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Riscaldare con la ventilazione

 

Negli edifici passivi, l'impianto di ventilazione riscalda anche gli ambienti e ciò consente di rinunciare ad un impianto convenzionale di riscaldamento. Il riscaldamento mediante la ventilazione è però indicato solo nel caso in cui la temperatura dell'aria insufflata non deve superare di molto i 20 °C e questo è possibile solo negli edifici passivi grazie alle esigue perdite di calore. L'aria esterna è normalmente riscaldata da scambiatori con un rendimento del 90% e il fabbisogno rimanente di calore viene coperto da un gruppo elettrico o da una piccola pompa di calore. L'aria fresca riscaldata viene insufflata in una parte dell'alloggio e quella esausta aspirata in un'altra.

 

Riscaldare con la ventilazione senza immettere aria troppo calda non è possibile in edifici convenzionali, mentre lo è negli edifici passivi, perché questi hanno un fabbisogno termico così esiguo che la quantità di calore necessario per compensare le perdite può essere fornita con l’aria ad una temperatura di poco superiore ai 20°C.

 

Riscaldare gli ambienti con il normale ricambio d'aria è possibile solo quando la potenza richiesta non supera i 10 W/m². Con questa potenza si può alzare la temperatura di 1 m³ d’aria esterna da –10°C all'esterno a +20°C , cioè di 30 K.

 

Facciamo un esempio riferibile ad una casa con una superficie di 100 m² e un volume di 270 m³: ipotizzando un tasso di ricambio di 0,4/h, la quantità d’aria da ricambiare è di 0,4 x 270 m³ = 108 m³/h ossia di 1,08 m³/m². Per raggiungere la temperatura di 20°C quando all’esterno si registrano –5°C, la temperatura dell’aria deve essere aumentata di 25 K. Quindi si ha:

1,08 m³/m² * 25 K * 0,33 Wh/(m³ K) = 8,9 W/m²

dove il valore 0,33 Wh/(m³ K) è la capacità termica dell'aria.

 

Una temperatura di –10°C è molto rara nell’Italia peninsulare. Per raggiungere i desiderati 20 °C, la temperatura dell’aria esterna, raramente si deve innalzarla di 30 K. La potenza di 10 W/m² è dunque richiesta solo eccezionalmente e per pochi giorni.

 

Il buon funzionamento del riscaldamento tramite ventilazione richiede perdite minime per trasmissione e un'elevata impermeabilità dell'involucro (assenza di infiltrazioni d'aria fredda). Infatti, la trasmittanza termica U dell'involucro edilizio di questi edifici è di soli 0,15 W/(m² K) e quella delle finestre di 0,8 W/(m² K). L'impermeabilità garantisce un ricambio d'aria per infiltrazione n₅₀ < 0,6. Il raggiungimento di questi valori richiede un’elevata precisione di progettazione e di costruzione. Gli errori tollerabili sono notevolmente minori di quelli ammissibili nei sistemi di riscaldamento ad acqua.

Estratto da:

Aria - Calore - Luce

Il comfort ambientale negli edifici

di Uwe Wienke

 

DEI - Tipografia del Genio Civile, Roma, 2005, 17/24, ca. 380 pp. + CD-Rom, ISBN 88-496.1441-1. Prezzo: Euro 39,00