Ductless air conditioning systems

Gli impianti ductless per il condizionamento dell’aria si stanno imponendo anche nei mercati tradizionalmente più legati all’utilizzo delle canalizzazioni, anche se permane qualche dubbio sulla possibilità di mantenere una corretta qualità dell’aria, un aspetto tuttavia rimediabile ricorrendo ad opportune integrazioni di ventilazione.

Cortesia Daikin

Cortesia Daikin

Nel nostro immaginario di europei, il condizionamento dell’aria nelle abitazioni e nei piccoli locali (quando presente) è prevalentemente costituito da unità autonome di tipo split o tutt’al più da impianti idronici dotati di unità fan coil, mentre nei corrispondenti locali negli Stati Uniti prevalgono ampiamente gli impianti canalizzati a tutta aria. Questo è indubbiamente vero, anche se negli USA si è fatto sempre largo uso anche di unità autonome (in gran parte però non di tipo split, bensì con tutti i componenti integrati in un solo apparecchio da applicare a finestra, il tipico condizionatore old-style ingombrante e rumoroso che domina ancora oggi in molti alberghi economici di quel Paese).

Gli impianti a pompa di calore permettono oggi di provvedere a tutti i fabbisogni di riscaldamento e raffrescamento di un edificio. A completamento di una reale climatizzazione, rimane solo da provvedere ad un corretto ricambio d’aria e al controllo dell’umidità relativa (Samsung).

Gli impianti a pompa di calore permettono oggi di provvedere a tutti i fabbisogni di riscaldamento e raffrescamento di un edificio. A completamento di una reale climatizzazione, rimane solo da provvedere ad un corretto ricambio d’aria e al controllo dell’umidità relativa (Samsung).

Tuttavia, negli ultimi anni, sul mercato d’oltreoceano sta avanzando una rivoluzione che sembra inarrestabile, con le unità di tipo split che vanno espandendosi in modo esponenziale a spese delle “vecchie” soluzioni di tipo canalizzato. Questo, ai nostri occhi, è un po’ sconcertante, in quanto non sembra possibile che la caposcuola dell’impianto centralizzato ad aria distribuita e delle corrette quote di ventilazione con aria esterna ceda così facilmente le armi. Come vedremo, le cause di tale fenomeno sono prima di tutto economiche, il che vuol dire che non stiamo assistendo ad un totale ribaltamento delle regole, quanto ad una ricerca di compromesso dettata da una decisa stretta sul contenimento dei costi. Infatti, gli imprenditori edilizi, che ovviamente anche negli USA rappresentano gli attori principali del mercato del condizionamento dell’aria, si sono accorti che, in occasione delle ristrutturazioni abitative molto frequenti in quella realtà, sia più conveniente passare ad una soluzione priva di canalizzazioni, con meno componenti da installare, meno lavori di posa e mascheratura e meno operatori specializzati da mettere in campo. In un primo momento, i condizionatori split erano considerati solo dei rimedi “di fortuna” destinati ad equipaggiare piccoli locali aggiuntivi o moduli prefabbricati ma, in seguito, soprattutto grazie alla maggiore disponibilità di mercato dei sistemi evoluti già ampiamente diffusi in Europa e in Asia (multisplit, VRF, ecc.) la marcia delle “conversioni” si è fatta imponente, superando anche l’innato conservatorismo statunitense in tema di impianti.

La soluzione più semplice ed immediata di completamento, per chi ha a disposizione un solaio, consiste nell’installazione di un piccolo impianto VMC a singolo flusso con bocchette igroregolabili, che richiede una posa limitata di canalizzazioni (Aldes).

La soluzione più semplice ed immediata di completamento, per chi ha a disposizione un solaio, consiste nell’installazione di un piccolo impianto VMC a singolo flusso con bocchette igroregolabili, che richiede una posa limitata di canalizzazioni (Aldes).

Di quanto sta accadendo sul mercato degli USA potrebbe anche importarci relativamente, visto che da noi, per quanto riguarda il residenziale e una buona parte del terziario di piccole dimensioni, gli impianti canalizzati assai sono poco presenti. Eppure non è esattamente così: proprio adesso cominciano infatti a diffondersi nella nostra realtà molti piccoli impianti canalizzati dotati di scambiatori di calore, a volte completi di filtri ad alta efficienza e sensori per la ventilazione controllata, mentre finalmente appare acquisito presso i progettisti il patrimonio di cultura relativo alla qualità degli ambienti interni, che proprio dagli Stati Uniti abbiamo lentamente recepito negli anni. Assistere ora a questo improvviso cambiamento di rotta inevitabilmente stimola a porgerci qualche domanda, del tipo se convenga o meno seguire quella che per noi rimane un’evoluzione qualitativa (il canalizzato) oppure ripiegare su quella che sembra una strada più facile ma forse troppo legata a dei compromessi sulla qualità dei risultati.

 

Soluzioni ductless e canalizzate a confronto

Senza ripercorrere tutto il processo evolutivo che ha contraddistinto il settore del condizionamento basato su unità di installazione indipendente ad espansione diretta, basti ricordare che, in pochi anni, si è passati da semplici unità di tipo split a veri e propri impianti modulari, dotati di grandi doti di flessibilità e rendimenti energetici molto elevati, in grado di servire ambienti di varia cubatura e complessità, dalla semplice stanza o ufficio ad intere palazzine e pubblici esercizi di piccole e medie dimensioni. Il progresso è stato notevole anche grazie allo sviluppo di controlli elettronici di gestione sempre più potenti, grazie ai quali è oggi possibile regolare efficacemente la temperatura di più ambienti, in modo differenziato, all’interno dello

Molti impianti ad espansione diretta utilizzano come unità interne fan coil canalizzabili: non si eliminano quindi le condotte ma la loro estensione è più contenuta rispetto ad un impianto a tutta aria. Alcune unità di questo tipo possono gestire anche l’apporto di aria esterna e sono dotate di recuperatore di calore.

Molti impianti ad espansione diretta utilizzano come unità interne fan coil canalizzabili: non si eliminano quindi le condotte ma la loro estensione è più contenuta rispetto ad un impianto a tutta aria. Alcune unità di questo tipo possono gestire anche l’apporto di aria esterna e sono dotate di recuperatore di calore.

stesso edificio. Una sola unità esterna può servire anche decine di unità interne di vario tipo, a parete, da incasso o da controsoffitto, adattandosi altrettanto bene alle nuove costruzioni e ad edifici già esistenti, limitando l’impatto sull’estetica esterna che era un limite molto sentito delle soluzioni mono-split. L’installazione è senz’altro più semplice ed economica rispetto ad un impianto canalizzato, specialmente dovendo intervenire su edifici non di nuova costruzione o storici, mentre le volumetrie tecniche da sottrarre ai volumi occupabili sono molto più contenute. Inoltre, l’utilizzo ormai generalizzato dei compressori ad inverter e l’impiego della tecnologia a portata variabile di refrigerante consentono attualmente dei rendimenti energetici molto elevati. I sistemi più avanzati con pompa di calore permettono oggi di controllare in modo più che soddisfacente il clima anche nel periodo invernale, ed alcuni modelli si occupano anche della produzione di acqua calda sanitaria, coprendo così tutti i servizi del “vecchio” impianto di riscaldamento oltre a provvedere al condizionamento dell’aria. Insomma, le soluzioni di condizionamento ductless sembrano proprio la scelta ideale, almeno per ambienti non troppo vasti o troppo affollati, come appunto quelli residenziali o del terziario di dimensioni limitate. Non sempre il risultato è però impeccabile: capita spesso, infatti, di imbattersi in installazioni inappropriate di condizionatori split, specialmente in piccoli ristoranti o in uffici aperti al pubblico, dove le condizioni di comfort risultano compromesse dall’emissione troppo concentrata e mal diretta del flusso trattato e dal ricambio d’aria inesistente o insufficiente. Per non parlare dell’estetica interna ed esterna dei locali, a volte devastata da una moltitudine di apparecchi installati senza cura ed in modo improvvisato. D’altra parte, bisogna constatare anche la sempre maggiore presenza di impianti multi-split progettati ed installati con grande cura.

 

I controller più avanzati per impianti ad espansione diretta sono in grado di gestire anche unità aggiuntive per VMC a doppio flusso con recuperatore di calore (Panasonic).

I controller più avanzati per impianti ad espansione diretta sono in grado di gestire anche unità aggiuntive per VMC a doppio flusso con recuperatore di calore (Panasonic).

Per quanto riguarda invece i piccoli impianti canalizzati, dopo anni di latitanza, si può dire che un notevole impulso alla loro realizzazione sia giunto dal progressivo affermarsi dell’edilizia ad alte prestazioni energetiche e della normativa che la disciplina: dalle abitazioni “passive”, dove in genere sono limitati ad un compito di ventilazione controllata e di recupero del calore, a residenze più esigenti che richiedono un controllo molto efficace di temperatura, umidità, pulizia e ricambio dell’aria (cioè vera e propria climatizzazione), dove sono in genere installate unità di trattamento aria di concezione molto avanzata. La possibilità di soddisfare le esigenze di una reale climatizzazione è il tratto distintivo degli impianti canalizzati, mentre con le unità non canalizzate (tranne sporadiche eccezioni) non si ha modo di controllare efficacemente altri parametri ambientali al di là della temperatura. La maggiore flessibilità degli impianti ductless nel controllare in modo differente più ambienti, un punto a favore spesso citato dai fautori di questa soluzione, può tuttavia essere conseguita anche dagli impianti canalizzati grazie all’utilizzo appropriato di serrande modulanti.

I filtri presenti nelle unità interne dei sistemi ductless hanno la funzione di proteggere i componenti interni dalla sporcizia, alcuni modelli montano filtri speciali e dispositivi dedicati al miglioramento della qualità dell’aria (Haier).

I filtri presenti nelle unità interne dei sistemi ductless hanno la funzione di proteggere i componenti interni dalla sporcizia, alcuni modelli montano filtri speciali e dispositivi dedicati al miglioramento della qualità dell’aria (Haier).

In apparenza, sembra che (nel caso di dover trattare delle volumetrie contenute, tipiche del residenziale o del piccolo terziario) ci si debba trovare per forza davanti ad un bivio, cioè costretti a scegliere tra una tipologia di impianto più semplice ed economica, senza condotte ma con delle congenite limitazioni prestazionali, ed una più complessa e costosa ma in grado di controllare efficacemente tutti i parametri essenziali del microclima degli ambienti. Specialmente nei casi in cui si ha a disposizione un budget limitato, oppure si deve massimizzare lo sfruttamento dello spazio a disposizione per valorizzare l’ambiente, la scelta sembra scontata in favore di un impianto ductless. Con una scelta accorta delle apparecchiature, tra quelle più moderne, in fondo è possibile ottenere anche un certo controllo sulla pulizia dell’aria e sull’umidità relativa, avvicinandosi allo spettro d’azione di un impianto canalizzato ben progettato. Questo approccio può essere valido in alcuni casi, ma non sempre: quanto più l’involucro edilizio è sigillato ed isolato termicamente a fini di risparmio energetico, un aspetto che da noi è diventato imprescindibile a fini normativi e per la valorizzazione economica dello stabile, tanto più diventa importante un controllo molto efficace sulla concentrazione degli inquinanti interni e del tasso di umidità, il che impone il ricorso ad un impianto canalizzato debitamente dimensionato ed equipaggiato. In alcune occasioni, è inoltre indispensabile stabilire un corretto gradiente di pressione con l’esterno, basti pensare agli edifici in prossimità di grandi arterie di traffico o di insediamenti industriali o artigianali caratterizzati da emissioni inquinanti e/o maleodoranti. In tali situazioni, necessita stabilire una leggera sovrapressione interna per evitare o limitare le infiltrazioni incontrollate d’aria esterna, un risultato che si può ottenere solo tramite un impianto canalizzato dotato di efficaci dispositivi di filtrazione sull’aria primaria. Un altro caso particolare è quello rappresentato dalla presenza di occupanti fumatori, evento ancora frequente in ambito residenziale e dell’ospitalità, che causa l’accumulo in ambiente di inquinanti nocivi per la salute e deleteri per l’integrità stessa della struttura e la sua economia (per esempio, le stanze per fumatori degli alberghi devono essere rinnovate ogni anno negli arredi e nei rivestimenti, mentre le batterie di scambio termico dei dispositivi interni di trattamento aria devono essere frequentemente ripulite dal condensato maleodorante che vi si deposita). Anche in questi ambienti è opportuna l’installazione di un impianto canalizzato, capace di bonificare rapidamente l’atmosfera interna grazie all’apporto di abbondante aria primaria trattata.

La pulizia periodica dei filtri e della superficie delle batterie di scambio termico delle unità interne è essenziale per garantirne l’efficienza nel tempo ed assicurare un ambiente salubre.

La pulizia periodica dei filtri e della superficie delle batterie di scambio termico delle unità interne è essenziale per garantirne l’efficienza nel tempo ed assicurare un ambiente salubre.

Le canalizzazioni comportano d’altra parte la necessità di richiedere una periodica pulizia delle superfici interne, operazione non sempre agevole ed economica, ma indispensabile ai fini dell’igiene ambientale; non va comunque dimenticato che anche le unità interne degli impianti non canalizzati necessitano una pulizia accurata della sezione ventilante (plenum e ventola) e delle superfici della batteria di scambio termico, nonché la pulizia o la sostituzione dei filtri con frequenza almeno stagionale.

Complementi applicabili agli impianti non canalizzati

Invece di prendere ad esempio gli Stati Uniti, forse è meglio rivolgere la nostra attenzione verso i cugini d’oltralpe: infatti, il mercato francese offre moltissimi esempi di piccoli impianti di ventilazione meccanica controllata dotati di recuperatori di calore e filtri ad alta efficienza, che possono utilmente completare un’installazione di condizionatori ductless, formando così un’integrazione perfetta dal punto di vista termo-igrometrico e della qualità dell’aria. Caratterizzate da un costo tutto sommato contenuto e da un’installazione semplice (per chi dispone di un solaio il tutto si riduce a pochi fori nella soletta e alla posa di qualche tubazione flessibile) queste soluzioni sono diventate in Francia altrettanto diffuse dei condizionatori split, al punto di trovarsi in vendita fianco a fianco nei grandi magazzini di bricolage per l’installazione diretta da parte degli utenti finali. Anche se non possono ancora contare su una diffusione comparabile a quella francese, anche diversi Costruttori italiani hanno cominciato ad offrire una gamma di piccoli impianti VMC, che stanno trovando applicazione principale nelle villette di recente costruzione e gradualmente cominciano ad essere impiegati anche nelle ristrutturazioni, grazie anche agli incentivi dedicati alla riqualificazione energetica del patrimonio edilizio.

Piccoli aeratori da parete o da infisso, dotati di sensori e scambiatore di calore, rappresentano una buona soluzione per ventilare efficacemente locali di volume limitato (Internorm).

Piccoli aeratori da parete o da infisso, dotati di sensori e scambiatore di calore, rappresentano una buona soluzione per ventilare efficacemente locali di volume limitato (Internorm).

Anche senza dover ricorrere all’installazione di un impianto canalizzato VMC, per risolvere almeno parzialmente i problemi di ventilazione e controllo dell’umidità in singoli locali è possibile adottare soluzioni più semplici, come l’installazione di un aeratore da parete o da infisso, preferibilmente dotato di sensori (di presenza, di CO2 o di umidità relativa) e di recuperatore di calore. Questi apparecchi possono costituire una soluzione molto semplice ed economica da affiancare al condizionatore split in piccoli uffici, esercizi commerciali, studi professionali e, perché no, nel salotto di casa, tenendo conto che il controllo on-demand da parte dei sensori e l’evoluzione tecnica delle parti ventilanti hanno permesso di ridurre notevolmente la rumorosità dei modelli di più recente progettazione.

 

di Cristiano Vergani

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