Risparmio energetico, comfort ambientale in caldo e freddo e flessibilità di installazione fanno dei sistemi VRF la soluzione ideale per la climatizzazione degli edifici aziendali, commerciali e ricettivi.
INDICE:
Cos’è un sistema di climatizzazione VRF ?
Cosa differenzia i sistemi VRF dalle pompe di calore idroniche?
Per quali settori sono più indicati i sistemi VRF?
Da cosa è composto un impianto VRF?
Quali configurazioni sono possibili con gli impianti VRF?
Come funziona un sistema VFR?
Come si gestiscono i sistemi VRF?
Esistono diverse tipologie di impianto VRF?
Quali sono i vantaggi della climatizzazione con VRF?
Come sapere se un impianto VRF è quello giusto?
1.Cos’è un sistema di climatizzazione VRF ?
VRF significa Variant Regrigerant Flow (fluido refrigerante variabile, ) ed è una tecnologia a pompa di calore aria-aria reversibile per la climatizzazione invernale ed estiva dall’elevata efficienza energetica. È chiamata a volte anche VRV (Variant Refrigerant Volume).
Come tutte le pompe di calore, i sistemi VRF sfruttano una fonte rinnovabile per ricavare energia termica consentendo di abbandonare l’utilizzo dei combustibili fossili, e rappresentano quindi una soluzione a basse emissioni indicata per combattere il climate change
Cosa differenzia i sistemi VRF dalle pompe di calore idroniche?
La caratteristica che differenzia i sistemi VRF dalle tradizionali pompe di calore idroniche è il vettore energetico: nei climatizzatori VRF, infatti, non c’è la presenza di tubazioni in cui scorre l’acqua, perché il gas refrigerante trasferisce energia termica direttamente agli ambienti tramite le batterie di scambio, ed è per questo motivo che i sistemi vengono chiamati anche “ad espansione diretta”.
Questo comporta alcuni vantaggi, tra i quali l’estrema flessibilità di configurazione, la necessità di minori spazi per l’installazione e la presenza di tubazioni più piccole e leggere, elementi particolarmente interessanti per alcuni ambiti di applicazione.
Per quali settori sono più indicati i sistemi VRF?
I sistemi di climatizzazione VRF sono adatti per tutto il settore del terziario. Dagli uffici agli edifici commerciali, compresi singoli negozi di dimensioni medio-grandi, i ristoranti e gli hotel anche di grandi dimensioni, fino alle strutture sanitarie e alle palazzine adibite ai servizi in complessi industriali.
L’assenza della centrale termica e le dimensioni compatte delle unità esterne rendono gli impianti VFR particolarmente indicati nei centri storici, nelle città, negli hotel di pregio e in tutte le situazioni dove l’impatto visivo delle componenti impiantistiche deve essere minimo.
I sistemi VRF del tipo “a recupero di calore”, come vediamo in seguito, sono indicati in tutti gli edifici con locali che hanno differenti esposizioni o nelle realtà che hanno necessità di climatizzare differenti locali in modo diverso.
Da cosa è composto un impianto VRF?
Gli impianti VRF non necessitano dello spazio dove posizionare la centrale termica, come accade invece per le pompe di calore idroniche. I componenti principali sono 4: unità esterna, unità interne, tubazioni in rame e sistemi di controllo:- unità esterna contiene il compressore del fluido refrigerante e la batteria di scambio con l’aria esterna; più compatta rispetto a quella delle pompe di calore idroniche;
- unità interne: possono lavorare in modo indipendente l’una dall’altra e possono essere di diversa tipologia (ad esempio i classici split), assicurano la distribuzione dell’aria raffrescata o riscaldata nell’ambiente tramite le batterie di scambio e il ventilatore;
- tubazioni in rame: collegano l’unità esterna alle unità interne, al loro interno scorre il fluido refrigerante che nei sistemi VRF scambia direttamente il calore con l'aria degli ambienti; le tubazioni sono caratterizzate da diametri e pesi ridotti, decisamente inferiori rispetto alle tubazioni idrauliche delle pompe di calore standard, semplificando la posa e riducendo i costi di installazione;
- sistemi di controllo: permettono di gestire e monitorare il funzionamento del sistema VRF, regolando la temperatura degli ambienti in maniera indipendente e monitorando i consumi delle singole macchine.
Quali configurazioni sono possibili con gli impianti VRF?
Le possibilità di configurazione degli impianti VRF sono davvero numerose. Si possono posizionare più unità esterne a servizio di sezioni dello stesso edificio. Inoltre, alle unità esterne possono essere collegate diverse tipologie di unità interne: a parete, a cassetta, canalizzate, a soffitto-pavimento o a colonna.
Tutte queste soluzioni possono essere combinate tra loro in base alle esigenze strutturali e alla direzione che si vuol dare all’aria in uscita (verticale oppure orizzontale, in base alle necessità di installazione). Inoltre, possono essere integrate con sistemi per il trattamento dell’aria così da assicurare maggior comfort e sanificazione degli ambienti.
Come funziona un sistema VFR?
Nelle pompe di calore idroniche l’energia termica assorbita dalla fonte esterna grazie al gas refrigerante, viene trasmessa all’acqua dell’impianto che poi circola fino ai terminali di diffusione del calore (o del fresco). Nei sistemi VRF, invece, il circuito idraulico non c’è, e il fluido refrigerante rilascia calore o fresco direttamente nell’aria degli ambienti tramite i terminali che contendono le batterie di scambio.
L’utilizzo del gas refrigerante stesso quale vettore energetico aumenta l’efficienza complessiva dell’impianto VRF perché diminuiscono le dispersioni termiche; determina inoltre un’inerzia più bassa e riscaldando o raffrescando gli ambienti più velocemente.
I sistemi sono in grado di variare la portata e la temperatura del gas refrigerante in circolazione in modo direttamente proporzionale al carico, sia in riscaldamento che in raffrescamento, e questo avviene per ogni singola unità interna, dove la la temperatura ambiente viene rilevata dalle sonde di temperatura. La portata di refrigerante è modulata da inverter, aumentando ulteriormente l’efficienza del sistema.
Come si gestiscono i sistemi VRF?
Ogni impianto VRF può essere gestito con facilità tramite sistemi di controllo a zona o centralizzati che consentono di settare la modalità (automatica, riscaldamento, raffrescamento, deumidificazione e ventilazione) e la temperatura desiderata e comandare contemporaneamente anche più unità interne. Ogni singola unità esterna può essere gestita in modo autonomo, offrendo la possibilità di impostare differenti temperature nei locali (anche caldo e freddo contemporaneamente, come vedremo in seguito).
Esistono diverse tipologie di impianto VRF?
Sono disponibili tre diverse tipologie di climatizzatori VRF:
- sistemi per solo raffrescamento;
- sistemi per riscaldamento (in pompa di calore);
- sistemi a recupero di calore (caldo/freddo).
La prima categoria svolge la funzione di climatizzatore estivo. La seconda e la terza tipologia di climatizzatori VRF, invece, costituiscono sistemi in pompa di calore per la climatizzazione completa, invernale ed estiva. La differenza è che la seconda aggiunge la possibilità di configurazione con dispositivi per il recupero di calore.
Sistemi VRF in pompa di calore: come tutte le pompe di calore utilizzate per il condizionamento degli ambienti, possono riscaldare o raffrescare gli ambienti a seconda della stagione o della temperatura interna che si desidera ottenere semplicemente invertendo il ciclo di lavoro dell’unità esterna.
Sistemi VRF a recupero di calore: permettono di riscaldare e raffrescare contemporaneamente locali diversi. Il refrigerante può essere fatto evaporare per finalità di raffrescamento in alcune aree, mentre il calore che si genera dopo la fase di compressione può essere recuperato attraverso la condensazione per il riscaldamento contemporaneo di altri ambienti. Il recupero termico assicura un elevato risparmio energetico, che può arrivare fino al 30%.
I VRF a recupero di calore sono particolarmente indicati per la climatizzazione di tutte quelle realtà che presentano esigenze termiche diversificate all’interno dello stesso stabile, ad esempio strutture sanitarie come ospedali e RSA, hotel e centri benessere e per edifici caratterizzati da ampie vetrate o con esposizione diversificate nord/sud. (Per saperne di più leggi: “Guida all'efficienza energetica nelle RSA” e "Guida all'efficienza energetica nel settore alberghiero")
9.Quali sono i vantaggi della climatizzazione con VRF?
- Possibilità di riscaldare/raffrescare gli ambienti con un unico sistema (nel caso dei VRF a recupero di calore è possibile farlo anche contemporaneamente in diversi ambienti, recuperando energia da locali adiacenti con la sola spesa delle perdite di carico).
- Minori ingombri: le unità esterne compatte e l’assenza di una centrale termica che necessita di spazio tecnico dedicato permette un’installazione meno impattante sugli spazi spasi e dal punto di vista visivo; ad esempio, in edifici multipiano è possibile posizionare un’unità esterna ad ogni piano, in aree di servizio come piccoli balconi, mascherando totalmente la presenza dell’impianto.
- Flessibilità e modularità del sistema con possibilità di “sezionare” l’impianto, di espanderlo e di gestire una configurazione più ampia di unità interne.
- Inerzia bassa: gli ambienti si riscaldano e si raffrescano più velocemente rispetto a una pompa di calore idronica.
- Assenza di rischio di perdite di acqua.
- Assenza di rischio congelamento delle tubazioni anche in caso di inutilizzo prolungato.
- Facilità di installazione: la presenza di tubazioni di minore peso e diametro, rende i sistemi VRF particolarmente indicati nelle ristrutturazioni/retrofit.
- Efficienza energetica fino a 6 EER e 5 COP: l’EER, Energy Efficiency Ratio, è un parametro che misura l’efficienza elettrica di un climatizzatore che lavora in raffreddamento come rapporto tra consumo di energia elettrica e resa termica, mentre il COP, Coefficient of Performance, misura l’efficienza elettrica in fase di riscaldamento. Maggiori sono i valori EER e COP, maggiore è l’efficienza del sistema VRF.
- Ampia possibilità di personalizzazione, data la vasta gamma di unità interne disponibili e la possibilità di integrare recuperatori di calore e sistemi per il trattamento dell’aria.
- Possibilità di usufruire degli incentivi: detrazione fiscale del 65% (Ecobonus) per la sostituzione di impianto termico esistente, accessibile da persone fisiche e giuridiche per interventi su edifici ad uso residenziale o ad uso strumentale per l’impresa. In alternativa, Conto Termico 2.0. L’installazione di un sistema VRF permette di accedere anche al meccanismo dei Certificati Bianchi non cumulabile però con altre agevolazioni fiscali.
10.Come sapere se un impianto VRF è quello giusto?
Gli impianti basati tu tecnologia VRF consentono di riscaldare e raffrescare gli ambienti senza utilizzare il gas e offrono alcuni vantaggi rispetto alle pompe di calore idroniche, ma anche qualche criticità, legata soprattutto alla presenza dei gas refrigeranti nei circuiti di distribuzione del calore e anche a maggiori limitazioni nei dislivelli e nelle distanze. La scelta della soluzione più indicata può essere fatta solo da un progettista competente che valuta tutte le caratteristiche dell’edificio e le necessità di climatizzazione in base alla destinazione d’uso dei locali, e che poi determina attraverso simulazioni ed esperienza la soluzione più adatta impiantisticamente ed energicamente. Queste indicazioni vengono poi trasferite al fornitore deputato a scegliere materiali, componenti e configurazione dell’impianto.
Viessmann propone un’ intera gamma di climatizzatori VRF per soddisfare qualsiasi fabbisogno applicativo, con potenze che vanno dai 12 ai 200 kW e con la possibilità di collegare all’unità esterna diverse tipologie di unità interna e sistemi per il trattamento dell’aria.
Viessmann mette inoltre a disposizione un servizio pre-vendita qualificato, fondamentale per verificare le condizioni progettuali e di impianto e fornire i costruttivi termodinamici ed elettrici necessari a progettisti e installatori. Una volta installato l’impianto VRF è possibile contare su una rete di assistenza tecnica post-vendita altamente professionale e distribuita in maniera capillare su tutto il territorio.
