Influenza della compensazione climatica e del sistema di generazione sulle condizioni invernali di comfort in aule scolastiche

This paper presents an analysis on the influence of climatic compensation systems on the thermo-hygrometric comfort conditions that occurs within the classrooms of the school “Istituto G. Marconi”, located in Castelfranco Emilia. The building is currently heated by two condensing boilers, coupled to high temperature radiators; the climatic compensation system is based on the measurement of the external air temperature, in or-der to modulate the thermal power emitted by the boilers. First, the behaviour of the existing heating system was simulated by means of the dynamic software TRNSYS, assessing the energy consumption and the comfort condi-tions guaranteed within the school classrooms. Then, the calculation was repeated by as-suming the replacement of existing boilers with a multi-compressor air-to-water heat pump, coupled to low temperature terminal units. In this case, the climatic compensation provides for the modulation of the heat pump thermal power, according to the measure-ment of the return water temperature, without the aid of an external air temperature probe. The obtained results highlight how the lack of a zone thermostat does not allow to ensure optimal comfort conditions within all classrooms of the school, neither for the existing plant nor with the use of the heat pump. This paper demonstrates how the proper assessment of the energy savings associated to an energy retrofit intervention should be always carried out by taking into account internal comfort conditions at least remained unchanged, compared to the pre-existing situation.

In questo lavoro viene studiata l’influenza dei sistemi di compensazione climatica sul comfort termo-igrometrico nelle aule scolastiche dell’Istituto Marconi di Castelfran-co Emilia. L’Istituto è attualmente riscaldato da due caldaie a condensazione accoppiate a radiatori ad alta temperatura; il sistema di compensazione climatica si basa sulla misu-ra della temperatura dell’aria esterna per modulare la potenza termica emessa dalle cal-daie. Attraverso il software TRNSYS è stato dapprima simulato il comportamento dell’impianto di riscaldamento esistente, valutandone i consumi energetici e le condizio-ni di comfort garantite nelle varie aule. Il calcolo è stato poi ripetuto andando ad ipotiz-zare la sostituzione delle caldaie esistenti con pompe di calore aria-acqua multi-compressore, accoppiate a terminali a bassa temperatura. Il sistema di compensazione in questo caso prevede la modulazione della potenza termica erogata in base al monitorag-gio della temperatura di ritorno dell’acqua dell’impianto, senza l’ausilio di una sonda di temperatura esterna. I risultati ottenuti mettono in evidenza come la mancanza di un termostato di zona non permetta di garantire condizioni di comfort ottimali in tutte le aule della scuola, sia nel caso dell’impianto esistente che nel caso di utilizzo della pompa di calore. Viene di-mostrato come la corretta valutazione del risparmio energetico associato ad un intervento vada sempre effettuata preoccupandosi di verificare se a valle della riqualificazione le condizioni di comfort interno sono quantomeno rimaste invariate rispetto alla situazione pre-esistente.