Category Archives: Progettazione

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Sistema domotico: 7 requisiti fondamentali

sistema domotico

Un sistema domotico deve essere in grado di controllare e gestire, a livello globale, gli impianti presenti all’interno di un’abitazione. A tale scopo è necessario un buon livello di integrazione tra i diversi impianti, che possono essere suddivisi per tipologia:

  • Sicurezza
  • Gestione comfort ambientale
  • Gestione utenze elettriche
  • Gestione comunicazioni
  • Gestione apparati audio video

Gli elementi che costituiscono un sistema domotico sono:

  • Centrale di controllo
  • Sensori
  • Attuatori
  • Interfacce utente

A prescindere dal livello di complessità e dal metodo utilizzato per la comunicazione tra la centrale di controllo e gli altri componenti, esistono dei requisiti fondamentali di cui un sistema domotico non può fare a meno.

  1. INTEGRAZIONE. E’ la capacità del sistema di dialogare con i diversi impianti per poterli gestire in maniera comune. Ciò significa anche garantire la possibilità di interazione tra componenti di impianti diversi. Ad esempio il poter utilizzare un sensore di presenza sia per l’impianto anti-intrusione, sia per l’impianto di illuminazione, sia per quello di climatizzazione.
  2. FLESSIBILITA’. Capacità di sapersi adattare alle esigenze dell’utente, o meglio, ai possibili cambiamenti nel tempo di tali esigenze. L’adattamento del sistema domotico deve avvenire attraverso modifiche a livello software, senza bisogno di intervenire pesantemente sull’hardware.
  3. SEMPLICITA’. Il valore aggiunto di un sistema domotico funzionale consiste proprio nel consentire all’utente di gestire, in modo molto semplice, impianti e tecnologie complesse. A tal fine è fondamentale l’utilizzo di interfacce utente che possano adattarsi alle esigenze di qualunque tipo di utilizzatore.
  4. AFFIDABILITA’. Si ottiene attraverso l’utilizzo di componenti elettronici e software garantiti in modo che il sistema conservi nel tempo le sue caratteristiche prestazionali; avendo cura di evitare sovratensioni ai componenti per mezzo di opportuni scaricatori; evitando surriscaldamenti della centralina ponendo attenzione alla ventilazione.
  5. APERTURA. Un sistema domotico deve essere aperto sia nei confronti di altre componenti e tecnologie presenti sul mercato, sia nei confronti del mondo esterno. Pertanto deve riuscire con facilità ad implementare componenti che usano tecnologie diverse (quindi non un sistema proprietario) e a comunicare via telefono, via internet, ecc.
  6. CONTINUITA’ DI FUNZIONAMENTO. Data la quantità di impianti gestiti è importante evitare interruzioni di funzionamento per mezzo di batterie tampone, gruppi soccorritori, ups o di un gruppo elettrogeno, se necessario. E’ importante che la centrale di controllo sia dotata di un sistema di autodiagnosi per facilitare la manutenzione. In ogni caso è bene prevedere comandi manuali per certi tipi di impianto.
  7. ESPANDIBILITA’. La centrale di controllo deve prevedere la possibilità di aggiungere nuovi componenti in un secondo tempo. Deve potersi adattare a future modifiche o integrazioni di impianti.

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Valvole termostatiche: importanza della preregolazione

Le valvole termostatiche sono organi di regolazione in grado di adattare la potenza termica emessa da un corpo scaldante in un determinato ambiente. L’aumentare o il diminuire della temperatura ambiente in relazione ad una temperatura di set point provoca una dilatazione o una contrazione dell’elemento termostatico. Grazie ad una connessione di ques’ultimo all’otturatore della valvola, il meccanismo è in grado di regolare la portata dell’acqua in ingresso al corpo scaldante. Di conseguenza è in grado di variare l’emissione termica del radiatore in funzione della differenza tra il valore prefissato e il valore effettivo della temperatura ambiente.

valvole termostatiche

Data la natura del funzionamento delle valvole termostatiche, si potrebbe pensare che l’equilibrio idraulico venga raggiunto naturalmente al chiudersi delle valvole, mano a mano che ci si avvicina alla temperatura voluta. In una situazione ideale la presenza delle valvole termostatiche tende a livellare la differenza di portata nei vari radiatori. Infatti quando nei locali sovrariscaldatati si registra un eccesso di temperatura, la valvola tende a chiudere e a provocare un aumento della perdita di carico nel radiatore, rendendo così disponibile un flusso maggiore a favore dei radiatori idraulicamente più sfavoriti.

Questo meccanismo di auto-bilanciamento però funziona soltanto una volta che la temperatura dell’ambiente ha superato il valore di set point e della banda proporzionale (tolleranza di regolazione della valvola). In caso contrario la valvola sarà completamente aperta e non consentirà nessuna azione di bilanciamento. Questa situazione si verifica quando si hanno situazioni di transitorio importanti ed in particolare in occasione di:

  • Avviamento da freddo
  • Ripresa in regime attenuato
  • Apertura prolungata di finestre con eccessivo abbassamento della temperatura interna
  • Aumento della temperatura impostata dall’utente

In queste situazioni si verifica un’apertura delle valvole che può causare una richiesta di portata anche di diverse volte superiore alla portata nominale di progetto. A questo grande aumento di portata non corrisponde che un minimo aumento di potenza, essendo essa proporzionale a trasmittanza di scambio termico radiatore-aria, superficie radiante e salto di temperatura tra ingresso e uscita. Inoltre ad un sovraflusso in una parte dell’impianto corrisponde inevitabilmente un sottoflusso in un’altra parte, con il risultato che la rete di distribuzione torna ad essere sbilanciata, con una minore portata ai radiatori idraulicamente sfavoriti e una diminuzione della potenza. Ne consegue che la sola presenza di valvole termostatiche non può garantire il bilanciamento dell’impianto e risulta fondamentale il ricorso ad una preregolazione delle stesse.


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Effetti del vento sulla climatizzazione

Gli effetti del vento sugli impianti per la climatizzazione degli edifici non possono essere ignorati in fase di progettazione di qualunque tipo di costruzione e degli impianti ad essa asserviti. Lo studio degli effetti del vento fa parte dell’analisi del sito, che deve essere svolta considerando l’interazione dell’edificio con l’ambiente che lo circonda ed in particolare l’effetto che gli edifici circostanti hanno nel modificare i flussi dell’aria nell’intorno.

L’azione del vento può avere conseguenze:

  • sulla prestazione delle macchine per la climatizzazione
  • sul comfort all’interno dell’edificio
  • sulla salubrità dell’aria interna

Per quanto riguarda le macchine, che siano torri di raffreddamento, gruppi frigoriferi, pompe di calore, roof top, i dati prestazionali vengono forniti dalle case costruttrici in condizioni standard. Le taglie di potenza medio-alta in genere presentano batterie su due lati. Se esposti al vento, uno dei due lati sarà soggetto alla pressione del vento mentre l’altro si troverà a pressione negativa. In presenza di vento costante di una certa intensità, ne risulta un forte sbilanciamento delle macchine che porta a scostamenti delle prestazioni da quelle standard e quindi a inefficienze. Pertanto in fase di analisi del sito è vantaggioso porre attenzione all’eventuale presenza di venti dominanti in modo da poter attuare contromisure adeguate. Alcune soluzioni possono essere:

  • Posizionare la macchina “di testa” rispetto alla direzione del vento dominante, in modo che i ventilatori non siano direttamente investiti dal flusso
  • Prevedere opportune barriere antivento

Inoltre è bene ricordare che l’effetto del vento che interagisce con gli edifici circostanti è quello di creare zone a pressione positiva e zone a pressione negativa. Si deve fare particolare attenzione al posizionamento di griglie di aerazione, camini, espulsioni e prese d’aria esterna degli impianti aeraulici, per evitare malfunzionamenti dei ventilatori e squilibri delle pressioni interne. Conseguenze di un errato posizionamento possono essere ad esempio un aumento della portata d’aria distribuita in certi locali o addirittura una reimmissione in ambiente di aria che dovrebbe essere espulsa. O anche la fuoriuscita di aria da locali che progettualmente dovrebbero risultare in depressione (pensiamo all’ambito ospedaliero).

Effetti del vento sugli edifici

Ancora peggiori possono essere le conseguenze del posizionamento di tali elementi in zone di ristagno soggette al rischio di concentrazione di inquinanti provenienti dai camini dell’edificio stesso. Ma anche in zone sottoposte al trasporto di inquinanti provenienti dall’ambiente circostante. Ciò non è banale, in quanto una situazione del genere può verificarsi sia che la superficie si trovi sottovento sia che si trovi sopravento. Le sostanze inquinanti infatti posso essere sia “spinte” dal vento, sia “risucchiate” dalla pressione negativa provocata dal vento. Ecco perchè lo studio dell’effetto del vento sulla climatizzazione andrebbe sempre analizzato nel contesto urbano in cui si trova l’edificio.