UTA per magazzino

[giacomociop]

Devo installare una UTA in un magazzino in cui c'è bisogno di controllare umidità e temperatura; della portata totale della UTA, solo il 15% di aria sarà di rinnovo, la restante passerà nell'UTA per essere filtrata.
Da quello che ho visto in genere il processo nelle UTA è: recupero di calore, miscelazione tra portata di bypass e portata di rinnovo, deumidificazione, postriscaldo.
Avendo un carico latente molto basso vorrei prima deumidificare l'aria di rinnovo e solo in seguito miscelarla con la quota di bypass; facendo qualche calcolo ho visto che questo è possibile.
Nella vostra esperienza ci sono inconvenienti in questa disposizione?
L'alternativa può essere quella di installare separatamente un recuperatore con umidificatore (per l'inverno) e un deumidificatore per l'estate e in fase estiva lasciare alla UTA solo il compito del latente.

[Tom Bishop]

Per raffreddare cosa usi? Acqua refrigerata? A che temperatura?

[Ronin]

non ci sono inconvenienti a deumidificare prima l'aria esterna e poi miscelare, anzi si dovrebbe fare sempre così.

[Esa]

non ci sono inconvenienti a deumidificare prima l'aria esterna e poi miscelare, anzi si dovrebbe fare sempre così.

Come imposteresti la sequenza dei trattamenti?

[Ronin]

non ci sono inconvenienti a deumidificare prima l'aria esterna e poi miscelare, anzi si dovrebbe fare sempre così.

Come imposteresti la sequenza dei trattamenti?

come è scritto sopra, cioè prima si recupera, poi si riscalda (in inverno) o si raffredda-deumidifica (in estate), poi si miscela e infine (eventualmente a zone) si post-riscalda.
questa sequenza ovviamente quando hanno inventato le UTA non era gestibile (perchè occorre "calcolare" l'effetto del trattamento parziale sull'aria miscelata), quindi occorre una regolazione moderna (con CPU), ragion per cui nelle UTA "storiche" viene effettuata prima la miscelazione e solo dopo i vari trattamenti. ma oggi non ci sono motivi ostativi, adottandola si risparmia sia di installazione (le batterie e soprattutto il frigo sono più piccoli), sia di esercizio (per ovvii motivi, essendo ridotta la portata da trattare).

aneddoto: quando un noto produttore di UTA (quello con la moneta unica nel nome) introdusse la sua linea di UTA compatte dedicate alle sale operatorie, grazie all'input avuto da uno dei partecipanti a questa discussione, la realizzò così fin da subito, mentre quelle dei concorrenti erano realizzate con sequenza tradizionale (alcune addirittura deumidificavano a punto fisso, usando l'umidificatore per gestire il post-trattamento).
oggi sono tutte fatte con il trattamento prima della miscelazione (chiaramente in questo caso i risparmi sono particolarmente ingenti, perchè i ricambi aria sono 30-40 per motivi igienici di cui soltanto 15 di aria esterna), un piccolo contributo al progresso generale di cui vado particolarmente fiero.

[giacomociop]

non ci sono inconvenienti a deumidificare prima l'aria esterna e poi miscelare, anzi si dovrebbe fare sempre così.

Come imposteresti la sequenza dei trattamenti?

come è scritto sopra, cioè prima si recupera, poi si riscalda (in inverno) o si raffredda-deumidifica (in estate), poi si miscela e infine (eventualmente a zone) si post-riscalda.
questa sequenza ovviamente quando hanno inventato le UTA non era gestibile (perchè occorre "calcolare" l'effetto del trattamento parziale sull'aria miscelata), quindi occorre una regolazione moderna (con CPU), ragion per cui nelle UTA "storiche" viene effettuata prima la miscelazione e solo dopo i vari trattamenti. ma oggi non ci sono motivi ostativi, adottandola si risparmia sia di installazione (le batterie e soprattutto il frigo sono più piccoli), sia di esercizio (per ovvii motivi, essendo ridotta la portata da trattare).

aneddoto: quando un noto produttore di UTA (quello con la moneta unica nel nome) introdusse la sua linea di UTA compatte dedicate alle sale operatorie, grazie all'input avuto da uno dei partecipanti a questa discussione, la realizzò così fin da subito, mentre quelle dei concorrenti erano realizzate con sequenza tradizionale (alcune addirittura deumidificavano a punto fisso, usando l'umidificatore per gestire il post-trattamento).
oggi sono tutte fatte con il trattamento prima della miscelazione (chiaramente in questo caso i risparmi sono particolarmente ingenti, perchè i ricambi aria sono 30-40 per motivi igienici di cui soltanto 15 di aria esterna), un piccolo contributo al progresso generale di cui vado particolarmente fiero.

Personalmente ho sentito 3 marchi diversi per avere il preventivo e tutte e 3 mi hanno fatto il preventivo con trattamento DOPO la miscelazione e sono caduti dal pero quando ho fatto notare che non aveva senso trattare tutta l'aria nel mio caso; che marchio mi consiglieresti visto che hai avuto esperienze?
Tra l'altro mi sento di dire che è sbagliato dire che è sempre giusto fare il trattamento prima della miscelazione, direi piuttosto che dipende dal tipo di applicazione

[giacomociop]

Per raffreddare cosa usi? Acqua refrigerata? A che temperatura?

Acqua refrigerata 7-12 °C

[Ronin]

Tra l'altro mi sento di dire che è sbagliato dire che è sempre giusto fare il trattamento prima della miscelazione, direi piuttosto che dipende dal tipo di applicazione

non pretendo di essere conoscitore di ogni applicazione di trattamento aria. fammi tu un controesempio, in cui il trattamento dell'umidità dopo la miscelazione comporta invece un vantaggio energetico.

[giacomociop]

Tra l'altro mi sento di dire che è sbagliato dire che è sempre giusto fare il trattamento prima della miscelazione, direi piuttosto che dipende dal tipo di applicazione

non pretendo di essere conoscitore di ogni applicazione di trattamento aria. fammi tu un controesempio, in cui il trattamento dell'umidità dopo la miscelazione comporta invece un vantaggio energetico.

Bè immagino un'applicazione con tanta umidità e non necessariamente tanto bisogno di ricambi aria, una piscina al chiuso ad esempio? Magari anche con vetrate?
Nel caso di una sala conferenze poi bisognerebbe vedere, potrebbe convenire deumificare l'aria interna piuttosto che trattarne tanta esterna.
Come al solito direi dipende.
Comunque non volevo litigare, solo chiedere se mi puoi consigliare qualche marchio

[Ronin]

non voglio litigare neanch'io (non indico marchi per via del mio ruolo; un nome l'ho già fatto sopra), discutevo con interesse.
in linea teorica, se prelevo una quantità di aria X di ricircolo dall'ambiente, significa che quest'aria ha delle condizioni climatiche "migliori" di quella esterna (altrimenti vado a tutt'aria esterna). quindi miscelando X a monte del trattamento con una quantità di aria esterna Y, devo trattare una quantità di aria X+Y, mentre miscelando a valle, devo trattare solo una quantità di aria Y (magari la devo trattare in modo più spinto: ma la curva di saturazione appunto non è una retta).
perciò la miscelazione a valle conviene sempre rispetto a quella a monte (al limite, conviene non miscelare, e andare a tutt'aria esterna, ma questo è un altro discorso).
almeno intuitivamente (=tirando qualche riga sul diagramma psicrometrico) mi viene da dir così. ma confesso di non aver voglia di scrivere equazioni, quindi potrebbe anche esserci un caso teorico in cui questo non sia vero: però non mi riesce di vederlo.
nel caso di umidità in ambiente più alta di quella esterna (piscina) conviene chiudere il ricircolo, non miscelare a valle, e nel caso di alto affollamento (sala conferenze) una quantità di aria esterna per eliminare la CO2 la devi mandare sennò la IAQ va a ramengo.

[Esa]

Sono questi gli schemi?
. Soluzione A ---> con Batteria di deumidificazione sulla presa aria esterna
. Soluzione B ---> standard abituale
Non ho ancora fatto calcoli, perché non sono sicuro di aver capito le soluzioni proposte.

[Ronin]

nella soluzione B prendi il ramo di ricircolo e spostalo a valle del ventilatore (o almeno a valle delle due batterie)

[Tom Bishop]

@Ronin
Quindi con il sistema che proponi a ricircolo che by-passa i trattamenti termici gestisci il carico ambiente con il trattamento dell'aria esterna? Cioè quando ti aumenta il carico interno e devi trattare più aria aumenti la quota di aria esterna?

[Esa]

nella soluzione B prendi il ramo di ricircolo e spostalo a valle del ventilatore (o almeno a valle delle due batterie)

La soluzione che proponi mi sembra difficilmente applicabile.
Provo ad esemplificare ipotizzando una UTA da 1.000 kg/h (io ragiono sempre a massa costante e non a volume variabile ...).
Per ottenere una mandata di 15°C, ti serve raffreddare la quota AE fino a -25°C

[giacomociop]

non voglio litigare neanch'io (non indico marchi per via del mio ruolo; un nome l'ho già fatto sopra), discutevo con interesse.
in linea teorica, se prelevo una quantità di aria X di ricircolo dall'ambiente, significa che quest'aria ha delle condizioni climatiche "migliori" di quella esterna (altrimenti vado a tutt'aria esterna). quindi miscelando X a monte del trattamento con una quantità di aria esterna Y, devo trattare una quantità di aria X+Y, mentre miscelando a valle, devo trattare solo una quantità di aria Y (magari la devo trattare in modo più spinto: ma la curva di saturazione appunto non è una retta).
perciò la miscelazione a valle conviene sempre rispetto a quella a monte (al limite, conviene non miscelare, e andare a tutt'aria esterna, ma questo è un altro discorso).
almeno intuitivamente (=tirando qualche riga sul diagramma psicrometrico) mi viene da dir così. ma confesso di non aver voglia di scrivere equazioni, quindi potrebbe anche esserci un caso teorico in cui questo non sia vero: però non mi riesce di vederlo.
nel caso di umidità in ambiente più alta di quella esterna (piscina) conviene chiudere il ricircolo, non miscelare a valle, e nel caso di alto affollamento (sala conferenze) una quantità di aria esterna per eliminare la CO2 la devi mandare sennò la IAQ va a ramengo.

Per la piscina direi che hai ragione, nel caso della sala conferenze (ma anche di applicazioni in generale con tutt'aria) non vedo come l'aria esterna può trovarsi a condizioni migliori di quella interna (ovvio un ricambio di aria primaria va fatto ma puoi anche gestirlo con sonde co2 ecc)
Il nome del marchio UTA magari me lo puoi dire in privato? A me i rappresentanti neanche rispondono più eheh si sono spaventati per la richiesta di spostare la miscelazione dopo il trattamento dell'aria esterna

[Esa]

si sono spaventati per la richiesta di spostare la miscelazione dopo il trattamento dell'aria esterna

Perché? Hanno eseguito dei calcoli?

[Tom Bishop]

Il nome del marchio UTA magari me lo puoi dire in privato?

Suppongo sia la Euroclima di Brunico

[giacomociop]

si sono spaventati per la richiesta di spostare la miscelazione dopo il trattamento dell'aria esterna

Perché? Hanno eseguito dei calcoli?

Spauriti, hanno detto che proveranno a fare il dimensionamento come richiesto, poi sono scomparsi

[Esa]

si sono spaventati per la richiesta di spostare la miscelazione dopo il trattamento dell'aria esterna

Perché? Hanno eseguito dei calcoli?

Spauriti, hanno detto che proveranno a fare il dimensionamento come richiesto, poi sono scomparsi

Anche dai miei calcoli viene fuori che non si può fare quello che avete ipotizzato.
Ho forse considerato condizioni che non sono quelle che avete in mente? Ho capito male?
Dovreste quindi precisare:
- portata, T e UR dell'aria che serve in mandata (per abbattere i carichi termici)
- portata, T e UR dell'aria di ripresa, cioè le condizioni che vuoi in ambiente
- portata, T e UR dell'aria esterna.
Per evitare incomprensioni.

[Ronin]

Quindi con il sistema che proponi a ricircolo che by-passa i trattamenti termici gestisci il carico ambiente con il trattamento dell'aria esterna? Cioè quando ti aumenta il carico interno e devi trattare più aria aumenti la quota di aria esterna?

dipende dall'applicazione; in certi casi sì, in certi altri si intensfica il trattamento tenendo fissa la portata AE.
prima la domanda facile, a cosa serve iniettare aria esterna?
la quantità di aria esterna è determinata da ragioni di comfort (es. in sala riunioni: gestita da sensori di CO2 o comunque in base all'affollamento previsto) o normative (ad es. in sala operatoria è fissa, pari a 15 vol/h che è il minimo per garantire la diluizione dei gas anestetici) o di processo (ad es. in piscine pubbliche: dipende dalla necessità di deumidificazione per via dell'evaporazione della vasca); ad ogni modo è abbastanza indipendente da quella di ricircolo.
la domanda difficile è l'altra, ovvero a cosa serve ricircolare? anche in questo caso possono esserci ragioni di processo (ad es. in sala operatoria serve a far passare l'aria attraverso i filtri assoluti per "pulirla" da polvere e quindi batteri), per locali ad uso discontinuo serve ad andare in temperatura più in fretta quando l'ambiente è vuoto/inutilizzato (visto giacomo? ragionandoci, abbiamo trovato il caso in cui miscelare a valle non conviene ).

in molti casi probabilmente ricircolare è semplicemente inutile, ovvero si ricircola solamente per miscelare l'AE e quindi avere condizioni dell'aria di mandata meno estreme: in questi casi miscelare a valle è conveniente, e la modulazione si fa sul trattamento, e agendo sulla quantità di aria ricircolata (cioè non si aumenta la portata di 'aria esterna, che è determinata da altre esigenze, bensì si riduce la portata di ricircolo: se c'è un minimo tecnico che viene ad es. da motivi di filtrazione, una volta raggiuntolo si intensifica il trattamento dell'AE).

viceversa nel caso per es. del magazzino ricircolare probabilmente serve a rimuovere carichi sensibili e latenti SENZA rinnovare l'aria, attraverso l'uso della batteria fredda (è chiaro, è un magazzino, il minimo di AE per comfort sarà molto basso). ciò di solito è dannoso energeticamente rispetto all'impiego di maggiori quantità di aria esterna (come insegna l'esperienza appunto delle piscine, e come giustamente ipotizzi). ma in effetti dipende dal segno del carico sensibile (in certe applicazioni infatti si deumidifica ad adsorbimento, perchè occorre avere un clima sì secco, ma caldo).

La soluzione che proponi mi sembra difficilmente applicabile.

nel caso che mostri sì, perchè la portata di ricircolo è molto più grande di quella di aria esterna, quindi è impossibile trattare l'aria esterna in modo abbastanza spinto da "raddrizzare" le condizioni della mandata. ma per quale motivo si dovrebbe ricircolare una portata d'aria così grande, se poi non la si tratta? semplicemente non serve farlo.
nell'esempio che hai postato a cosa serve tutta quell'aria di ricircolo? a niente, se le fai bypassare il trattamento. se fosse una UTA per SO le proporzioni sarebbero 6-15 vol/h esterni, e 0-25 vol/h di ricircolo (in questo caso il ricircolo come detto serve a filtrare di più l'aria ambiente, quindi quando la sala è inutilizzata ci mando solo 6 vol/h esterni per mantenere la sovrappressione e impedire il rientro dei contaminanti, e il ricircolo è chiuso; quando è in uso ci mando 15+25=40 vol/h: le proporzioni sono molto più bilanciate, meno di 2 a 1, non 5 a 1).
più i carichi latenti sono bassi rispetto al minimo tecnico di AE (che dipende da quanto detto sopra), e più l'aria ambiente si troverà in condizioni climatiche "buone" (nel senso di UR "vicina" a quella delle specifiche), e quindi maggiore sarà la convenienza a non trattare il ricircolo.
ma prima di tutto bisogna chiedersi se non sia ancora più conveniente chiuderlo, si capisce.

[Esa]

...

Sì, sì! Tutto vero: esistono decine di situazioni diverse che valorizzano il lavoro del progettista e le proposte dei committenti più avveduti.
Ma non vorrei estendere troppo i trattamenti, che sono molteplici (il free cooling a tutta aria, i sistemi FC+AP, i sistemi a doppio o triplo canale, ecc. ecc.), ma limitarmi alla soluzione da te proposta (la B2) per risolvere il problema posto inizialmente: raffrescare un magazzino in cui c'è bisogno di controllare umidità e temperatura con il 15% di aria di rinnovo.
La tua proposta è molto innovativa ed interessante: "non ci sono inconvenienti a deumidificare prima l'aria esterna e poi miscelare, anzi si dovrebbe fare sempre così".
E mi incuriosisce proprio l'affermazione "si dovrebbe fare sempre così". Vorrei capire perché abbiamo (molti colleghi fanno come me) progettato migliaia di impianti (da decenni!) sempre allo stesso modo: "come non si dovrebbe fare".
Possiamo stabilire questi pochi dati, per la sola stagione estiva:
- carico termico (sensibile, latente)
- condizioni che vuoi in ambiente (T e UR dell'aria)
- T e UR dell'aria esterna.
L'aria esterna sarà al 15% dell'aria immessa (come richiesto).
Capirò meglio come potrebbe funzionare la soluzione B2 (quella che si dovrebbe fare).
Magari scopro che non ho capito nulla della tua proposta e lo schema B2 non è quello da te suggerito. Oppure che nel magazzino ci si accontenta di quello che passa la stagione.

[Ronin]

E mi incuriosisce proprio l'affermazione "si dovrebbe fare sempre così".

sì beh, quel "sempre" era riferito al contesto (in cui cioè si deve deumidificare un luogo con UR elevata e carico latente dominante sul sensibile, visto che nel magazzino non ci sono macchinari o persone costantemente attive). siamo su di un forum pertanto non è che io abbia per le mani un caso specifico, quello semmai ce lo ha l'amico giacomo.
ad ogni modo, certamente è una frase con troppa enfasi, non è che il suggerimento sia semplicemente di "spostare" a valle del trattamento il ricircolo a parità di tutto il resto: nel caso del magazzino facendo così il ricircolo diventa semplicemente inutile, a quel punto si va a tutta AE. il suggerimento è di riconsiderare il ruolo dell'aria esterna nella deumidificazione (e quindi di valutare di modificare i rapporti tra AE e ricircolo: il 15% di AE non è un "dato" del problema, è una scelta progettuale).

[Esa]

certamente è una frase con troppa enfasi

L'enfasi non è un problema.
Sarebbe stato un problema capire che abbiamo sbagliato per decenni.
In sintesi, possiamo continuare a lavorare normalmente con il diagramma psicrometrico e con le trasformazioni possibili utilizzando le attuali tecnologie (riscaldamento, raffreddamento, umidificazione, deumidificazione, e recupero; aggiungiamo la miscela e anche il processo libero per chi ha qualche idea nuova?.

[Tom Bishop]

dipende dall'applicazione;

Secondo me la tua soluzione può trovare applicazione nell'ambito ospedaliero con elevata richiesta di AE, ma in tutte le altre situazioni in cui le esigenze di fabbisogno dell'ambiente necessitano di portate molto superiori alle esigenze di AE, non funzionerebbe, credo.