Per decenni, uno dei punti di forza più convincenti dei travi freddi è stata la loro semplicità. Senza ventilatori, senza pompe di drenaggio e senza parti meccaniche mobili, i travi freddi si sono guadagnati una reputazione di affidabilità, bassa manutenzione e lunga durata. Questo design passivo li ha resi una soluzione affidabile negli edifici di tutto il mondo. Ma man mano che le strategie di ventilazione si evolvono, deve evolversi anche la tecnologia che le supporta. Il nostro esperto, Tobias Nordström, Product Manager Chilled Beams di Swegon, spiega come.
Ci sono alcune ragioni per cui i travi freddi funzionano così bene. Le loro prestazioni si basano su due fenomeni fisici chiave: l'induzione e l'effetto Coanda. L'aria di mandata viene fornita attraverso gli ugelli dei travi freddi a una velocità relativamente elevata, creata da una differenza di pressione tra il canale e la stanza, tipicamente tra 50 e 120 Pa.
Questa pressione genera:
Insieme, questi principi offrono un controllo del clima interno efficiente, silenzioso e confortevole.
La semplicità dei travi freddi si adatta perfettamente alle soluzioni a volume d'aria costante (CAV). Tuttavia, gli edifici moderni spesso devono soddisfare normative energetiche più stringenti e affrontano aspettative più elevate riguardo a un buon clima interno. Ecco perché gli edifici si affidano sempre più spesso ai volumi d'aria variabili (VAV) e alla ventilazione a domanda controllata (DCV).
Questi sistemi regolano continuamente la portata d'aria in base all'occupazione, ai livelli di CO₂ e alla temperatura, ottenendo un ridotto consumo energetico pur mantenendo il comfort. Tradizionalmente, la portata d'aria in tali sistemi era controllata utilizzando un registro VAV a monte del trave freddo.
I travi freddi sono tipicamente progettati per le condizioni di picco, ovvero portata d'aria e richieste di raffreddamento e riscaldamento al livello massimo. Prendendo un esempio semplificato di un trave freddo con ugelli fissi e un registro a monte:
Nelle condizioni di progetto:
Se la portata d'aria viene ridotta usando un registro a monte:
Questa riduzione di pressione ha un impatto diretto:
In pratica, ciò significa che il sistema potrebbe dover aumentare la portata d'aria per mantenere le prestazioni, il che influisce negativamente sulla riduzione energetica prevista.
Per affrontare questa sfida, è stato identificato il bisogno di variare la portata d'aria senza compromettere le condizioni di pressione nel sistema. La soluzione potrebbe ripensare il design degli ugelli e consentire loro, ad esempio, di cambiare dimensione. La necessità di registri a monte e le loro perdite di carico associate verrebbe così eliminata.
Usando lo stesso esempio, questo potrebbe essere il risultato in pratica:
In questo caso, invece di perdere pressione con il registro a monte, il fattore k viene regolato per mantenere la portata d'aria desiderata.
Questo approccio non solo migliorerebbe le prestazioni, ma semplificherebbe anche l'intero processo di progettazione e installazione del sistema.
Nei sistemi VAV e DCV, non sarebbe necessario un registro VAV separato a monte. La portata d'aria è invece controllata direttamente nel trave freddo, riducendo:
Nei sistemi CAV, questa funzionalità integrata agisce come un registro di messa in servizio incorporato. Ciò significa:
(Nota: in sistemi con pressioni di canale molto elevate, a partire da 200 Pa, potrebbe essere necessaria un'attenuazione aggiuntiva per ridurre la pressione prima del trave freddo ed evitare rumori nello spazio occupato. Questo può essere calcolato con i nostri software di selezione gratuiti.)
Mantenendo la pressione sugli ugelli, questo tipo di funzionalità garantirebbe:
In Swegon abbiamo trasformato questa idea in realtà sviluppando il Flow Control, che regola la geometria degli ugelli per controllare attivamente il fattore k. Ciò consente di regolare la portata d'aria mantenendo una perdita di carico del sistema stabile. I benefici aggiuntivi di installazione, messa in servizio e manutenzione menzionati sopra sono tutti inclusi in questa soluzione.
Inoltre, scegliendo una delle opzioni di controllo integrate di Swegon, REACT, AWC o WISE, si ottiene il vantaggio del controllo della portata d'aria indipendente dalla pressione. Ciò garantisce che la portata d'aria desiderata venga mantenuta anche quando le pressioni del canale variano, migliorando la stabilità e le prestazioni del sistema.
Nelle applicazioni reali, ciò significa che un trave freddo con Flow Control può fornire lo stesso comfort con meno aria, rispetto alle soluzioni tradizionali con registri a monte.
Di seguito un esempio che mostra la differenza di capacità di raffreddamento tra una vecchia unità Pacific con un registro VAV a monte e un REACT Pacific con controllo del flusso integrato.
L'assenza di parti mobili è stata a lungo un vantaggio determinante dei travi freddi, e lo è ancora in molte applicazioni. Ma man mano che gli edifici diventano più intelligenti e dinamici, le soluzioni devono evolversi. Integrando un controllo intelligente della portata d'aria, progettato e testato per l'affidabilità a lungo termine, i moderni travi freddi combinano il meglio di entrambi i mondi:
I travi freddi non sono più solo componenti passivi in una soluzione di clima interno, stanno diventando contributori attivi al miglioramento delle prestazioni degli edifici. Innovazioni come il Flow Control garantiscono che gli edifici siano attrezzati per soddisfare le esigenze dei moderni edifici in termini di comfort, efficienza energetica e prestazioni, in linea con normative come la EPBD, garantendo al contempo che le persone si sentano bene all'interno.