Analisi del risparmio energetico conseguibile con un sistema di recupero termodinamico e confronto con sistema di recupero tradizionale

The controlled mechanical ventilation systems are used to ventilate the internal environments, introducing clean air and extracting the polluted one. However, huge energy consumption is connected to these installations. It is therefore convenient to decrease the consumption of these systems in order to reduce energy waste and environmental impact as much as possible. One of the most common solution is the heat recovery system, whose objective is to transfer part of the energy present in the air extracted from the internal environment, which otherwise would be lost, towards the renewal air coming from the external environment. The thesis project was born from the will of the engineering company Enertech Solution s.r.l. to evaluate the thermodynamic heat recovery units, which by interposing a refrigeration cycle between the two air flows allows heat transfer with no risk of cross contamination. Even if these systems have high potential, have not been very successful on the market due to their high initial cost and installation footprint. The aim of the thesis work is to find a method for evaluating the energy contribution of thermodynamic heat recovery system, capable of motivating the choice and allowing comparison with other types of heat recovery system. The results obtained shown a clear superiority of the thermodynamic heat recovery system, compared to a run-around heat recovery system, with a saving of more than double in terms of primary energy.

Gli impianti di ventilazione meccanica controllata permettono di rinnovare costantemente l’aria presente negli ambienti interni, immettendo aria pulita ed estraendo quella inquinata. A tali sistemi sono però collegati ingenti consumi energetici. Risulta quindi sempre più conveniente utilizzare degli accorgimenti per diminuire i consumi di questi impianti con il fine di ridurre il più possibile gli sprechi energetici e l’impatto ambientale. Uno di quelli più utilizzati è quello di inserire nell’impianto un recuperatore di calore, il cui obbiettivo è quello di trasferire parte dell’energia presente nell’aria estratta dall’ambiente interno, che altrimenti andrebbe perduta, verso l’aria di rinnovo proveniente dall’ambiente esterno. Il progetto di tesi nasce dalla volontà della società di ingegneria Enertech Solution s.r.l. di valutare i recuperatori di calore termodinamici, che interponendo un ciclo frigorifero tra i due flussi d’aria permettono lo scambio di calore senza rischio di contaminazione. Questi sistemi, seppur dalle elevate potenzialità, non sono finora riusciti ad imporsi sul mercato a causa del loro elevato costo e dell’ingombro d’installazione. L’obbiettivo del lavoro di tesi è quindi quello di trovare un metodo per la valutazione del contributo energetico dei recuperatori termodinamici, in grado di motivarne la scelta e permetterne il confronto con altri sistemi. I risultati ottenuti mostrano una netta superiorità del sistema di recupero termodinamico, paragonato ad un recuperatore a batterie accoppiate, con un risparmio pari ad oltre il doppio in termini di energia primaria.