IMPIANTI HVAC PER EDIFICI INTELLIGENTI
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UNITÀ TRATTAMENTO ARIA
Dopo aver esaminato il benessere termo-igrometrico e le macchine per la produzione di caldo e freddo nei capitoli precedenti, passiamo a un elemento centrale degli impianti HVAC: l’ Unità di Trattamento Aria (UTA) . Questa apparecchiatura costituisce il fulcro della ventilazione meccanica di un edificio, poiché preleva aria fresca esterna, la filtra da particelle e inquinanti e la condiziona in temperatura e umidi- tà prima di immetterla negli ambienti. In altre parole, la UTA assicura il ricambio e la qualità dell’aria indoor, riscaldandola o raffreddandola e umidificandola o deumidificandola a seconda delle esigenze stagionali. Ad esempio, durante l’inverno una UTA provvede in genere ad aumentare la temperatura e l’umidità dell’aria immessa, mentre in estate provvede a abbassarne la temperatura e ridurne l’umidità per garantire il comfort termo-igrometrico richiesto. Questa funzione è fondamentale in tutti quegli ambienti chiusi dove un semplice ricambio naturale d’aria (aprendo porte o finestre) non è sufficiente o praticabile – pensiamo a uffici moderni sigillati, sale conferenze, centri commerciali, strutture sanitarie, cinema, piscine coperte, ecc. In tali contesti la UTA diventa indispensabile per assicurare aria salubre, confortevole e conforme alle normative igienico-sanitarie. Dal punto di vista terminologico, in impianti di grande taglia ci si riferisce spesso alla UTA come Centrale Trattamento Aria (CTA), sottolineando il ruolo “centralizzato” dell’unità nel servire più zone o tutto l’edifi- cio. Indipendentemente dal nome, il principio è lo stesso: la macchina tratta l’aria in modo da controllare i parametri fondamentali del microclima indoor – temperatura, umidità, quantità (portata) e purezza dell’aria – tramite i relativi componenti che vedremo di seguito. 4.1. Cos’è una UTA Una Unità di Trattamento Aria (UTA) è un dispositivo meccanico progettato per il trattamento completo dell’aria immessa in ambiente e, in molti casi, anche dell’aria estratta. Si tratta di un insieme modulare di componenti racchiusi in un robusto involucro coibentato (tipicamente pannelli in lamiera d’acciaio zincato o alluminio con isolamento termico/acustico interno) da collegare a una rete di canalizzazioni aerauliche. La funzione primaria di una UTA è assicurare un ricambio d’aria controllato e mantenere le condizioni di comfort fissate in termini di temperatura e umidità, oltre a mantenere alta la qualità dell’aria interna tramite filtrazione. In pratica, la UTA preleva una certa quantità di aria esterna (aria di rinnovo) e la tratta mediante filtrazione e scambio termico, prima di distribuirla come aria di mandata nei locali attraverso i canali. Contestual- mente, un’UTA può riprendere parte dell’aria esausta interna (aria di ritorno dagli ambienti) per espellerla all’esterno, spesso recuperandone il calore sensibile e/o latente grazie a scambiatori dedicati. In impianti a tutt’aria tradizionali era comune mescolare una porzione di aria di ricircolo con l’aria fresca esterna; tut- tavia, nei moderni sistemi a doppio flusso questa miscela è sostituita da dispositivi di recupero di calore che trasferiscono energia tra flusso di espulsione e flusso di immissione senza contaminazione diretta. In ogni caso, l’aria immessa negli ambienti tramite una UTA è opportunamente riscaldata o raffreddata, umidificata o deumidificata e depurata da polveri e altri inquinanti, così da garantire condizioni ottimali di comfort e salubrità per gli occupanti. Le UTA trovano impiego in una vasta gamma di edifici e applicazioni. Oltre ai contesti già menzionati (uf- fici, centri commerciali, sale conferenze, palestre, cinema, piscine coperte), sono utilizzate in settori con esigenze speciali: ad esempio in ospedali e laboratori (dove servono filtrazioni ad alta efficienza e controlli rigorosi di temperatura/umidità per garantire la sterilità), nei musei o archivi d’arte (dove è fondamen- tale mantenere range termoigrometrici molto ristretti per la conservazione delle opere), nei data center (dove spesso si adotta un elevato ricircolo d’aria e sistemi di free cooling/adiabatico per smaltire il calore con efficienza), oppure in industrie farmaceutiche o alimentari (clean-room e ambienti di processo con
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