La VMC permette davvero un risparmio in bolletta?

(di M. Masolini) Il post pandemia ha portato l’utente finale a prestare maggiore attenzione alla qualità dell’aria che respiriamo con una conseguente richiesta, in fase di progettazione, di garantire che la qualità dell’aria interna dell’abitazione sia priva di agenti patogeni. In questo sicuramente la Ventilazione Meccanica sta giocando un ruolo importante tant’è che, negli edifici pubblici, è stata resa obbligatoria dal 6 Dicembre 2022.

Ma questo è anche il periodo della grande attenzione rivolta ai costi energetici alle stelle. L’aumento esponenziale delle bollette ha portato l’utente finale anche a soffermarsi sull’efficienza delle case, sia per quanto riguarda l’involucro, sia per quanto riguarda gli impianti e l’utilizzo delle fonti rinnovabili.

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E se la qualità dell’aria deve essere un costo in bolletta bisogna vedere anche fino a che punto l’utente finale è disposto a pagare. È compito del progettista capire come la Ventilazione Meccanica possa impattare sulle bollette finali del cliente finale.

Per farlo partiamo dall’analisi dei componenti e proviamo a fare qualche ragionamento.

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Quali componenti della VMC permettono un risparmio energetico e quali invece impattano negativamente sulla bolletta?

Come di certo saprai la Ventilazione Meccanica permette di scambiare aria tra l’interno e l’esterno di una abitazione in modo continuo, eliminando aria esausta dall’unità immobiliare ed immettendo aria nuova dall’esterno. E grazie al recuperatore il calore dall’aria esausta interna, che si trova a circa 20°C, viene trasferito all’aria esterna che si trova, ipotizziamo, a -5°C.

Quanto più calore riesce a trasferirsi tra aria interna e aria esterna, maggiore è il rendimento del recuperatore. Ma quest’aria ha bisogno di un ventilatore per muoversi all’interno delle tubazioni il quale, in un impianto a Ventilazione Meccanica, sarà acceso molte ore durante la giornata.

Quindi esiste davvero una sorta di bilancio energetico che vede, da un lato, dell’energia recuperata dall’aria interna e, dall’altro, dell’energia spesa per i ventilatori della macchina.
Per capire se la VMC consente davvero un risparmio energetico è necessario approfondire questo bilancio. Ne parlo nel corso VMC Smart che trovi qui.

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Il Bilancio energetico su un impianto di Ventilazione Meccanica Controllata

Per approfondire meglio il tema del bilancio energetico introduciamo il concetto delle dispersioni di un edificio, queste possono avvenire sia per trasmissione, quindi attraverso le pareti, la copertura, gli infissi, ecc., sia per ventilazione, ovvero quelle che si verificano nel momento in cui vengono aperti gli infissi per “cambiare aria” all’interno dell’edificio.

La norma che regola queste perdite per ventilazione è la UNI 10339, che viene richiamata dalla UNI TS 11300, la stessa che è alla base del calcolo della Certificazione Energetica e della Legge 10. È questa norma a stabilire quale deve essere, da progetto, il ricambio d’aria per ciascuna tipologia di edificio che sarà quindi diverso tra un’abitazione oppure un ospedale, per esempio.

Per un edificio residenziale il ricambio d’aria previsto è pari a 0.5 vol/h, moltiplicati per un fattore di correzione per la ventilazione in condizioni di riferimento, pari a 0.6. In pratica si parla di 0.3 vol/h (0.5*0.6) per un edificio di tipo residenziale.

A questo punto ci sono due considerazioni da fare:

1. cosa significa un ricambio di 0.3 vol/h?
   Significa che in una abitazione di 100 m2 e una altezza di 3 metri, si avrà un volume pari a 300 m³, ovvero si dovranno ricambiare 90 m³ (300*0.3) di aria ogni ora;
2. come avviene questo ricambio in modo naturale?
   Se l’utente ha degli infissi vecchi il ricambio avviene attraverso gli spifferi in modo continuo nella giornata e quando apre gli infissi. Se gli infissi invece sono nuovi e a tenuta, il ricambio può avvenire solamente nel momento in cui vengono aperte le ante. Questa considerazione è solo per dire che spesso, quando ci troviamo in un’abitazione con infissi nuovi, non si può essere affatto certi che questi ricambi avvengano. Ma è corretto considerarli come dato di partenza per il nostro bilancio perché sono quelli suggeriti dalla norma di riferimento.

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Detto questo, ora dobbiamo fare tre ipotesi:

1. Temperatura interna di progetto, che in una abitazione possiamo fissare a 20°C.
2. Gradi giorno della zona in cui si trova l’unità immobiliare, ipotizziamo 2400 GG. Ti ricordo che i gradi giorno altro non sono che la somma, estesa a tutti i giorni dell’anno, della differenza (solo quella positiva) tra la temperatura dell’ambiente interno e la temperatura media esterna giornaliera.
3. I giorni della stagione di riscaldamento, che sono i giorni in cui ci sarà un beneficio dal punto di vista termico dall’utilizzo della VMC, che ipotizziamo siano 182.

Senza dover utilizzare un software, procediamo con qualche semplice approssimazione. Con questi dati è facile calcolare una differenza di temperatura media, pari a 13.19°C (2400/182), che ovviamente significa una temperatura media esterna della località pari a 6.81°C (20-13.19).

Conoscendo il calore specifico dell’aria che è pari a 0.34 Wh/m³K, si può calcolare una potenza media di 363.16 W (81*13.19*0.34), che comporta un consumo di energia durante il periodo di riscaldamento pari a 1586.30 kWh (363.16/1000*182*24).
Un recuperatore con un rendimento del 90% permette di recuperare il 90% di questa energia.

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Se vuoi capire nel dettaglio quali sono i componenti di un impianto di VMC e imparare a progettarli ti consiglio di cliccare qui.

Per terminare il nostro bilancio è necessario andare a considerare anche il consumo dei ventilatori che, in quanto tale, non è presente solamente durante il periodo di riscaldamento, ma tendenzialmente durante tutto il periodo dell’anno. Una potenza media per un piccolo residenziale potrebbe essere pari a 80 W, e questo vorrebbe dire un consumo pari a circa 700 kWh elettrici.

È ovvio che per fare un calcolo più raffinato si dovrebbe capire:

• da quale vettore energetico è fornita l’energia necessaria per il riscaldamento dell’aria in ingresso al fine di applicare il fattore di conversione dell’energia primaria;
• quale quota di questa energia è coperta da fonti ad energia rinnovabile;
• quante ore rimangono effettivamente accesi i ventilatori della VMC.

Quello che ci tenevo ad evidenziare è come non si possa considerare un impianto di VMC un investimento economico e parlare quindi di break even point. Sarebbe più corretto considerarlo, come si evince dai numeri, un investimento per il confort e la qualità dell’aria interna.

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L’articolo è di Matteo Masolini, ingegnere libero professionista e termotecnico da più di 13 anni oltre che responsabile tecnico e fondatore di CEFTI, Centro Formativo Termotecnico Italiano, società leader nella formazione in ambito Termotecnico ed Energetico. Inoltre, ispettore della Regione Emilia-Romagna per la verifica di conformità degli APE, ispettore del Catasto Regionale degli Impianti Termici per la Regione Emilia-Romagna e operatore termografico di secondo livello.

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