Quando si parla di climatizzazione, si pensa spesso al classico condizionatore acceso durante una giornata estiva. In realtà, il concetto è molto più ampio. Climatizzare un edificio significa garantire ambienti confortevoli controllando temperatura, umidità e qualità dell'aria durante tutto l'anno. In questo articolo ci concentreremo in particolare sul periodo estivo, distinguendo tra raffreddamento e raffrescamento.
Con il termine raffreddamento ci riferiremo ai sistemi in grado di controllare e mantenere la temperatura degli ambienti, mentre con raffrescamento indicheremo le soluzioni che contribuiscono a migliorare il comfort estivo senza consentire un controllo completo della temperatura interna.
Come funziona un impianto per il comfort estivo?
Per capire come funziona un impianto per il comfort estivo basta pensare a un frigorifero. Il frigorifero non produce il freddo, ma sottrae il calore dagli alimenti e lo disperde all'esterno. Un impianto di raffreddamento lavora con lo stesso principio: il calore presente all'interno dell'edificio viene prelevato e trasferito all'esterno, facendo diminuire gradualmente la temperatura degli ambienti.
Per ottenere questo risultato l'impianto deve svolgere due funzioni. La prima consiste nel produrre il freddo, cioè sottrarre calore all'edificio attraverso un generatore, come una pompa di calore o tramite lo sfruttamento del geo-cooling. La seconda consiste nel distribuirlo negli ambienti, in modo da garantire il comfort delle persone. A seconda della tecnologia utilizzata, il freddo viene distribuito negli ambienti attraverso diversi sistemi di emissione, che verranno illustrati nei prossimi paragrafi.
La produzione del freddo: dalla pompa di calore al geo-cooling
Oggi le tecnologie più utilizzate per raffreddare gli edifici sono le pompe di calore aria-acqua (utilizzate negli impianti idronici) e aria-aria (i classici climatizzatori split). Entrambe sfruttano lo stesso principio: prelevano il calore dall'interno dell'edificio e lo trasferiscono all'esterno. Il loro principale vantaggio è la reversibilità, che permette di utilizzare la stessa macchina sia per il riscaldamento invernale che per il raffreddamento estivo.
Se abbinate a un impianto fotovoltaico, possono utilizzare direttamente parte dell'energia prodotta dal sole, riducendo ulteriormente i consumi estivi.
Il geo-cooling sfrutta una caratteristica naturale del terreno. A pochi metri di profondità, infatti, la temperatura rimane pressoché costante durante tutto l'anno, anche quando il caldo in superficie è intenso.
Invece di affidarsi completamente alla pompa di calore per produrre il freddo, il sistema sfrutta la temperatura naturalmente più bassa del terreno. Grazie a un circuito geotermico e a un bypass che esclude il compressore della pompa di calore, il calore prelevato dall'edificio viene ceduto direttamente al terreno.
In questo modo è possibile raffreddare l'acqua dell'impianto con consumi elettrici molto contenuti, perché il compressore della pompa di calore rimane spento.
Figura 1: Sfruttamento del geo-cooling. Fonte: www.afpg.asso.fr/geocooling
Il sistema di emissione
La produzione del freddo è solo una parte del processo. Per ottenere il comfort desiderato è necessario anche trasferirlo agli ambienti attraverso un sistema di emissione. A seconda della tecnologia utilizzata, questo può garantire un vero e proprio raffreddamento, mantenendo sotto controllo la temperatura interna, oppure contribuire al raffrescamento, migliorando il comfort estivo in modo più graduale e uniforme.
- Climatizzatori split (pompa di calore aria-aria): I climatizzatori split sono la soluzione più conosciuta per raffreddare gli ambienti. A differenza dei ventilconvettori, non utilizzano acqua refrigerata ma un fluido refrigerante che assorbe il calore presente nella stanza e lo trasferisce all'unità esterna. Consentono di regolare con precisione la temperatura di ogni ambiente e sono ideali quando si vuole raffreddare uno o pochi locali.
- Ventilconvettori idronici (fan coil): I ventilconvettori idronici, chiamati anche fan coil, sono tra i sistemi di emissione più utilizzati negli impianti con pompa di calore. Al loro interno circola acqua raffreddata dall'impianto, mentre una piccola ventola distribuisce l'aria raffreddata negli ambienti.
Sono collegati all'impianto idronico dell'edificio e rappresentano una soluzione efficace per raffreddare abitazioni con più locali. - Pavimento radiante (serpentine): Il pavimento radiante non serve solo a riscaldare gli ambienti. Durante l'estate può far circolare acqua raffrescata nelle serpentine poste sotto il pavimento, che assorbono lentamente parte del calore presente nei locali. Non sostituisce un condizionatore quando si vuole abbassare rapidamente la temperatura interna, ma contribuisce a migliorare il comfort estivo in modo uniforme, silenzioso e senza correnti d'aria. Se progettato correttamente e utilizzato con temperature di mandata adeguate e un buon ricambio d'aria, rappresenta una soluzione efficace per rendere gli ambienti più piacevoli anche nelle giornate più calde.
- Ventilazione meccanica controllata (VMC): La ventilazione meccanica controllata (VMC) nasce per garantire un ricambio continuo dell'aria, eliminando umidità, odori e CO2 senza dover aprire le finestre. Se dotata di una batteria di raffrescamento, può anche abbassare la temperatura dell'aria immessa negli ambienti. Nelle abitazioni, però, le portate d'aria sono generalmente contenute e questo sistema non è pensato per raffreddare da solo l'edificio o mantenere una temperatura interna prefissata. Il suo contributo è quello di migliorare il comfort estivo, rendendo gli ambienti più piacevoli, soprattutto quando lavora insieme a un impianto di raffreddamento principale.
Impianto di raffreddamento: anche in un edificio esistente?
Nella maggior parte dei casi è possibile installare un impianto di raffreddamento anche in edifici esistenti, senza affrontare un risanamento completo. A seconda delle caratteristiche dell'edificio si possono installare climatizzatori split, ventilconvettori idronici alimentati da una pompa di calore oppure, in occasione di un risanamento più importante, realizzare un pavimento radiante utilizzabile anche per il raffrescamento estivo.
Prima di scegliere la soluzione più adatta è però fondamentale valutare le caratteristiche dell'edificio. Una casa ben isolata, con serramenti efficienti e una buona protezione dall'irraggiamento solare, si surriscalda meno e richiede impianti di raffreddamento meno potenti. Al contrario, se il calore entra facilmente attraverso il tetto, le pareti o le finestre, anche il miglior impianto dovrà lavorare di più per mantenere il comfort negli ambienti.
Per questo motivo oggi si parla sempre più spesso di protezione termica estiva. Il comfort, infatti, non dipende solo dall'impianto di climatizzazione, ma anche dall'equilibrio tra involucro edilizio, schermature solari e comportamento di chi abita l'edificio.
Figura 2: L'edificio del futuro. Fonte: Flyer "Progettare adattandosi ai cambiamenti climatici"
Anche le buone abitudini aiutano a mantenere la casa fresca
Anche il modo in cui utilizziamo la casa influisce sul comfort estivo. Aprire le finestre durante la notte permette di disperdere il calore accumulato, mentre durante il giorno è consigliabile chiudere tapparelle, persiane o frangisole per limitare l'ingresso della radiazione solare.
Anche evitare di utilizzare elettrodomestici che producono molto calore nelle ore più calde contribuisce a limitare il surriscaldamento degli ambienti. Questi semplici accorgimenti riducono il lavoro dell'impianto e aiutano a contenere i consumi.
Obiettivo principale: il comfort
Garantire il comfort estivo non significa semplicemente abbassare la temperatura della propria abitazione. Significa creare ambienti piacevoli anche durante le giornate più calde. Il comfort nasce dall'equilibrio tra edificio, impianti e corrette abitudini d'uso.
Oggi, garantire il comfort estivo significa molto più che installare un impianto di climatizzazione. Significa progettare un edificio come un sistema integrato, in cui involucro edilizio, impianti e comportamento degli utenti interagiscono per contenere il surriscaldamento, migliorare il benessere degli ambienti interni e ridurre i consumi energetici.
Riferimenti e ulteriori informazioni:
- Blog TicinoEnergia “Estate in casa: progettare e utilizzare gli edifici per proteggersi dal caldo”
- Flyer TicinoEnergia "Progettare adattandosi ai cambiamenti climatici" (scarica)
- Protezione termica estiva - Minergie
- Pubblicazione Minergie "Protezione termica estiva"
- Foglio informativo "Un piacevole clima interno: 5 suggerimenti per l'estate" - SvizzeraEnergia (scarica)
- Foglio informativo "Ombreggiamento: bloccare i raggi solari in estate" - SvizzeraEnergia (scarica)
- Foglio informativo "Clima interno in piena estate: né troppo caldo né troppo freddo" - SvizzeraEnergia (scarica)
