Come installare il motore del climatizzatore in un vano tecnico
|
Quando l’unità esterna del climatizzatore può stare in un vano tecnico
L’unità esterna di un climatizzatore può essere installata in un vano tecnico o in un ambiente confinato solo se il produttore ammette questa configurazione e il locale garantisce un corretto scambio d’aria con l’esterno.
Condizionatore - Getty Images
Non è quindi sufficiente collocarla in un garage, sottoscala, ripostiglio o armadio dotato di semplici griglie di aerazione.
Durante il raffrescamento l’unità deve ricevere aria esterna, disperdere il calore sottratto all’abitazione ed evitare che l’aria calda espulsa ritorni verso la batteria.
Aperture, griglie ed eventuali condotti devono essere dimensionati in funzione delle caratteristiche della macchina, rispettando portata d’aria, distanze dagli ostacoli e indicazioni del costruttore.
Devono inoltre essere garantiti accesso per la manutenzione, scarico dell’acqua prodotta in pompa di calore e requisiti di sicurezza legati al refrigerante utilizzato.
Un normale locale chiuso, anche se abbastanza grande, non è quindi automaticamente adatto a ospitare un’unità esterna.
Perché una normale stanza chiusa non funziona come spazio per l’unità esterna
Per comprendere il problema bisogna osservare cosa avviene durante il funzionamento estivo.
Lo split interno sottrae calore all'aria della stanza. Il compressore utilizza inoltre energia elettrica.
La quantità di calore che l’unità esterna deve disperdere è pertanto superiore alla sola potenza frigorifera fornita all'ambiente.
In termini semplificati, un climatizzatore che sottrae 3,5 kW di calore da una stanza e assorbe in quel momento circa 1 kW di potenza elettrica deve trasferire all'esterno complessivamente circa 4,5 kW di calore.
I valori reali cambiano continuamente con modello, temperatura e regime dell'inverter, ma l'esempio chiarisce la dimensione del problema.
Se questa energia viene scaricata in un piccolo ripostiglio, il locale inizia a comportarsi come una camera calda.
Aprire occasionalmente la porta non è una soluzione: anche una normale ventola da bagno ha una funzione completamente diversa.
L’unità esterna movimenta una quantità d’aria considerevole e deve poterlo fare senza incontrare resistenze incompatibili con il proprio ventilatore.
La questione non è quindi soltanto avere aria disponibile, ma far entrare aria esterna, farla attraversare correttamente nella macchina ed espellere quella riscaldata senza permetterle di ritornare immediatamente indietro.
Il ricircolo dell’aria calda è il problema principale
Un'unità esterna dispone generalmente di una zona di aspirazione attraverso la batteria e di una zona dalla quale il ventilatore espelle l’aria.
Locale tecnico con poca ventilazione - Getty Images
All'aperto questa massa d’aria si disperde.
Dentro un vano le traiettorie sono invece condizionate dalle pareti, dal soffitto, dalle griglie e dagli eventuali ostacoli.
Se aspirazione ed espulsione comunicano troppo facilmente, parte dell’aria appena riscaldata torna sulla batteria.
Si crea quello che può essere definito cortocircuito o ricircolo dell'aria.
La temperatura all'aspirazione diventa così superiore a quella esterna.
Lo scambio termico peggiora, la pressione di condensazione può aumentare e l'inverter tende a modificare il funzionamento per proteggere la macchina.
Nei casi più sfavorevoli possono diminuire potenza ed efficienza oppure intervenire le protezioni previste dall'apparecchio.
Aggiungere una grande griglia davanti all'unità non garantisce quindi automaticamente un buon funzionamento.
È necessario conoscere il percorso seguito dall'aria.
In un vano ben progettato l’aria esterna dovrebbe raggiungere con poca resistenza il lato di aspirazione, attraversare lo scambiatore una sola volta e trovare subito una via preferenziale verso l'esterno dopo essere stata espulsa.
La ventilazione va dimensionata sulle caratteristiche dell’unità e sul calore da smaltire
La ventilazione di un vano tecnico non può essere definita semplicemente in base ai metri quadrati del locale o mediante un numero generico di ricambi d’aria.
Griglia di ventilazione su una porta - Daniele F. Toscana
Il dimensionamento deve partire dalle caratteristiche dell’unità esterna e dal modo in cui viene evacuato il calore prodotto durante il funzionamento.
Quando le aperture o le griglie sono direttamente interessate dal flusso della macchina, occorre considerare soprattutto la portata d’aria movimentata dal ventilatore, verificando che sezione libera e perdite di carico non ne ostacolino il funzionamento.
Se invece si utilizza un sistema di ventilazione meccanica dell’intero vano, bisogna valutare anche la potenza termica da smaltire e l’aumento di temperatura accettabile all’interno del locale.
Griglie, condotti, curve, reti e schermature devono quindi essere dimensionati insieme al climatizzatore, evitando soluzioni standard applicate indipendentemente dalle caratteristiche della macchina.
Presa d’aria ed espulsione devono essere separate
Quando il locale tecnico comunica con l'esterno attraverso una facciata, una delle configurazioni più razionali consiste nel creare percorsi distinti per ingresso ed espulsione dell'aria.
Il principio è semplice: la presa deve alimentare la zona dalla quale la macchina aspira e l'espulsione deve raccogliere l’aria in uscita dal ventilatore.
Le due aperture non dovrebbero trovarsi in condizioni che consentano all’aria calda appena espulsa di rientrare immediatamente.
Anche all'esterno della facciata conta quindi la posizione delle griglie.
Due aperture vicinissime, prive di qualsiasi separazione aerodinamica, possono creare un ricircolo che avviene fuori dal locale invece che al suo interno.
Possono essere utili una diversa quota delle aperture, una sufficiente separazione, deflettori oppure griglie orientate in direzioni differenti.
La soluzione dipende dalla geometria della facciata e dalla direzione dei flussi.
Non esiste una configurazione universale perché un ventilatore con espulsione frontale richiede un'organizzazione diversa rispetto a una macchina con geometria differente.
Quando può bastare una ventilazione naturale del vano
In alcune situazioni il vano tecnico può avere aperture molto ampie direttamente verso l'esterno.
Si pensi a una loggia tecnica schermata, a una nicchia di facciata con fronte ampiamente permeabile oppure a un locale nel quale una grande porzione della chiusura è costituita da lamelle.
In configurazioni di questo tipo la macchina può trovarsi formalmente all'interno del volume architettonico ma, dal punto di vista aerodinamico, lavorare in condizioni simili a quelle esterne.
È però necessario mantenere libere le sezioni di aspirazione e mandata e rispettare le distanze richieste dal produttore.
Diverso è il caso di una stanza tradizionale con finestra o piccole bocchette.
Una finestra aperta non determina automaticamente la direzione dell’aria e può lasciare che mandata e aspirazione continuino a mescolarsi.
La ventilazione naturale diventa quindi interessante soprattutto quando le superfici aperte verso l'esterno sono grandi rispetto agli ingombri della macchina e quando il percorso dell’aria è breve e poco ostacolato.
Convogliare direttamente all’esterno l’aria calda
Quando il vano è realmente chiuso, una soluzione tecnicamente più controllabile consiste nel separare l'espulsione dell’unità dal locale e portarla direttamente all'esterno.
Unità esterna condizionatore - Getty Images
In pratica si realizza un raccordo tra la mandata del ventilatore e un'apertura sulla facciata.
In questo modo il calore prodotto non viene scaricato prima nella stanza e successivamente evacuato tramite ventilazione generale: viene intercettato alla fonte.
Il vano deve comunque ricevere dall'esterno una quantità d’aria adeguata per compensare quella espulsa.
Il principio è corretto, ma presenta una condizione essenziale: non tutte le unità esterne residenziali sono canalizzabili.
Molti climatizzatori split utilizzano ventilatori progettati per lavorare con perdite di carico molto ridotte.
Applicare davanti al ventilatore un condotto lungo, una curva stretta, una griglia fitta o un silenziatore può ridurre la portata.
Prima di realizzare qualsiasi canalizzazione occorre pertanto verificare se il costruttore la consente e quale pressione statica esterna sia disponibile.
Alcune apparecchiature progettate specificamente per locali tecnici prevedono questa possibilità e riportano valori massimi di perdita di carico.
Una comune unità condensante da balcone non deve essere trasformata artigianalmente in una macchina canalizzata senza questa verifica.
Aspirazione ed espulsione canalizzate sono la configurazione più controllata
Quando l'apparecchio è espressamente predisposto per funzionare in questa modalità, il sistema più efficace consiste nell'isolare il più possibile i due circuiti d'aria.
Un percorso porta aria esterna verso la batteria mentre un secondo raccoglie l'aria espulsa e la riporta all'esterno.
Il locale smette così di essere il grande plenum nel quale avvengono aspirazione ed espulsione e assume principalmente la funzione di spazio tecnico per contenere la macchina.
Questa disposizione riduce il rischio di ricircolo e limita il surriscaldamento estivo del vano.
La geometria dei raccordi rimane importante. Restringimenti improvvisi, reti eccessivamente fitte, molte curve e condotti sottodimensionati aumentano la resistenza aerodinamica.
La progettazione deve quindi verificare la perdita di carico complessiva e confrontarla con quella ammessa dal costruttore.
Proprio questo dettaglio separa una soluzione realmente progettata da un semplice tubo montato davanti al ventilatore.
Un ventilatore di estrazione aggiuntivo non risolve sempre il problema
Un'altra possibilità è ventilare meccanicamente l'intero locale tecnico mediante un estrattore indipendente.
Vano tecnico dotato di ampia finestra - Getty Images
La soluzione può funzionare in sistemi progettati per questo scopo, ma non bisogna immaginare un piccolo aspiratore domestico.
La ventilazione ausiliaria deve essere coerente con la quantità d’aria movimentata dall'unità e deve impedire l'accumulo di calore.
Anche la compensazione è indispensabile: estrarre molta aria da un vano senza predisporre una presa equivalente genera depressione e riduce la stessa portata dell'estrattore.
L'aria potrebbe inoltre essere richiamata attraverso porte, cavedi o ambienti comunicanti invece che direttamente dall'esterno.
Va analizzata anche l'interazione tra il ventilatore del climatizzatore e quello del sistema di estrazione.
Se uno dei due modifica sensibilmente le pressioni alle bocche della macchina, il funzionamento potrebbe discostarsi dalle condizioni previste dal produttore.
Per un piccolo split domestico, quando possibile, convogliare correttamente il flusso della macchina è generalmente più controllabile che cercare di raffreddare continuamente l'intera stanza dopo avervi scaricato il calore.
Come realizzare la schermatura esterna delle aperture
Un vano tecnico viene spesso scelto proprio perché si desidera nascondere l’unità dalla facciata.
Occorre quindi conciliare passaggio dell’aria e schermatura visiva.
Griglie alettate e pannelli a lamelle permettono di ridurre la vista diretta dell'interno, ma devono avere una superficie libera sufficiente.
Una schermatura fitta realizzata soltanto secondo criteri estetici può comportarsi come un ostacolo aerodinamico.
Le lamelle possono essere orientate per impedire la vista frontale e contemporaneamente accompagnare il flusso.
Bisogna considerare però anche pioggia, insetti, foglie e possibilità di pulizia.
Aggiungere una rete molto fine dietro una griglia apparentemente grande può modificare sensibilmente il passaggio dell'aria, soprattutto quando si sporca.
La schermatura deve quindi essere smontabile o facilmente accessibile e non dovrebbe obbligare il flusso a compiere bruschi cambi di direzione immediatamente davanti alla macchina.
Nascondere l’unità è possibile; soffocarla dietro un elemento decorativo non lo è.
Distanza della macchina dalle pareti del vano
Le distanze da pareti, soffitto e ostacoli dipendono dallo specifico modello.
I manuali dei climatizzatori riportano normalmente schemi differenti a seconda che l'ostacolo si trovi sul retro, sui lati, davanti oppure sopra l'unità.
Condizionatore - Getty Images
Queste quote non devono essere ridotte semplicemente perché la macchina fisicamente entra nella nicchia.
Lo spazio posteriore e laterale influenza l'alimentazione della batteria; quello frontale permette al ventilatore di scaricare correttamente l'aria.
Lo spazio superiore può diventare importante quando il getto incontra un soffitto basso e viene deviato verso l'aspirazione.
Valvole frigorifere, morsetti elettrici, pannelli di servizio e collegamenti devono restare raggiungibili senza dover demolire il rivestimento del vano.
Un locale tecnico nel quale l’unità entra con pochi centimetri di margine ma non può essere aperta per manutenzione non è un buon locale tecnico.
Cosa succede d’estate dentro il vano
Durante il raffrescamento l'unità esterna immette calore nel proprio flusso di mandata.
Se l'espulsione non funziona correttamente, la temperatura del vano aumenta.
Il fenomeno tende ad autoalimentarsi: maggiore è la temperatura dell'aria aspirata, più difficili diventano le condizioni di condensazione e minore può diventare l'efficienza dell'impianto.
Per questo un test eseguito pochi minuti dopo l'accensione non è sufficiente.
Una soluzione apparentemente corretta può mostrare i propri limiti dopo un funzionamento prolungato nelle ore più calde, quando sia l'aria esterna sia la struttura dell'edificio hanno temperature elevate.
Nel collaudo è utile confrontare la temperatura dell'aria esterna con quella effettivamente aspirata dalla macchina.
Se all'aspirazione arriva aria sensibilmente riscaldata dall'espulsione, il ricircolo non è stato eliminato.
In pompa di calore il problema si rovescia
Quando lo stesso climatizzatore viene utilizzato per riscaldare, l'unità esterna cambia funzione.
Locale tecnico impianti - Getty images
La batteria preleva calore dall'aria che la attraversa e l'espulsione risulta più fredda dell'aria aspirata.
Un vano chiuso, invece di surriscaldarsi, tende quindi a raffreddarsi.
Se il sistema continua a utilizzare ripetutamente la stessa aria, la macchina trova condizioni sempre meno favorevoli per estrarre energia.
Le basse temperature della batteria possono inoltre favorire la formazione di brina.
Il climatizzatore gestisce questo fenomeno mediante cicli di sbrinamento, durante i quali si produce acqua.
Un locale tecnico destinato a ospitare un'unità in pompa di calore deve quindi essere progettato sia per il funzionamento estivo sia per quello invernale.
Una soluzione di ventilazione valutata soltanto immaginando l'aria calda prodotta in estate è incompleta.
Lo scarico dell’acqua di sbrinamento non va dimenticato
All'esterno, l'acqua prodotta dall'unità durante il funzionamento invernale può cadere su un'area predisposta oppure essere gestita mediante gli accessori previsti.
Dentro un locale questa acqua deve essere controllata.
Occorre impedire che raggiunga pavimenti sensibili, apparecchi elettrici o ambienti adiacenti.
Lo scarico deve rispettare le indicazioni del costruttore e la configurazione dell'impianto.
Anche il percorso della tubazione deve rimanere verificabile.
In un vano freddo oppure in punti esposti all'esterno va considerato il rischio di congelamento, soprattutto quando l'acqua viene convogliata lungo percorsi poco protetti.
Il basamento dovrebbe inoltre permettere di individuare rapidamente eventuali perdite senza costringere a sollevare la macchina.
Rumore e vibrazioni diventano più importanti in un ambiente chiuso
L'unità esterna installata all'aperto disperde il rumore in uno spazio relativamente libero.
Collocata in un locale tecnico, trova invece pareti, soffitto e pavimento che possono riflettere e trasmettere l'energia sonora.
Il rumore percepito nelle stanze confinanti può quindi risultare maggiore di quanto suggerito dal semplice dato acustico riportato nella scheda del prodotto.
La base deve essere sufficientemente rigida e possono essere necessari dispositivi antivibranti adeguati alla macchina.
È importante evitare collegamenti rigidi non necessari tra unità e strutture leggere.
Una parete in cartongesso o una carpenteria metallica può trasformarsi in una superficie radiante se riceve direttamente le vibrazioni del compressore.
Anche i condotti possono trasmettere rumore quindi inserire elementi fonoassorbenti o silenziatori è possibile nei sistemi predisposti, ma ogni componente aggiunto introduce una perdita di carico.
Trattamento acustico e ventilazione devono quindi essere progettati insieme.
Un silenziatore efficace dal punto di vista acustico ma troppo resistente al passaggio dell'aria può peggiorare il funzionamento termico della macchina.
Le griglie acustiche richiedono maggiore superficie
Quando la facciata si trova vicino a finestre o abitazioni vicine, può essere necessario ridurre il rumore che esce attraverso le aperture di ventilazione.
Struttura di un condizionatore - Daniele F. Toscana
Esistono griglie e dispositivi acustici che schermano la propagazione diretta del suono mediante lamelle e materiale assorbente.
La contropartita è una maggiore resistenza aerodinamica.
A parità di sezione esterna, una griglia acustica può quindi lasciar passare meno aria rispetto a una semplice griglia aperta.
Non deve essere scelta esclusivamente in funzione dell'abbattimento dichiarato.
Il progettista deve verificare contemporaneamente attenuazione acustica, portata d'aria e perdita di pressione.
Nei vani tecnici particolarmente compatti può essere necessario aumentare sensibilmente le dimensioni dell'apertura per mantenere un passaggio adeguato.
Anche le tubazioni frigorifere devono essere progettate correttamente
La collocazione dell’unità esterna in un vano tecnico non modifica le normali prescrizioni relative al circuito frigorifero.
Lunghezze delle tubazioni, dislivelli tra unità interna ed esterna, diametri e quantità aggiuntiva di refrigerante devono rimanere entro i limiti indicati dal produttore.
Le tubazioni devono inoltre essere adeguatamente isolate, protette nei passaggi attraverso le murature e disposte in modo da lasciare accessibili valvole e punti di servizio.
Il vano non dovrebbe quindi essere chiuso con pannelli fissi che rendano difficili manutenzione, riparazione o sostituzione dell’apparecchio.
Installazione, manutenzione e interventi sul circuito frigorifero devono inoltre essere affidati a soggetti in possesso delle certificazioni previste dalla normativa applicabile.
Il quadro europeo vigente è disciplinato dal Regolamento (UE) 2024/573 e dal Regolamento di esecuzione (UE) 2024/2215, che riguarda anche la certificazione per apparecchiature di condizionamento e pompe di calore contenenti gas fluorurati o determinate sostanze alternative.
Refrigerante e sicurezza del locale tecnico
La posizione all'interno dell'edificio rende importante verificare anche il tipo di refrigerante utilizzato dalla macchina.
Accensione condizionatore - Getty Images
Molti climatizzatori utilizzano refrigeranti per i quali il manuale prevede specifiche condizioni relative a volume degli ambienti, ventilazione, potenziali sorgenti di accensione e gestione di eventuali perdite.
Questi requisiti dipendono dal refrigerante, dalla quantità presente nell'impianto e dalle caratteristiche della macchina.
Non possono essere sostituiti da una regola generica sulla dimensione del vano.
La documentazione di alcuni climatizzatori R32, per esempio, contiene indicazioni specifiche sulla ventilazione e sull'area dei locali nelle condizioni previste dal costruttore.
Questo è un ulteriore motivo per cui un'unità progettata per essere collocata all'aperto non dovrebbe essere trasferita arbitrariamente in uno sgabuzzino.
Prima ancora di calcolare le griglie bisogna verificare che il produttore ammetta il tipo di installazione ipotizzato.
Installazione in garage, cantina o sottoscala
Un garage può sembrare una soluzione interessante perché dispone di molto più spazio rispetto a un piccolo ripostiglio.
Il volume maggiore ritarda il cambiamento di temperatura, ma non elimina il problema energetico.
Se il calore continua a essere immesso senza una corrispondente espulsione verso l'esterno, prima o poi anche un ambiente grande raggiunge condizioni sfavorevoli; lo stesso principio vale per una cantina.
Inoltre l'aria calda espulsa potrebbe alterare sensibilmente la temperatura e l'umidità del locale, con conseguenze sugli oggetti conservati.
Un sottoscala interno è generalmente ancora più critico per volume ridotto, scarsa ventilazione e difficoltà di manutenzione.
In tutti questi casi la domanda corretta non è quanto sia grande il locale, ma da dove arriva l'aria utilizzata dalla macchina e dove finisce dopo essere passata attraverso lo scambiatore.
Un vano tecnico affacciato direttamente sulla facciata è il caso più favorevole
Consideriamo un appartamento nel quale non sia consentito montare l'unità esterna a vista, ma sia disponibile un piccolo locale tecnico confinante con la facciata.
Cambio filtri del condizionatore - Getty Images
La soluzione potrebbe prevedere una grande presa d'aria schermata nella parte destinata all'aspirazione e un'uscita separata allineata alla mandata della macchina.
L'unità viene collocata su supporti adeguati, mantenendo gli spazi richiesti per aspirazione e manutenzione.
Davanti all'espulsione può essere realizzato, soltanto se tecnicamente consentito dal modello, un raccordo molto breve verso la griglia esterna.
L'aria calda non invade così tutto il vano prima di trovare l'uscita.
Le due bocche esterne vengono disposte in modo da limitare il ritorno dell'espulsione verso l'aspirazione e la schermatura architettonica utilizza lamelle con sezione libera compatibile con la portata.
Il locale dispone inoltre dello scarico necessario per l'acqua prodotta durante il funzionamento invernale e di un accesso sufficientemente grande per estrarre la macchina in futuro.
Una configurazione di questo tipo è profondamente diversa da un'unità semplicemente chiusa dietro una porta forata.
La schermatura non deve trasformarsi in una seconda parete davanti al ventilatore
Una situazione simile può verificarsi anche nelle nicchie aperte verso l'esterno.
Unità esterne condizionatori - Getty Images
Per nascondere la macchina si installano talvolta pannelli microforati, doghe, frangisole o ante decorative.
La superficie può apparire molto permeabile osservandola frontalmente ma avere una sezione libera insufficiente.
Inoltre il ventilatore può trovarsi troppo vicino alla schermatura. L'aria colpisce il pannello, si distribuisce lateralmente e una parte ritorna verso la batteria.
Lasciare più spazio davanti alla mandata può migliorare la distribuzione, ma la distanza corretta dipende dall'unità e dalla schermatura.
È quindi utile pensare al pannello non come a un elemento di arredo aggiunto dopo l'impianto, ma come a un componente aerodinamico del vano.
La manutenzione deve essere possibile senza smontare il locale
Una macchina nascosta richiede più attenzione all'accessibilità rispetto alla stessa apparecchiatura montata su un balcone.
La batteria deve poter essere pulita.
Il quadro elettrico, le valvole e le parti previste dal produttore devono essere raggiungibili.
Deve inoltre essere possibile rimuovere pannelli e, se necessario, estrarre l'intera unità.
Una piccola botola che consente soltanto di guardare il climatizzatore non è sufficiente.
Le griglie esterne devono essere raggiungibili per eliminare polvere, foglie e altri depositi che progressivamente riducono il passaggio dell'aria.
Anche eventuali filtri o reti di protezione richiedono pulizia.
Una rete inizialmente poco restrittiva può diventare un ostacolo importante quando si copre di sporco.
Nel progettare l'involucro bisogna quindi simulare non soltanto il montaggio iniziale, ma anche la sostituzione della macchina dopo diversi anni.
Quando conviene evitare del tutto la normale unità esterna
Esistono situazioni nelle quali rendere idoneo il vano tecnico richiederebbe opere sproporzionate.
Può mancare una parete direttamente affacciata all'esterno, i condotti potrebbero essere troppo lunghi oppure non essere disponibile una sezione sufficiente per le griglie.
In altri casi l'unica possibile espulsione finirebbe in un cavedio molto stretto, che potrebbe a sua volta accumulare aria calda.
In queste condizioni è preferibile cambiare tecnologia invece di forzare una normale unità esterna in una collocazione inadatta.
Una possibilità è il climatizzatore monoblocco senza unità esterna.
L'apparecchio rimane dentro l'abitazione e scambia aria con l'esterno tramite aperture dedicate nella parete; esistono modelli progettati espressamente con due condotti verso la facciata.
L'ingombro interno e le prestazioni devono essere valutati rispetto a uno split tradizionale, ma il vantaggio è che l'intero circuito aerodinamico è stato progettato dal costruttore per questa configurazione.
Esistono inoltre pompe di calore e apparecchiature tecniche espressamente predisposte per installazione interna canalizzata, nelle quali presa ed espulsione dell'aria vengono portate all'esterno attraverso condotti dedicati.
Anche in questo caso si tratta di macchine nate per funzionare così, non di unità esterne convenzionali modificate in cantiere.
|
|
|
