Ventilazione naturale e raffrescamento adiabatico per gestire il clima di grandi ambienti industriali

28 03 2019

Ventilatori Unilab per la ventilazione naturale installati in copertura

Esistono tecnologie, come la ventilazione naturale e il raffrescamento adiabatico, che permettono di impattare sul microclima interno degli edifici con un utilizzo nullo o minimo di corrente elettrica.

Grazie alla ventilazione naturale è possibile smaltire il caldo in eccesso e mitigare le condizioni climatiche in grandi ambienti, vale a dire con volumi paragonabili a quelli di un centro commerciale o di un capannone industriale.

La presenza di un sistema di raffrescamento adiabatico permette di ampliare il campo di applicazione della ventilazione naturale anche ad ambienti di dimensioni ridotte come palestre, negozi, uffici.

Entrambi i sistemi, ventilazione naturale e raffrescamento adiabatico, sfruttano i principi della fluidodinamica e della termodinamica per sostituire il lavoro (inteso come energia termica di scambio) che nei tradizionali sistemi di condizionamento, si ottiene con macchinari azionati elettricamente, con relativo dispendio di risorse energetiche. Questo approccio garantisce nel tempo un notevole risparmio sui costi energetici e dell’impatto ambientale.

È bene precisare che, contrariamente al condizionamento tradizionale che lavora su setpoint impostati dall’utente, i sistemi naturali come la ventilazione naturale e il raffrescamento adiabatico, dipendono dalle condizioni esterne, in particolare da temperatura e umidità relativa dell’aria. Questo non significa che una certa regolazione non sia possibile anche con questo tipo di sistemi passivi o semi-passivi. Anche se la possibilità di pilotaggio del sistema rimane limitata rispetto ai sistemi di condizionamento classici, questo limite è ampiamente bilanciato dall’abbattimento dei costi di manutenzione e dei costi energetici (nulli per la ventilazione naturale, molto ridotti per il raffrescamento adiabatico).

Il vantaggio in termini di risparmio energetico si fa più importante con l’aumentare dei volumi in gioco; ecco perché è nei grandi volumi industriali, dove il condizionamento classico diventa una soluzione impraticabile, che la ventilazione naturale ed eventualmente il raffrescamento adiabatico trovano il loro campo di applicazione ideale.

Con la ventilazione naturale è possibile ottenere uno spostamento dell'aria calda verso il sommo dell'edificio da dove viene espulsa. Lo strato basso dove si trovano le persone rimane più fresco

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Limitare l’umidità prodotta dal raffrescamento adiabatico grazie alla ventilazione naturale

L'umidità introdotta dal raffrescamento adiabatico può essere dannosa se non viene espulsa con la ventilazione naturaleMentre la ventilazione naturale è un sistema che consente anche da solo di raggiungere risultati importanti nella mitigazione del clima di edifici di grandi dimensioni, un sistema di raffrescamento adiabatico può essere impiegato solo se all’edificio viene garantito un adeguato ricambio d’aria.

L’introduzione di molecole di h2o in un ambiente chiuso è infatti più dannoso che utile, se l’umidità in eccesso non viene adeguatamente scaricata verso l’esterno.

Se l’aria più calda e umida non viene smaltita mano a mano, il solo raffrescamento adiabatico conduce ad una saturazione dell’aria umida all’interno dell’edificio, con conseguente aumento della temperatura percepite e quindi del disagio micro-ambientale.

Esistono diversi modi per smaltire l’aria umida in eccesso, dai più banali come aprire la finestra, a sistemi di espulsione più raffinati, dimensionati appositamente per massimizzare le prestazioni. Si parla in questo caso di sistemi di ventilazione naturali.

Ampliare il campo di applicazione della Ventilazione Naturale affiancandola al raffrescamento adiabatico

Anche  la Ventilazione Naturale può trarre grande beneficio dalla presenza di un sistema di raffrescamento adiabatico che agisce sullo stesso ambiente. Ricordiamo infatti che la pura ventilazione naturale lavora sul gradiente termico interno esistente tra l’aria fredda stratificata più in basso e l’aria calda presente a quote più elevate. Il trattamento adiabatico permette di abbassare, entro un certo range, la temperatura dell’aria immessa, ampliando il campo di applicazione della ventilazione naturale anche quando all’esterno fa molto caldo.

Per garantire la massima efficienza, un sistema di ventilazione naturale, eventualmente accoppiato con il raffrescamento adiabatico, deve essere correttamente ingegnerizzato e deve servirsi di prodotti con un livello di performance adeguato.

L’approccio che si limita all’apertura di porte e finestre esistenti, oltre a risultare nella maggior parte dei casi notevolmente sottodimensionato, è molto più difficile da controllare e rischia di annullare i benefici.

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