Fan coil e termoconvettori, che resa termica hanno?

Fan coil e termoconvettori: come sono fatti?

I termoconvettori sono dei terminali per il riscaldamento costituiti da tubi alettati che formano delle batterie. I tubi e le testate collettrici, in genere, sono in ferro o rame e le alette sono in acciaio o alluminio. Le batterie di scambio termico sono racchiuse in mobiletti dotati di griglie nella parte superiore e inferiore; attraverso la feritoia inferiore entra l’aria fredda, si riscalda passando attraverso le batterie e esce riscaldata attraverso la griglia superiore, ciò innesca un moto convettivo naturale. La resa termica è desunta dai cataloghi dei produttori attraverso tabelle, oppure calcolata con software che ne valutano la resa in base alle temperature A/R dell’acqua e dell’aria in ingresso (oltre alla specifica delle portate e delle perdite di carico lato acqua di prova).

I ventilconvettori, o fan coil se si usa il corrispondente anglosassone, sono dei termoconvettori a cui viene aggiunto un ventilatore. La convezione diventa forzata ed è possibile utilizzarli al contrario dei radiatori e dei termoconvettori, tanto in regime invernale quanto in quello estivo. I ventilconvettori sono dotati inoltre: di vaschetta per la raccolta della condensa in regime estivo e di batterie a due o quattro tubi. Dal punto di vista idraulico di termoregolazione sono dotati, in ingresso e in uscita, di valvola e detentore. La valvola può essere semplice, con testa termostatica o motore dotato di attuatore elettrotermico, collegato a un termostato.

I fan coil, se vengono utilizzati su impianti a portata fissa, vengono in genere dotati di valvole a tre vie (con via di bypass). Se invece vengono installati su impianti a portata variabile, vengono dotati di valvole a due vie (aperta o chiusa senza via di bypass).

In piccoli impianti in cui, in genere, non ci sono da soddisfare carichi contrapposti, vengono utilizzati fan coil con una batteria a due tubi (uno per l’andata e l’altro per il ritorno). Questo tipo di ventilconvettore viene percorso da acqua calda in inverno e acqua refrigerata in estate, se l’impianto provvede ad entrambi i servizi (riscaldamento e raffrescamento).

In impianti più grandi e con carichi contrapposti vengono utilizzati i fan coil dotati di due batterie e quattro tubi (due per ogni batteria di scambio), una batteria fa parte del circuito acqua calda per fornire calore e l’altra fa parte del circuito acqua refrigerata per sottrarre calore.

Fan coil: dove vengono installati?

Questa tipologia di terminali è stata molto sfruttata negli alberghi, negli hotel e nei grandi complessi ad uffici fino a che non è stata introdotto il sistema VRV. Benché quest’ultimo si sia, inizialmente, imposto in questo settore, questo andamento ha avuto una parziale battuta di arresto quando è stata regolamentata la quantità massima di refrigerante utilizzabile nei locali d’installazione, dalla EN 378. I refrigeranti a base di gas fluorati sono dannosi per l’uomo e con la norma di cui sopra è stato posto l’obiettivo di tutelarne la salute, limitandone l’utilizzo in alcuni locali, in base al volume e all’affollamento. Ciò ha fatto riscoprire l’interesse di alcuni progettisti verso gli impianti a fan coil a quattro tubi.

Mentre i termoconvettori hanno potenze limitate in genere fino al 1 kW, i ventilconvettori hanno potenze maggiori che possono arrivare fino a 10 kW. Per arrivarci, viene sfruttata la convezione forzata garantita dal ventilatore, accompagnata da batterie disegnate appositamente con più ranghi per migliorare lo scambio lato acqua ed aria; questa caratteristica permette di essere utilizzati in ambienti di grandi dimensioni e con soffitti alti. I ventilconvettori, avendo potenze elevate ed essendo più rumorosi a causa del ventilatore, sono più utilizzati in ambito terziario e meno in quello residenziale. Per ovviare a questa problematica ed entrare nel mercato degli impianti nelle abitazioni, i produttori, negli ultimi anni, hanno lavorato su nuovi progetti, realizzando dei nuovi fan coil specifici per queste applicazioni.

Essi hanno ventilatori più silenziosi, hanno potenze più limitate, sono fisicamente più piccoli. In alcuni casi diventano dei terminali ibridi, tra un radiatore e ventilconvettore, essendo dotati di piastra radiante, nella fase di messa a regime sfruttano la ventilazione forzata che dà maggiore potenza, arrivati in temperatura di setpoint il ventilatore viene spento e continuano a funzionare in convezione naturale con la piastra radiante.

Si raccomanda di controllare sui depliant la potenza in regime statico, le piastre radianti sono piuttosto piccole e se si vuole veramente sfruttare il terminale come termosifone, spesso, dobbiamo ricorrere a dei sovradimensionamenti ricorrendo a una/due taglie più grandi, rispetto a quelle che si sceglierebbero facendo il dimensionamento in regime di convezione forzata.

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Efficienza energetica degli impianti tecnologici

Il sistema edificio-impianto è di fondamentale importanza per ottenere prestazioni energetiche ottimali e rispondere così alla crescente esigenza di realizzare o trasformare manufatti edilizi a bassa efficienza in strutture con alte o altissime prestazioni. Purtroppo, gli impianti tecnologici, essendo prevalentemente nascosti all’interno dell’edificio, tendono troppo spesso a essere trattati dagli operatori del settore come elementi di importanza secondaria. Questo libro è stato scritto per rimarcare il loro ruolo centrale.L’opera, dopo avere fornito alcune fondamentali definizioni e chiarito essenziali concetti base, tratta le principali tipologie di impianti tecnologici: dalla ventilazione meccanica controllata (VMC), agli impianti di riscaldamento, climatizzazione e idrico sanitario fino agli impianti elettrici.Ogni impianto viene trattato secondo una impostazione base che facilita la consultazione e l’uso del manuale:• Caratteristiche peculiari• Indicazioni per la progettazione e l’installazione• Soluzioni per l’efficienza energetica• Riferimenti normativiOve pertinente, infine, sarà riportato il punto di vista delle norme UNI/TS 11300 quali base di calcolo di riferimento per il recepimento a livello nazionale della legislazione europea sul rendimento energetico in edilizia degli impianti. Enea Pacini, Architetto, libero professionista, si occupa di progettazione, installazione e manutenzione di impianti. Sostenitore della tesi che “la casa è una macchina per abitare”, da sempre pone l’attenzione sull’analisi del sistema edificio-impianto. Iscritto negli elenchi del Ministero degli interni come professionista antincendio, da diversi anni è socio AICARR. Volumi collegati• Manutenzione, ricostruzione e risparmio energetico, N. Mordà, C. Carlucci, M. Stroscia, II ed. 2019• Impianti idrico-sanitari, di scarico e di raccolta delle acque nell’edilizia residenziale, F. Re Cecconi, M. Fiori, II ed. 2018• Progettazione degli impianti di climatizzazione, L. De Santoli, F. Mancini, I ed. 2017

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Fan coil: che resa termica hanno?

I ventilconvettori più efficienti sono quelli che con il minimo ingombro riescono a dare potenza maggiore. Oggi, come in altre applicazioni, devono essere provvisti di ventilatori rispondenti alla normativa ERP; per garantire questi rendimenti quasi tutti hanno la regolazione a inveter. Per essere accoppiati con nuovi sistemi di generazione costituiti da caldaie a condensazione e pompe di calore, vengono utilizzati con temperatura di andata di 45 °C o meno e salti termici a/r di 5 °C. In regime estivo la temperatura di mandata si aggira intorno ai 7-9 °C sempre con salto termico di 5 °C.

Avere dei ∆t ridotti porta, da un punto di vista idraulico, a portate più elevate e perdite di carico maggiori rispetto ai radiatori; ciò si riperquote dal punto di vista dell’installazione nel ricorso a tubazioni più grandi e pompe più potenti.

Perciò, nel globale dell’efficienza del sistema, va valutata sia l’energia necessaria per i ventilatori, sia l’energia necessaria per i gruppi di circolazione.