I collaudi degli impianti di climatizzazione: le prove a caldo

Le prove a caldo consistono nella verifica del raggiungimento delle condizioni di temperatura, umidità, portata d’aria, velocità residue dell’aria in vari punti dei locali e l’intervento automatico delle apparecchiatura di taratura e sicurezza.
 

Unità trattamento aria e impianti aeraulici
 

Le Unità Trattamento Aria, in seguito UTA o CTA, sono elementi impiantistici fondamentali per l’edificio ospitante e vanno verificate in modo approfondito, eseguendo prove funzionali e procedendo con attente e puntuali misurazioni strumentali, al fine di verificare il rispetto dei limiti prestazionali previsti e/o imposti progettualmente.

Misurazione della portata dell’aria e controllo prestazioni ventilatori
Per la misurazione della portata dell’aria della UTA, se non vi sono presenti sistemi di misurazione in continuo all’interno della macchina stessa o sui condotti, come ad esempio griglie di Wilson o sistemi equivalenti, è necessario procedere con una misurazione specifica eseguita nel seguente modo:

• Esecuzione di uno o più fori sui condotti aeraulici in funzione alle dimensioni del canale stesso, se non previsti in fase di realizzazione dell’impianto. I fori dovranno essere eseguiti di diametro minimo sufficiente a permettere l’inserimento della sonda anemometrica all’interno del canale. I punti di misurazione dovranno essere eseguiti quanto più distante possibile da derivazioni, curve, cambi di sezione o altri elementi, in modo tale che il flusso dell’aria sia quanto più possibile regolare ed esente da turbolenze;
• Esecuzione della misurazione della velocità dell’aria all’interno del canale attraverso la media dei dati rilevati in vari punti del canale (vicino ai bordi-angoli del canale stesso e sul punto centrale). Maggiori saranno i valori di velocità rilevati, maggiore sarà la precisione nella determinazione della velocità di attraversamento dell’aria nei canali;
• Misurazione dei lati interni del canale per determinare la reale superficie di attraversamento disponibile, necessaria per poter calcolare la portata complessiva di aria circolante nel canale;
• Verifica della pressione utile all’ingresso e all’uscita della macchina al fine di determinare quale sia la prevalenza disponibile e se corrisponda alle prescrizioni progettuali.

Queste misurazioni verranno eseguite sia sul condotto di mandata che su quello di ripresa al fine di verificare che le portate, all’uscita della macchina, corrispondano ai valori progettuali, prestando attenzione ad eventuali sistemi di controllo e regolazione della portata dell’aria in macchina. In caso di presenza di sistemi per la regolazione automatica della portata, sarà necessario forzare temporaneamente la velocità del ventilatore nelle condizioni di massimo utilizzo previsto per l’impianto.

Una volta completate le misurazioni di portata a prevalenza della macchina, è necessario verificare gli assorbimenti elettrici dei ventilatori attraverso l’uso di una pinza amperometrica, strumento con il quale è possibile misurare l'intensità di corrente che attraversa un filo conduttore senza mettere fuori servizio l’impianto. La misurazione avviene grazie alla rilevazione dell'intensità del campo elettromagnetico presente intorno al cavo, risalendo in modo indiretto all'intensità di corrente. Le pinze amperometriche hanno in genere la forma di pinze o anelli apribili, al cui interno può essere collocato il filo in esame senza necessità di interrompere il circuito.

La pinza amperometrica permetterà di leggere in modo diretto la corrente che attraversa il cavo elettrico oggetto di verifica.

Attraverso un multimetro sarà successivamente necessario misurare la tensione del circuito specifico. Molto spesso la pinza amperometrica è già equipaggiata e predisposta per eseguire tale misurazione. Una volta determinate la corrente e la tensione, sarà possibile risalire alla potenza elettrica assorbita dall’elemento oggetto di misura.

Le due misurazioni e verifiche descritte in precedenza permettono di controllare che i livelli prestazioni della macchina corrispondono alle ipotesi progettuali.

È opportuno, infine, eseguire delle verifiche sui sistemi di gestione e regolazione della macchina stessa, come ad esempio:

• Verificare il corretto funzionamento del termostato antigelo, che permette di proteggere le batterie dell’UTA nel periodo invernale quando l’aria esterna aspirata è particolarmente bassa. Il termostato antigelo dovrebbe provvedere alla completa apertura della valvola motorizzata posta a bordo della batteria di preriscaldo;
• Analizzare il corretto funzionamento dei micro-interruttori, se presenti, che servono come elemento protettivo contro gli infortuni legati all’apertura degli sportelli di ispezione dei ventilatori. Molto spesso le porte di accesso agli organi in movimento di una UTA sono equipaggiate con interruttori che verificano la chiusura del portello. Se tale elemento viene aperto, il ventilatore deve spegnersi automaticamente in quanto l’interruttore apre il circuito elettrico;
• Verificare il corretto funzionamento delle serrande taglia fuoco le quali, in caso di chiusura, devono spegnere completamente la macchina;
• Verificare il corretto funzionamento e taratura dei pressostati installati per la segnalazione di filtri sporchi.

Misurazione della portata dell’aria dai singoli diffusori in ambiente
La misurazione della portata dell’aria dei singoli diffusori in ambiente è molto importante perché gli stessi devono garantire il corretto ricambio dell’aria nei locali stessi (valore direttamente proporzionale al numero di persone e al tipo di attività svolto dalle stesse), per permettere il mantenimento dei corretti parametri di temperatura e umidità relativa interna e permettere una corretta e veloce messa a regime dell’impianto stesso.

È evidente che non vanno dimenticati due parametri fondamentali, prima di iniziare le misurazioni, ossia:

• L’impianto deve essere preventivamente e opportunamente verificato e tarato dall’impresa esecutrice, per evitare di trovare valori non congrui sui singoli elementi di immissione o estrazione dell’aria;
• Analizzare preventivamente se l’impianto è del tipo a portata variabile o a portata fissa. Nel primo caso sarà necessario verificare la portata d’aria massima e minima, in base alle tarature degli strumenti di regolazione automatica della portata.

Il metodo più semplice e veloce per la misurazione della portata del singolo diffusore prevede l’uso di uno strumento di misura che prende il nome di balometro. Il balometro viene utilizzato per misurare la portata volumetrica (applicazione principale) attraverso dei tubi Pitot e per misurare la pressione negli impianti di condizionamento e ventilazione. 

I balometri, inoltre, possono essere dotati di raddrizzatori dell’aria, per aumentare la precisione nella lettura della portata, elemento molto utile soprattutto se la misurazione riguarda terminali del tipo a elevata induzione e con moto elicoidale.

Per la misurazione della portata d’aria dei singoli diffusori/bocchette sarà possibile collocare il balometro direttamente sul terminale da misurare, in modo che la parte superiore dello strumento copra completamente il terminale da verificare, al fine di evitare la possibilità che eventuale aria esterna venga richiamata falsando la misurazione.

A questo punto sarà sufficiente attendere la lettura dello strumento che darà come output la portata di aria misurata.

Misurazione della temperatura ambiente e umidità relativa

La misurazione di temperatura interna e umidità relativa all’interno degli ambienti è di facile esecuzione, in quanto è sufficiente utilizzare specifici strumenti di misura che garantiscono una lettura diretta ed immediata dei valori.

È importante che le misurazioni vengano effettuate attendendo che gli ambienti abbiano raggiunto le condizioni impostate, pertanto dopo una corretta messa a regime dell’impianto. Non va inoltre dimenticato che le misurazioni devono essere svolte alle condizioni progettuali, soprattutto per quanto riguarda la temperatura esterna. Ovviamente non sempre è possibile avere tali condizioni, pertanto è necessario provvedere a eseguire le opportune correzioni riparametrizzando i valori alle condizioni di prova. Tale soluzione ha validità sia nel caso di collaudo degli impianti di climatizzazione estiva che invernale.

Misurazione della temperatura superficiale negli impianti radianti

Gli impianti radianti hanno trovato ampia diffusione negli ultimi anni per gli indubbi vantaggi energetici che garantiscono e per l’elevato comfort ambientale ottenibile. Purtroppo non va assolutamente dimenticato, soprattutto nel caso degli impianti radianti a pavimento, che è assolutamente fondamentale che non vengano superate specifiche temperature superficiali al fine di evitare problemi di circolazione agli occupanti soprattutto a livello di gambe, che potrebbero portare a una riduzione del benessere dovuto ai conseguenti effetti quali gambe gonfie o altre situazioni di disagio.

È pertanto necessario verificare che tali condizioni siano garantite e non vengano superate. Per tale verifica, innanzitutto, è necessario avviare l’impianto prima di lasciare che lo stesso entri a regime, considerando che tale soluzione impiantistica è un sistema a elevata inerzia termica, pertanto il tempo di attesa è elevato. Per la misurazione della temperatura superficiale è possibile utilizzare dei termometri a infrarossi. In molti casi i termometri a infrarossi sono dotati di puntatore laser che permette di verificare il punto in cui si sta prendendo la misura.