Aria condizionata Rilassamento diretto Sistemi di recupero di energia Riscaldamento MiniVRF Reversibile Trasferimento termico Apparecchio termodinamico VRF (Variable Refrigerant Flow)

Sistemi VRF a 3 tubi: prestazioni e risparmio energetico

Pro May 4, 2020 winter-picto

Sintesi

I sistemi VRF a 3 tubi, spesso noti come sistemi VRF a recupero di calore o sistemi VRF a 3 tubi, sono in grado di fornire contemporaneamente riscaldamento e raffreddamento in diverse zone dell’edificio. Trasferendo il calore dalle aree che necessitano di raffreddamento a quelle che necessitano di riscaldamento, possono migliorare l’efficienza stagionale e il comfort, in particolare negli edifici ad uso misto durante il funzionamento nelle mezze stagioni. La progettazione attuale deve inoltre tenere conto della sicurezza dei refrigeranti, dei requisiti della norma EN 378, della tendenza verso refrigeranti a basso GWP e dell’evoluzione del quadro normativo europeo sui gas fluorurati.

Che cos’è un sistema VRF a 3 tubi?

I sistemi VRF a 3 tubi forniscono sia riscaldamento che raffreddamento in base alle esigenze delle diverse aree. Particolarmente adatti alle esigenze termiche miste nel funzionamento di mezza stagione, possono contribuire a migliorare l’efficienza energetica recuperando e riutilizzando il calore all’interno dell’edificio.

I sistemi VRF sono sistemi termodinamici a espansione diretta. Anziché aria o acqua che circola nella rete di distribuzione, il refrigerante viene convogliato agli scambiatori di calore interni, che funzionano come evaporatori o condensatori a seconda della modalità selezionata. La portata del refrigerante varia in base alla richiesta proveniente dalle unità interne. Mentre i sistemi a 2 tubi sono reversibili, i sistemi VRF a 3 tubi possono produrre riscaldamento e raffreddamento contemporaneamente. Ciò li rende particolarmente indicati nelle mezze stagioni, quando le zone d’ombra di un edificio possono richiedere il riscaldamento mentre quelle esposte al sole necessitano di raffreddamento.

Sebbene il VRF continui a essere utilizzato principalmente nel settore dei servizi e in quello commerciale, le soluzioni VRF compatte e mini-VRF hanno ampliato la gamma di applicazioni per edifici più piccoli e progetti commerciali di piccole dimensioni. I sistemi VRF a 3 tubi rimangono una soluzione di fascia alta a causa dei componenti aggiuntivi, dei controlli, delle scatole di distribuzione e dell’attenta progettazione necessari per garantire riscaldamento e raffreddamento simultanei.

In che modo un sistema VRF riscalda e raffredda contemporaneamente?

In una soluzione VRF a recupero di calore, le unità interne funzionano in modo indipendente, il che può aumentare le prestazioni e il risparmio energetico laddove si presentano contemporaneamente esigenze di riscaldamento e raffreddamento. Il sistema è in grado di trasferire calore da una zona che necessita di raffreddamento a un’altra che necessita di riscaldamento, riducendo la quantità di energia che deve essere espulsa all’esterno o generata dall’unità esterna.

Quando la maggior parte delle unità interne è in modalità raffreddamento, l’energia recuperata dalle zone in raffreddamento può contribuire a riscaldare le aree che ne hanno bisogno. Quando la maggior parte delle unità interne è in modalità riscaldamento, l’unità esterna fornisce il principale apporto di calore, mentre l’energia recuperata può soddisfare la domanda di raffreddamento altrove.

A seconda del produttore e della progettazione del sistema, è possibile collegare diverse unità interne all’interno della stessa zona. Le unità interne possono essere a parete, a consolle, a soffitto o collegate a una rete di ventilazione. Il refrigerante viene distribuito tramite scatole di derivazione o di distribuzione, che indirizzano il refrigerante allo stato di vapore o liquido in base alle esigenze termiche e alle temperature impostate per ciascuna unità interna.

Quali sono i limiti di carica del refrigerante e i requisiti di sicurezza?

Poiché nei sistemi VRF il refrigerante circola direttamente all’interno dell’edificio, è essenziale il rispetto delle norme e dei regolamenti di sicurezza applicabili. La EN 378 rimane un riferimento fondamentale per gli impianti di refrigerazione e le pompe di calore, ma i limiti di carica del refrigerante non devono essere considerati come un unico valore fisso. Essi dipendono da fattori quali la classificazione di sicurezza del refrigerante, la categoria di occupazione, il volume dell’ambiente, il luogo di installazione, la progettazione dell’impianto e le istruzioni del produttore. Il calcolo deve essere verificato dal progettista/installatore utilizzando le istruzioni del produttore.

I progettisti dovrebbero valutare la possibilità di suddividere gli impianti in più circuiti, ove opportuno, poiché ciò può contribuire a limitare la quantità di refrigerante in un singolo circuito e a ridurre la lunghezza delle tubazioni e le perdite di carico. Rispetto agli impianti ad acqua refrigerata, le tubazioni VRF utilizzano solitamente sezioni di diametro inferiore, il che può facilitare il tracciato nelle opere di ristrutturazione in cui lo spazio è limitato.

Anche la scelta del refrigerante è diventata un fattore di progettazione sempre più importante. Il quadro normativo europeo sui gas fluorurati rivisto aumenta la pressione sui refrigeranti ad alto GWP attraverso misure di riduzione graduale e restrizioni specifiche per le apparecchiature, incoraggiando il passaggio verso alternative a basso GWP. A seconda dell’applicazione e del refrigerante utilizzato, potrebbero essere necessarie ulteriori misure di sicurezza, in particolare per i refrigeranti A2L leggermente infiammabili. I team di progetto dovrebbero quindi esaminare la scelta del refrigerante, il rilevamento delle perdite, la ventilazione, l’accessibilità per la manutenzione e le considerazioni relative al fine vita sin dalla prima fase di progettazione.

Per garantire e mantenere un corretto funzionamento, si raccomanda di stipulare un contratto di manutenzione con uno specialista qualificato. La manutenzione dovrebbe comprendere i comandi, l’elettronica, la pulizia delle unità interne, lo scarico della condensa, i filtri, la ricarica del refrigerante, i controlli delle perdite e, ove applicabile, i requisiti normativi di ispezione. La condensa dovrebbe essere preferibilmente scaricata per gravità, senza pompa ove possibile, per ridurre ulteriori rischi di guasto. Una manutenzione regolare contribuisce a preservare il comfort, l’efficienza e la conformità per tutta la durata di vita dell’impianto.

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Domande frequenti

Qual è il vantaggio principale di un sistema VRF a 3 tubi?

Il suo vantaggio principale è la capacità di fornire contemporaneamente riscaldamento e raffreddamento in zone diverse, recuperando al contempo il calore dalle aree che necessitano di raffreddamento e riutilizzandolo in quelle che necessitano di riscaldamento.

Le normative sui refrigeranti sono importanti nella progettazione dei sistemi VRF?

Sì. I sistemi VRF utilizzano il refrigerante direttamente all’interno dell’edificio, pertanto i progettisti devono tenere conto dei requisiti di sicurezza della norma EN 378, dei limiti di carica del refrigerante, della gestione delle perdite e dell’impatto del Regolamento europeo sui gas fluorurati (F-Gas) sulla scelta del refrigerante e sulla funzionalità a lungo termine.

Perché scegliere un sistema VRF certificato Eurovent?

La scelta di un sistema VRF certificato Eurovent offre a progettisti, installatori e proprietari di edifici l’accesso a dati prestazionali verificati in modo indipendente. Ciò consente un confronto più affidabile tra i prodotti, una migliore valutazione delle prestazioni energetiche e una maggiore certezza che i valori dichiarati riflettano le prestazioni effettive.