Tecnologia di soffitti raffreddanti REDEC PV Air
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Tecnologia di soffitti raffreddanti REDEC PV Air
MF 1
Introduzione «L’immissione di aria esterna di ventilazio- delle lastre del soffitto. Grazie ad una distribuzione condotta dell’aria di mandata, il soffitto ne è necessaria per l’igiene e la qualità non richiede la realizzazione di elementi ermetici con il vantaggio di una esecuzione più dell’aria degli ambienti» e «Il raffreddamento rapida e di una manutenzione semplificata. Inoltre la massa della soletta in calcestruzzo è ad irraggiamento costituisce la forma divisa dal flusso calorico, pertanto viene evitato uno spostamento della fase d’assorbimento migliore di raffreddamento dei locali». di potenza. Queste due affermazioni sono alla base Il soffitto raffreddante ad aria REDEC può essere integrato e combinato con i soffitti delle moderne tecniche di climatizzazione raffreddanti ad acqua REDEC senza che visivamente si noti alcuna differenza estetica. per gli edifici e in ossequio alle norme DIN 1946 conducono a coprire fino a 200 W/m2 senza provocare rumori e correnti d’aria. Campo di applicazione Il funzionamento del soffitto REDEC PV Air si basa sull’utilizzo di un pannello frontale Il soffitto raffreddante ad aria REDEC Tipo PV Air è idoneo per l’immissione d’aria in condizioni in lamiera sulla cui superficie è realizzata uniformi e priva di turbolenza. Esso presenta una elevata efficienza di ventilazione ed una una microperforazione. L’aria attraverso i capacità di fornire un raffreddamento e riscaldamento ottimale per la climatizzazione di piccoli fori discende a pioggia e si miscela locali destinati a qualsiasi tipo di attività. Per queste ragioni il soffitto raffreddante REDEC con l’aria nell’ambiente. Da notare che i PV Air può venire installato in edifici per uffici e banche (sia in locali singoli sia in spazi moti convettivi naturali dell’aria ambiente aperti - open space); inoltre in centri commerciali e spazi di vendita, in ospedali, musei, non vengono disturbati per effetto della alberghi, sale riunione e ristoranti. Il suo impiego è pure possibile in applicazioni speciali: distribuzione dell’aria fresca, pertanto non laboratori di ricerca e ambienti industriali. si producono ristagni o correnti. Il sistema REDEC PV Air assume attraverso il moto convettivo naturale il calore dell’ambiente 2.1 e dell’irraggiamento e riscalda l’aria che l’attraversa. La capacità importante di raffreddamento di confort per irraggiamen- to raggiunge fino a 70 W/m2. Nel soffitto raffreddante ad aria REDEC, l’aria d’immissione può essere immessa con una differenza di temperatura fino a 16 K, senza che si producano cadute d’aria fredda. Grazie a questa caratteristica di funzionamento del soffitto è possibile realizzare degli importanti vantaggi energetici e segnatamente in modalità d’esercizio free cooling. Grazie alla grande capacità di raffredda- mento per metro quadro di soffitto attivo è necessario predisporre solo una piccola parte del soffitto con elementi raffreddanti. Il soffitto raffreddante REDEC è utilizzabile anche per il riscaldamento ambientle. In questo caso esso può raggiungere una capacità di riscaldamento fino a 140 W/m2. L’alimentazione dell’aria viene controllata per mezzo di canali appositi fino all’uscita dalle lastre del soffitto e quindi viene garantita una corretta ed omogenea diffusione dell’aria d’immissione. L’aria immessa si miscela con l’aria ambiente solo all’interno del locale. Per questa ragione si previene un anticipato insudiciamento di polvere sulla superficie
REDEC PV Air
Introduzione 2
Configurazione del soffitto 4
Modalità di funzionamento 5
Montaggio 6
Determinazione della potenza raffreddante 7/8/9/10
specifica del soffitto
Acustica 11
2 3
Configurazione del soffitto
Il soffitto raffreddante ad aria REDEC viene 4.1
prodotto in moduli con due dimensioni
standard: 600 x 600 mm e 625 x 625 mm.
Principalmente sono realizzabili su richiesta
pure altre misure e altre perforazioni.
La superficie dell’intero soffitto raffreddante
risulta così un multiplo del modulo standard
delle lastre del soffitto raffreddante.
Il soffitto raffreddante ad aria REDEC viene
verniciato con vernice a polvere del colore
RAL 9010. Altre colorazioni sono ottenibili
su richiesta.
L’aspetto estetico del soffitto risulta uniforme
e gradevole, senza le alterazioni introdotte
dai tradizionali diffusori. Esso risponde
perciò ai requisiti di ambienti di prestigio.
Grazie alla microperforazione del soffitto
crea un fattore di riflessione della luce
dell’85.5 %; tale valore consente un buon
rendimento della luce indiretta.
La parte restante del soffitto non attiva può
essere realizzata a piacere, secondo le
esigenze architettoniche. Ad esempio, si
possono utilizzare dei pannelli inattivi
perfettamente identici a quelli attivi in
modo da ottenere una completa uniformità.
Oppure è pure possibile realizzare in gesso
le parti inattive del soffitto.
4.2 4.3
Il soffitto raffreddante ad aria può essere
concepito pure come soffitto ventilante e,
con le relative basse temperature dell’aria
esterna, può essere sfruttato l’effetto
free-cooling e i conseguenza risparmiando
i costi d’installazione e di esercizio.
La regolazione della temperatura ambiente
avviene analogamente ad un impianto VAV
tramite la portata d’aria d’immisione.
Modalità di funzionamento ambiente un’aria gradevolmente asciutta e confortevole. L’umidità relativa dell’aria
ambiente non scende sostanzialmente al di sotto del 35 %, anche in assenza di fonti di
Il corpo umano cede all’ambiente vapore acqueo dovute alle persone o alle infiltrazioni dall’esterno. Poichè l’aria immessa
fonda-mentalmente il proprio calore per attraverso le microforature è molto asciutta, non vi è pericolo di formazione di condensa
irraggia-mento (radiazione), convezione ed sulla superficie esposta del soffitto. Ciò permette di semplificare il sistema di regolazione
evaporazione. rispetto ad altri tipi di impianti. L’aria contenuta nella parte superiore del soffitto viene a
L’impiego dei soffitti freddi aumenta la propria volta deumidificata per effetto delle perdite d’aria inevitabili dei canali.
cessione di calore per irraggiamento L’illustrazione in basso rappresenta una macrofotografia all’infrarosso di uno dei microfori
mentre diminuisce la cessione di calore di uscita dell’aria sul pannello del soffitto. L’aria fredda entra in ambiente attraverso i
per convezione ed evaporazione. Il disegno forellini di piccolo diametro; immediatamente dopo l’uscita essa produce il trascinamento
5.1 in basso riassume le due situazioni di per induzione di una parte dell’aria ambiente più calda che riscalda leggermente la
cessione di calore da parte di una persona superficie del pannello attorno ai fori. L’aria fredda (blu) scorre attraverso i piccoli fori e
media senza l’uso di soffitti freddi e con penetra nel locale. Successivamente con l’effetto induttivo essa si miscela con l’aria calda
l’uso di soffitti freddi nel locale. Il dell’ambiente che, a sua volta, lambisce l’orlo dei fori delle lastre riscaldandoli legger-
raffreddamento per irraggiamento avviene mente (colletto roso intorno al foro). Per effetto dell’altissima induzione dell’aria emessa,
senza moti d’aria, questa situazione non la differenza di temperatura viene subito assorbita e già a pochi centimetri dal forellino di
consente quindi la formazione di correnti uscita, la differenza di temperatura con l’aria ambiente non è più misurabile. Il colore
d’aria e di rumori. Lo scambio termico per verde del soffitto mostra che la lastra è fredda. La parte interna del soffitto viene raffreddata
irraggiamento avviene con la velocità della con aria fredda d’immissione e pertanto può assorbire le emissioni dei i carichi termici.
luce e l’effetto raffreddante è riscontrabile
subito dopo l’avviamento del sistema. La 5.2
posizione opportunamente scelta dei
pannelli attivi del soffitto raffreddante ad
aria assicura una uniforme distribuzione
della temperatura superficiale e costituisce
il miglior sistema possibile di immissione
d’aria in ambiente. Il funzionamento del
soffitto raffreddante ad aria REDEC PV Air
presenta una grande affidabilità, senza
problemi, e si apprezza per l’ampia fascia
di differenziali di temperatura entro i quali
può funzionare. Nel regime di raffredda-
mento, l’aria fredda può essere immessa
nel circuito di canali con una differenza di 5.3 Acqua
Temperatura
10 g/kg
12 g/kg
14 g/kg
16 g/kg
18 g/kg
20 g/kg
temperatura fino a 16 K; questo offre il
2 g/kg
4 g/kg
6 g/kg
0 g/kg
8 g/kg
duplice vantaggio di poter disporre di una
5% 10% 15% 20% 30%
1.05 kg/m3
40%
elevata potenza frigorifera e di ottenere in 40 º
50%
35 º 60%
5.1 70%
senza con 30 º
80%
soffitto raffreddante soffitto raffreddante 1.10 kg/m3
90%
ca. 100 W 25 º 100%
Umidità relativa
35 W irraggiamento 50 W
20 º
ia
lp
ta
En
15 º
60
kJ
1.1
/kg
5k
g/m
10 º
3
40 W convezione 30 W
5º
40
kJ
/kg
1.2
0k
0º
g/m
3
25 W evaporazione 20 W
20
-5 º
kJ
/kg
1.2
Il seguente diagramma h-x (figura 5.3)
5k
-10 º
g/m
3
mostra che non vi siano pericoli di eccessi-
0k
-15 º
J/k
va disidratazione dell’aria, anche nelle
g
Diagramma Mollier h-x per aria umida – pressione 0.95 bar (537.000 m / 10.000 ˚C / 80.000 %ur)
condizioni di pieno carico.
4 5
Montaggio
Il soffitto raffreddante ad aria REDEC PV Air è costituito da una lastra di soffitto in lamiera situati al di fuori della zona attiva del soffit-
microforata e da un cassonetto di distribuzione dell’aria munito di un sistema di suddivisi- to. Se per ragioni varie ciò non risulta
one dell’aria. possibile, l’aria può essere aspirata da
elementi al centro del soffitto attivo, senza
L’aria fresca dalla centrale di trattamento arriva dal canale di mandata al primo cassonetto produrre cortocircuitazioni del flusso.
mediante condotti flessibili o rigidi. Per mezzo di un distributore di forma cilindrica integrato,
una parte dell’aria di mandata viene distribuita nella camera di distribuzione. In essa l’aria Grazie alla elevata potenza del sistema del
viene preriscaldata prima di essere diffusa in ambiente. La parte restante dell’aria nella soffitto raffreddante, solo una piccola parte
camera superiore percorre il cassonetto fino ad entrare nel cassonetto del modulo del soffitto deve essere munito con
successivo. elementi attivi. Le installazioni nel
controsoffitto sono accessibili attraverso
I cassonetti sono perciò collegati in serie tra loro e risultano dotati di attacchi sui due lati di pannelli inattivi predisposti opportuna-
un manicotto ed di un foro circolare, che assicurano una installazione semplice e rapida. mente.
Gli attacchi comprendono una guarnizione in materiale elastomero (tipo neoprene) per
assicurare la tenuta dell’aria.
La ripresa dell’aria può essere effettuata in qualsiasi punto del locale, o attraverso
plafoniere luminose inserite nel soffitto. Generalmente, i punti di ripresa dell’aria sono
6.1
Formato delle lastre 600 mm / 600 mm
116.5
30.0
30.7
Verteilerrohr
157.7
14.0
116.0
45.4
127.0
66.0
74.0
43.2
19.5
Profil Gema DP 12
Elemento di smontaggi 625
6.2 6.3
Determinazione della potenza raffreddante specifica del soffitto
La potenza necessaria per il soffitto L’aria che scende lungo la parete perimetrale fredda richiama aria calda dalla zona sotto il
raffreddante ad aria si calcola in modo soffitto, pertanto la caduta dell’aria fredda viene rallentata. In prossimità del pavimento la
analogo a quanto richiesto per un impianto velocità dell’aria per inversione del flusso è inferiore a 15 cm/s ed essa è in condizioni
a portata d’aria variabile (VAV) secondo il quasi isotermiche. La potenza massima di riscaldamento che può essere trasmessa dal
bilancio delle portate d’aria di mandata e soffitto REDEC PV Air è di 140 Watt/m2 di soffitto attivo.
di ripresa ed il bilancio delle differenze di Anche per il riscaldamento valgono le medesime considerazioni sulla densità dell’aria già
temperatura. fatte, naturalmente i valori avranno segno opposto.
Potenza di raffreddamento Il diagramma di Perdita di carico
dimensionamento per la potenza raffred-
dante è riportato nella pagina di fronte. La 7.1 100
zona in grigio del diagramma di dimensio- 90
namento 8.1 si riferisce alle condizioni
80
prive di correnti d’aria, idonee per il comfort,
70
secondo la norma DIN 1946. La potenza
Perdita di carico in Pa
60
del sistema si riferisce alla differenza di
50
temperatura tra e la portata d’aria
d’immissione e d’aspirazione. Se la ripresa 40
dell’aria viene effettuata attraverso plafoniere 30
luminose è necessario aumentare adeguata- 20
mente la potenza. 10
0
Per il raffreddamento, la massima portata 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
d’aria per cassonetto di distribuzione Portata d’aria in m /h per cassonetto 600 x 600 mm
3
dell’aria (600 x 600 mm) non deve superare I valori riportati nella tabella sono valevoli per 1 fino a 6 cassonetti allacciati in serie.
42 m3/h.
7.2 100
Potenza di riscaldamento 90
Il soffitto raffreddante ad aria PV Air è 80
perfettamente idoneo anche per il 70
riscaldamento. Per questo impiego vi
Perdita di carico in Pa
60
sono alcuni parametri che devono essere
50
osservati ai fini del benessere delle
40
persone negli ambienti.
30
Secondo le norme DIN, l’asimmetria 20
dell’irraggiamento ammessa sul posto di 10
lavoro non deve superare 3,5 K. 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
L’asimmetria si produce per il contrasto tra
Portata d’aria in m3/h per m2 soffitto raffreddante
la superficie fredda delle pareti o dei vetri
perimetrali e la superficie calda del soffitto.
Ad esempio, con una temperatura
superficiale della parete perimetrale di 17 °C, 7.3
una temperatura delle pareti interne di 23 °C
ed una temperatura del soffitto di 35 °C,
possono essere ottenute le condizioni di
benessere poiché l’asimmetria
dell’irraggiamento rientra nei limiti
ammessi.
6 7
Dimensionamento
Lo schema a fianco presenta le possibili 8.1
soluzioni realizzabili con il soffitto 450 22
Campo raccomandabile con Il diagramma si basa su:
raffreddante ad aria in osservanza della esercizio di raffreddamento p = 1.200 kg/m3
per metro quadrato si su- cp = 1007 J/kgK
norma DIN 1946. Per la norma SIA al posto 400
perficie soffitto raffreddante (Aimm. 11 °C / 80% u.rel. / 20
300 m s.l.m.)
della norma DIN, i valori devono essere
Potenza raffreddante mas-
ridotti del 15 % (campo giallo). sima in osservanza della 18
350 norma DIN 1946
Differenza di temperatura (aria imm. – aria asp.) in K
Tutte le misurazioni sono state eseguite 16
alla temperatura ambiente di 26 °C 300
secondo le basi di misurazione DIN. 14
Potenza in W/pannello
Potenza in W/m2
250
L’altezza luce del locale tra 2.0 m e 3.3 m 12
non ha alcuna influenza alla potenza
10
raffreddante e alle correnti d’aria inerente 200
il sistema del soffitto raffreddante.
8
150
6
100
4
50
2
0
0 10 20 30 40 50 60
Portata aria in m3/hm2
8.2 8.3 8.4
8.5
Fattori di correzione per la compensazione della variazione di
densità
altezza s.l.m. 0 300 400 800 1000 1500 2000
fattore di correzione 1.034 1.000 0.986 0.949 0.917 0.860 0.811
La potenza del soffitto raffreddante viene determinata dalle portate d’aria d’immissione e
d’aspirazione e dal bilancio delle temperature.
Nel diagramma riportato in alto la potenza viene rappresentata come funzione della portata
volumetrica. Questo diagramma è valido per impianti fino a 300 m s.l.m. Sulla scorta della
variazione di densità dell’aria ad altre altitudini, la potenza deve essere corretta adeguata-
mente.
Occorre pure considerare che, con grandi differenza di temperature T tra l’aria immissione
e l’aria ambiente, con portate d’aria identiche risulteranno delle portate d’aria differenti.
Varianti di sistema
La seguente rappresentazione mostra una 9.1
soluzione standard con moduli raffreddanti
600 mm x 600 mm.
La portata d’aria di mandata e di ripresa
viene regolata per mezzo di due regolatori
di portata.
Le possibilità di funzionamento offerte da
questa soluzione sono le seguenti:
• ventilazione
• raffreddamento
• riscaldamento
• funzionamento VAV dal 20 % al 100 %
In realtà, la funzione di riscaldamento può
essere realizzata, in alternativa al soffitto,
per mezzo di radiatori, come dimostra lo
schema di regolazione a fondo pagina.
9.2
M
ASP
IMM
M
100% regolatore
esercizio normale
0%
temperatura ambiente
100%
riscaldamento raffreddamento VAV
esercizio eco
0%
18ϒC 22ϒC 26ϒC
temperatura ambiente
8 9
Applicazione come isola raffreddante
Il soffitto raffreddante REDEC PV Air può Le dimensioni delle vele raffreddanti sono di 1200 x 3600 mm. Su richiesta del commit-
essere applicato in modo ottimale in soffitti tente le vele raffreddanti possono venire realizzate in qualsiasi grandezza. Il modulo di base
con superfici piane anche come vela è un elemento di 600 mm x 600 mm. L’altezza dell’elemento è di 160 mm.
raffreddante.
Le migliori prestazioni acustiche da parte del materassino fonoassorbente nella parte
La vela superiore dell’isola raffreddante si ottengono mantenendo una distanza di 200 mm tra la
• Raffredda l’ambiente per irraggimento, vela stessa ed il soffitto in muratura.
in modo confortevole e
senza correnti, e ha la capacità di L’aria ambiente può essere ripresa in qualsiasi punto del locale. Come opzione è disponibile
togliere un carico termico anche una integrazione della ripresa dell’aria nella vela raffreddante.
maggiore di 200 W/m2 di superfcie
attiva
• Diffonde l’aria in modo uniforme e 10.1
silenzioso, senza correnti. L’aria viene
immessa tramite i finissimi fori
distribuiti sulla superficie del soffitto
(microperforazioni). Non vi sono griglie
o bocchette.
• Consente il funzionamento in freecooling
(raffreddamento gratuito) a basso
consumo energetico che permette di
limitare i costi di esercizio dell’impianto.
• Abbatte il rumore in ambiente. Infatti, 10.2
oltre all’effetto delle microperforazioni
sulla superficie dei pannelli, sul lato
superiore dell’isola raffreddante è
integrato un materassino acustico dalla
densità di 50 kg/m3.
• L’installazione è semplice e rapida.
Infatti la vela raffreddante costituisce
una fornitura completa di telaio e di
elementi di sospensione. Il montaggio
sul soffitto in muratura viene realizzato
per mezzo di un sistema di elementi ad
altezza regolabile.
• Offre un’estetica impeccabile grazie
alla microperforazione, con un design inattive inattive
uniforme e lineare.
• Il colore può essere scelto, su richiesta,
in una gamma molto ampia. Il profilo di
chiusura è disponibile, su richiesta, in
acciaio legato.
• Offre la massima flessibilità; le pareti 10.3
divisorie, volendo, possono essere
realizzate tra varie isole raffreddanti dal
pavimento fino al soffitto in muratura.Acustica
Il soffitto raffreddante ad aria REDEC PV Air comporta una dissipazione di energia acustica.
produce un’apprezzabile attenuazione
del rumore ambiente per effetto della Nei materiali assorbenti tradizionali (fibre di vetro, lana di roccia ecc.) l’energia sonora viene
microperforazione della sua superficie. dissipata attraverso lo sfregamento sulle fibre del materassino. Con la ultra microperforazio-
Infatti, il rumore viene dissipato ne l’assorbimento del rumore è pienamente fattibile senza materie fibrose. I finissimi fori
nell’attraversamento dei forellini nel sono otticamente praticamente impercettibili.
soffitto. Le onde di compressione e
rarefazione nell’aria dissipano la propria Il diagramma 11.1 mostra il grado di assorbimento acustico di un pannello di soffitto
energia sonora attraversando tali forellini. raffreddante REDEC PV Air inattivo, come varia il coefficiente di assorbimento acustico
La circonferenza dei forellini presenta una con la stessa microperforazione.
elevata perdita di carico verso le onde I valori dipendono dall’altezza del controsoffitto e sono stati rilevati secondo le norme
acustiche che li attraversano e tale perdita EN 20354.
11.1 Valori acustici per superfici di soffitto attive
αs
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
125 250 500 1000 2000 4000
Hz
11.2 Valori acustici per superfici di soffitto inattive
αs
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
Altezza di ribassamento 200 mm
0.0 Altezza di ribassamento 400 mm
125 250 500 1000 2000 4000
Hz
11.3 11.4
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