una condizione facilmente identificabile, a mio avviso non è il massimo della sicurezza.

Sì, ma a meno che il flusso estratto sia inquinato da agenti patogeni, tossici o fumi di cucina, se anche hai una piccola percentuale di miscela non è un grosso problema

d'accordo, ma è vietato

[NoNickName]

d'accordo, ma è vietato

In quale applicazione? In generale non è vietato...

[arkanoid]

d'accordo, ma è vietato

In quale applicazione? In generale non è vietato...

Ospedali, come dicevo. Ci sono stati "esperimenti" di applicazione del ricircolo, ma solo locale, nell'ospedaliero da parte del Lazio e della Lombardia, ma sono stati fallimentari nel senso che la regola rimane il divieto.

[NoNickName]

Ospedali, come dicevo.

E dove lo dicevi? Forse l'hai pensato...
E poi perchè hai dirottato il thread di gararic?

[arkanoid]

La doppia batteria con la pompa la usiamo esclusivamente quando, come nell'ospedaliero, la garanzia di non miscelazione tra il flusso in espulsione ed in aspirazione è dominante. In quel caso un recupero del 50% è ottimistico.

[gararic]

nel mio caso trattasi di RSA (casa di riposo) dove è accettato il ricircolo dell'aria

speravo in qualche informazione "di prima mano" su sistemi di recupero termodinamico, o sui rotativi con recupero entalpico...

aggiungo una pedina: carel consiglia di umidificare l'aria da espellere prima di parla passaer per il recupero calore, in modo da migliorare il recupero estivo
ma col clima umidiccio-padano in cui mi trovo non credo ci sarebbero grandi risultati

[NoNickName]

...

aggiungo una pedina: carel consiglia di umidificare l'aria da espellere prima di parla passaer per il recupero calore, in modo da migliorare il recupero estivo

COSAAAAHHH?

[gararic]

...

aggiungo una pedina: carel consiglia di umidificare l'aria da espellere prima di parla passaer per il recupero calore, in modo da migliorare il recupero estivo

COSAAAAHHH?

ci sono un paio di articoli su riviste tecniche, se trovo i link li posto

metti di avere un humifog a bordo macchina, che usi d'inverno e riposa d'estate
metti di aggiungere una batteria di ugelli di umidificazione sulla CTA a monte della batteria di recupero calore dell'aria espulsa
la rendi più umida e più fredda, e puoi recuperare più energia frigorifera da restituire al flusso di aria esterna

[NoNickName]

metti di avere un humifog a bordo macchina, che usi d'inverno e riposa d'estate
metti di aggiungere una batteria di ugelli di umidificazione sulla CTA a monte della batteria di recupero calore dell'aria espulsa
la rendi più umida e più fredda, e puoi recuperare più energia frigorifera da restituire al flusso di aria esterna

AHhahahahah.... ma d'inverno noi dobbiamo scaldare l'aria interna, non raffreddare l'aria esterna.

[gararic]

metti di avere un humifog a bordo macchina, che usi d'inverno e riposa d'estate
metti di aggiungere una batteria di ugelli di umidificazione sulla CTA a monte della batteria di recupero calore dell'aria espulsa
la rendi più umida e più fredda, e puoi recuperare più energia frigorifera da restituire al flusso di aria esterna

AHhahahahah.... ma d'inverno noi dobbiamo scaldare l'aria interna, non raffreddare l'aria esterna.

risate a parte
d'inverno l'humifog lavorerebbe normalmente prima della batteria di post sul flusso d'aria da immettere
la variante proposta e di far lavorare l'humifod d'estate sul flusso di aria da buttare via
chiaro?
d'inverno il deltaT tra i due flussi d'aria sono abbastanza elevati da permettere un recupero di claore interessante, d'estate (in pianura padana, mica a dubai...) al contrario il delta T è di pochi gradi e quindi il recupero non è esaltante

[Ronin]

intervengo con un po' di ritardo in questo interessante thread per portarvi la mia esperienza (settore ospedaliero).

cominciamo col dire che il recuperatore a flussi incrociati è vietato solamente nei casi di obbligo di funzionamento a tutt'aria esterna (sale operatorie, rianimazioni, utic, sterilizzazioni, reparti infettivi/immunodepressi), mentre nei reparti di degenza si può tranquillamente utilizzare.
stando alle normative il recuperatore rotativo invece non potrebbe essere utilizzato da nessuna parte: questo perchè la 13779 vieta la miscelazione di aria a diversi livelli di qualità, e quindi per poterlo impiegare rispettando le norme UNI (che non è proprio semplice assumersi la responsabilità di averle violate) occorre prevedere estrazione separata da bagni, cucine e depositi, il che non si fa praticamente mai.

per la verità, la norma 13779 (appendice 1) prevede una furbata semplice da realizzare: quella di mettere il recuperatore (di qualunque tipo sia) in depressione da entrambi i lati: normalmente se guardate la sezione di una UTA tradizionale, il recuperatore si trova "aspirato" dal ventilatore di mandata e "premuto" da quello di ripresa: ciò significa che anche un piccolo trafilamento (che per la cronaca i recuperatori a piastre hanno SEMPRE, tra il 2% e il 5%) provoca il passaggio di aria di ripresa esausta e forse contaminata nella mandata.
ma se voi "ribaltate" la sezione del ventilatore di ripresa dall'altra parte, in modo che il recuperatore sia aspirato dalla ripresa, ottenete un effetto protettivo contro questa eventualità: anche nel caso di trafilamento, è la mandata che viene aspirata dalla ripresa (perchè il ventilatore di ripresa si trova attaccato al recuperatore, mentre quello di mandata ha in mezzo batterie varie), e il flusso d'aria di mandata è protetto.
così fate bella figura coi committenti, a costo zero (anzi, talvolta avere una macchina in linea invece che affiancata costa pure di meno).


detto questo parliamo anche dell'efficienza:
faccio prima una piccola digressione teorica: il rendimento è diverso dall'efficienza, perchè il rendimento è la percentuale recuperata su quella recuperabile teoricamente, mentre l'efficienza è quella recuperata su quella spesa, perciò i due termini non sono uguali, nè concettualmente, nè quantitativamente (un recuperatore con il 50% di efficienza ha un rendimento vicino al 70%): perciò due volumi/ora con recupero al 50% di rendimento costano energeticamente DI PIU' di 1 volume ora senza recupero.
a questo aggiungete che la norma per il calcolo del rendimento (pardon, efficienza ) prevede ben 7 punti di misurazione, con diversi rapporti delle portate: il 99,9% dei costruttori NON dichiara il punto in cui la prova viene effettuata, e sapete perchè?
perchè la prova la fanno con portata in espulsione doppia della mandata (caso che nella realtà non si verifica MAI, neanche nei reparti infettivi la depressione è così spinta), ottenendo così un rendimento artificialmente aumentato (del 20-30% rispetto alle condizioni normali in cui la portata in espulsione è circa uguale a quella di mandata): quindi attenzione ai certificati; provate a chiedere ad un produttore non tedesco il punto in cui è fatta la misura del rendimento del suo recuperatore, e osservate le risposte...

detto questo, parliamo dei risultati pratici:
l'efficienza del recupero a batterie è trascurabile: raggiunge il 50% in condizioni nominali, le quali però si verificano 100 ore all'anno forse (almeno qui da me a rimini); in compenso crolla quasi subito al di fuori, e la batteria sta lì a perdere 150 Pa tutto l'anno, e quindi ci si rimette un pacco di quattrini.
l'efficienza del recupero a flussi incrociati già è migliore, ma il bilancio sull'arco dell'anno rimane comunque negativo: questo perchè il recuperatore recupera per 2500 ore circa, ma per tutte le 8700 ore costa una perdita di carico che è almeno 250 Pa (per mantenerne i costi a livelli tollerabili): il risultato è praticamente in pari dal punto di vista dell'inquinamento, ma fortemente negativo dal punto di vista economico: in sostanza è il risultato di una legge anni '90 quando il riscaldamento si faceva già a gas mentre l'elettricità si faceva a petrolio, ed allora ambientalmente aveva senso imporre il recupero: oggi questo obbligo di fatto è un danno economico senza alcun passo avanti per l'ambiente.

è possibile migliorare l'efficienza dei recuperatori a piastre con i sistemi riportati da qualcuno: mettendone due a cavallo della batteria di raffreddamento (es. edilclima Xpost) si può ottenere una riduzione dei consumi estivi.
oppure umidificando prima del recuperatore l'aria di ripresa: se voi umidificate, ottenete raffrescamento evaporativo, quindi la vostra aria a 26°C con il 60% di umidità può diventare aria a 22°C con il 95% di umidità: la resa di un recuperatore che lavora con dT 30-22 è significativa, mentre quella di un recuperatore a 30-22 è trascurabile.
il problema è che l'umidificatore (es. umifog di carel) costa talmente tanto (4 contro 1 dell'elettrodi immersi e 2,5 delle resistenze corazzate) che non ve lo ripagate mai.
altri ancora prevedono il bypass del recuperatore statico, ma di fatto la perdita di carico del ramo di bypass è praticamente uguale a quella del recuperatore, altrimenti bisognerebbe costruire uta ancora più grandi, con costi ancora maggiori, sicchè alla fine l'impatto sulla riduzione dei costi è minimo.

esistono poi altri sistemi di recupero innovativi, come i recuperatori ad accumulo (es. edilclima eta accu): efficienze monstre, ma costi esorbitanti, che si giustificano solamente in un edificio nuovo se avete dei premi (es. volumetrici) o comunque delle ragioni di immagine per arrivare in classe A.

oggi come oggi la soluzione più promettente è data dal recupero termodinamico a pompa di calore; si può fare in due maniere:
1- recuperando le batterie ad acqua esistenti con una pompa di calore acqua-acqua: si lavora a cop 4.5 e in estate si può recuperare il calore estratto dalla batteria del freddo ottenendo il post-riscaldamento gratuito; in più l'installazione è del tutto trasparente e il costruttore di UTA è quello che volete voi perchè per la macchina son sempre batterie idroniche
2- eliminando la sezione del recuperatore, e sostituendola con una coppia di batterie con circuito termodinamico dedicato: in questo modo dimensionando il circuito per l'invernale si ottiene un cop tra 6 e 7 (assolutamente galattico); per l'estivo ovviamente la pdc è insufficiente e fa solo raffrescamento, quindi la batteria del freddo rimane per la deumidificazione, così come rimane il post

in sostanza visti i cop può aver senso usare 1 se non ho il cogeneratore (in questo modo l'uta è autonoma e in teoria non serve nè rete post nè circuito idronico per il freddo), viceversa il calore di post costa talmente poco che conviene di gran lunga usare 2.
bisogna considerare anche che 2 è un sistema con già anni di vita sulle spalle (es. primaria, clivet, ecc.), mentre 1 è un'applicazione ancora abbastanza sperimentale.

tempi di rientro indicativi dell'investimento maggiorato (perchè chiaramente costa di più del recuperatore statico): 1-3 anni, 2-1 anno, supponendo un funzionamento continuo.
visti i risultati, alcuni miei clienti si stanno convincendo ad operare un retrofit a tappeto del loro parco UTA: i recuperatori passivi (batterie idroniche, piastre, rotativo) stanno per diventare relitti del passato.

[Kalz]

grazie Ronin per il trattato

[gararic]

grazie ronin

sarebbe utile riuscire a quantificare l'utilità del recupero di calore "classico" a batterie gemelle, perchè la tua teoria delle 100 ore/anno di utilità mi risulta mica: consideriamo anche l'invernale, perchè la CTA lavora tutto l'anno, e quindi in inverno le batterie di recupero hanno deciamente molte più ore di funzionamento "effettivamente efficace"
(chiedo scusa per il bisticcio di parole)

resterebbe quindi assai utile riuscire a quantificare il risparmio annuale, per l'invernale si potrebbero usare le temperature medie mensili, perchè se hai ragione tu ci sono in giro un sacco ma proprio un sacco di CTA in giro che buttano via energia anzichè recuperarla

finalmente qualcuno mi capisce sulla via del raffreddamento evaporativo indiretto (sull'aria di espulsione) ovviamente quando paragoni i deltaT c'è un piccolo refuso, si ottiene 30->22 invece dei 30->26 sull'aria

il problema del costo dell'umidificatore non lo capisco: SE io decido di umidificare con quella tecnologia (facendomi le mie considerazioni sul costo dell'impianto e sul risparmio energetico ottenibile), visto che installo l'apparecchiatura VALUTO se utlizzarla anche nella stagione estiva, anzichè solo in quella invernale, con poca spesa di impianto in più e con un maggior recupero energetico

sul termodinamico... devo leggermi bene il tuo scritto
è vero che sulle unità compatte esempio clivet lo si fa da tempo... sulle CTA non lo si propone solo per inerzia e pigrizia di costruttori e progettisti? ci devo pensare

[Ronin]

grazie a voi per la discussione ad alto livello

sarebbe utile riuscire a quantificare l'utilità del recupero di calore "classico" a batterie gemelle, perchè la tua teoria delle 100 ore/anno di utilità mi risulta mica: consideriamo anche l'invernale, perchè la CTA lavora tutto l'anno, e quindi in inverno le batterie di recupero hanno deciamente molte più ore di funzionamento "effettivamente efficace"

ti dico la situazione qua di rimini (per cui ho calcolato l'anno tipo con le temperature orarie medie (8760 valori) tirate fuori tramite i valori registrati per 10 anni dalle centraline dell'arpa.
lavoro che poi l'enea ha esteso a tutto il nord italia, si trovano sul sito del CTI, basta iscriversi per averle.

bene, qui a rimini le ore durante l'anno in cui la temperatura si trova sotto i +2°C (cioè da +2 a - infinito), ovvero quelle in cui la batteria idronica rende più o meno la potenza nominale (si va da Test a + 18°C perchè il resto lo si deve necessariamente dare per zone con il post-riscaldamento: quindi sono 16°C di dT) sono solamente 149.
le ore fino a +5°C (in cui la batteria rende ancora qualcosa) sono solamente 750 (comprese le 150 di prima). al di fuori di questo range di temperatura, la doppia batteria ha una resa paragonabile al consumo elettrico della pompa (in termini di costo).
è un po' che volevo scrivere un articolo completo con un foglio excel che sto pian piano affinando: prima o poi lo pubblico...

il problema del costo dell'umidificatore non lo capisco: SE io decido di umidificare con quella tecnologia (facendomi le mie considerazioni sul costo dell'impianto e sul risparmio energetico ottenibile)

in linea teorica concordo con te, ma il risparmio energetico ottenibile con l'umidificatore adiabatico (ad acqua) rispetto a quello termodinamico (a vapore) è pari a ZERO, giacchè il calore glielo devi comunque buttare dentro in qualche modo. si ottiene un risparmio economico per via del fatto che di solito non c'è la caldaia a vapore e quindi l'umidificatore è elettrico.
ma questo risparmio economico, considerato che il costo dell'umidificatore è 4x, e le ore di funzionamento sono certamente meno di 1000 (qui a rimini ad esempio le ore di funzionamento sono pari a ZERO: a parte in sala operatoria, si può tranquillamente tenerlo costantemente spento senza avere nessuna lamentela), porta generalmente a PBT sopra i 10 anni (e prima o poi si guasterà anche, 'sto umidificatore...): non ho da esibire un foglio excel con gli 8760 valori orari, ma i conti della serva ce li siamo fatti, e non tornano nemmeno mettendoci dentro il cambio degli elettrodi che con il tempo si "mangiano" per il calcare.
nessuna azienda ch'io conosca finanzia investimenti con un pbt del genere (è meglio investire in FV, piuttosto...), e anche se li finanziasse, la lista degli investimenti con pbt più bassi (=da fare prima) è veramente lunghissima

sulle CTA non lo si propone solo per inerzia e pigrizia di costruttori e progettisti? ci devo pensare

non lo si propone non per inerzia, ma perchè la visione è quella dell'impiantista, non dell'energy manager.
i circuiti termodinamici esistono da tempo sui rooftop, ma sulle UTA non hanno mai fatto presa per il semplice motivo che è impossibile (sì: impossibile, almeno con la tecnologia attuale) regolare un circuito termodinamico per ottenere i risultati che si ottengono con l'idronico. non è possibile cioè, regolare un'UTA che alimenta tramite un unico circuito termodinamico pre, freddo ed 1 o più batterie di post.
inoltre siccome le portate invernali ed estive sono molto diverse, dimensionare un circuito pdc per l'estivo significa che in invernale si avranno blocchi per insufficiente scambio termico dovuto alla portata ridotta: quindi un'UTA non può funzionare con il solo circuito ad espansione diretta.
per questi motivi il recupero a pdc non ha mai preso piede, se non nelle situazioni monozona a forte umidità e portata costante (es. piscine, dove da tempo esistono UTA dedicate con recupero a pompa di calore).

con i budget per realizzare i lavori sempre più compressi all'osso, se uno si alza e dice montiamo due circuiti dove ne basterebbe uno, lo guardano come si guarderebbe un disco volante che rigurgita donne nude...

ma con i costi sempre crescenti dell'energia, oggi si può ragionare in un ottica di investimento in efficienza energetica: realizzo una UTA tradizionale, con batteria calda, fredda e post-riscaldi idronici, ed al posto della sezione di recupero passiva metto un recupero a pdc dimensionato per l'invernale, che in estivo mi darà quel che può e sarà integrato dalla batteria fredda, lasciando il post idronico a fare il suo lavoro tutto l'anno: in questo modo lo faccio funzionare a piena potenza per gran parte dell'anno e il recupero dell'investimento è il più veloce possibile.
l'evoluzione successiva di questo passo evolutivo già imponente, sarà quella di prevedere ogni due UTA, una ad espansione diretta, ed una a pdc acqua/acqua, con la quale in stagione estiva si può rialimentare i post-riscaldi di tutte e due (ributtandoci il calore che la pdc estrae dalla batteria fredda): questa scelta è già migliorativa oggi, salvo che non si abbia la combo impianto di cogenerazione + gruppo frigo condensato ad acqua (caso piuttosto raro): basta il tempo che la tecnologia maturi e credo prenderà piede.