Un sistema a pompa di calore multi-sorgente per un edificio scolastico a basso consumo

Il concetto di edificio a basso consumo è basato sulla riduzione dei carichi termici ottenibile con un migliore isolamento, sul recupero energetico in ventilazione e sull’uso di sistemi di riscaldamento/climatizzazione ad alta efficienza nonché sull’integrazione delle fonti rinnovabili nel sistema edificio-impianto. E’ assai difficile ottenere buoni risultati in termini di prestazioni energetiche se uno di questi elementi viene a mancare. Questo lavoro illustra un esempio di buona integrazione di questi elementi progettuali in applicazione ad un caso reale. Il Nuovo Polo Scolastico di Agordo (BL) è stato progettato con una particolare cura nei confronti dell’aspetto energetico: l’isolamento termico di tipo a “cappotto” limita al minimo gli effetti dei ponti termici e l’elevato spessore di isolante riduce notevolmente il fabbisogno di energia termica per il riscaldamento. Attraverso la simulazione dinamica in ambiente TRNSYS sono state valutate diverse soluzioni impiantistiche per l’edificio. E’ stato quindi progettatato un sistema integrato di pompe di calore ad assorbimento “multi-sorgente”; le diverse sorgenti sono il terreno, il sole, il recupero sulla ventilazione. L’impianto lavora su due livelli di temperatura diversi: uno più elevato per il sistema di ventilazione e uno più basso per il circuito di riscaldamento a pavimento. Le due sezioni dell’impianto (ventilazione e riscaldamento) funzionano in maniera indipendente, dal punto di vista della programmazione e della regolazione. La sorgente termica per le pompe di calore dedicate alla ventilazione è il flusso d’aria espulsa a valle di scambiatori a flussi incrociato, la cui efficienza è volutamente limitata al 50% per evitare problemi di brinamento (il clima della zona è molto rigido). L’effetto ottenuto è quindi un recupero totale al livello dell’evaporatore della pompa di calore. La sorgente termica per le pompe di calore dedicate al riscaldamento può essere sia il terreno (1300 m di scambiatori a tubo verticale) oppure la sezione solare dell’impianto, che può anche essere impiegata direttamente per il riscaldamento, quando l’insolazione fosse sufficiente. La sezione solare durante l’estate può ri-generare il terreno.