come Scegliere Climatizzatori e Condizionatori: Meglio a pompa di calore o Inverter?

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G25-061-0
EDITO DA: ENEA - LUNGOTEVERE THAON DI REVEL, 76 - 00196 ROMA - LUGLIO 2006 - DESIGN: EDIZIONI ALTEA S.R.L. - STAMPA: PRIMAPRINT (VITERBO)
S V I L U P P O
S O S T E N I B I L E
I CONDIZIONATORI
DELL’ARIA:
raffrescatori e pompe di calore
SVILUPPO SOSTENIBILE
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sommario 1 RISPARMIAMO ENERGIA
Considerati fino a qualche anno fa un bene di lusso, i condizionatori dell'aria sono sempre più
diffusi e forse tra qualche anno saranno presenti in tutte le nostre case al pari dei termosifoni.
Ma al miglioramento del confort è associato un aumento dei consumi di energia.
Un’energia che bisogna risparmiare sia per rispettare gli impegni di Kyoto sulla riduzione delle
emissioni di gas serra, sia per ridurre la dipendenza economica dai paesi produttori di petrolio.
Come possiamo risparmiare energia
senza rinunciare al confort
di avere una casa fresca durante le calde giornate estive?
Per ridurre al minimo il tempo di accensione del condizionatore
bisogna isolare termicamente l’edificio
dall’ambiente esterno. Quindi, rispettando la normativa
vigente, in fase di costruzione o di ristrutturazione
dell’edificio è importante istallare materiali isolanti
sulle pareti e sul tetto e dotare le finestre di doppi vetri
e di tapparelle.
Per raffrescare l’edificio è anche importante favorire
la ventilazione naturale. Posizionando adeguatamente
porte e finestre si riesce a creare un movimento d’aria tra
i locali o tra i piani dell’edificio che genera una gradevole
sensazione di benessere.
La presenza di vegetazione intorno alla casa fornisce ombra e regola la temperatura, quindi dove
è possibile mettiamo alberi e pergolati, e piante rampicanti sulle pareti esposte al sole.
Si riducono, in questo modo, fino al 50% i consumi di energia per il raffrescamento estivo e di
conseguenza, senza rinunciare al confort di avere una casa fresca, si avrà una bolletta elettrica
più leggera e si contribuirà alla salvaguardia dell’ambiente.
Spesso questi accorgimenti bastano a garantire una temperatura adeguata ma se decidiamo di
dotare la nostra abitazione di un condizionatore dell’aria acquistiamo un apparecchio ad alta
efficienza energetica, un condizionatore classe A consuma oltre il 30% di energia in meno di
uno classe C.
Inoltre, molto importante ai fini dei consumi energetici è il corretto dimensionamento dell’impianto.
Ricordiamo che un impianto sotto o sovradimensionato porta o a non avere abbastanza
fresco in casa o ad avere un consumo di energia maggiore del previsto.
Quindi prima dell’acquisto rivolgiamoci ad un tecnico specializzato, magari lo stesso che poi
eseguirà l’installazione.
C U R I O S I T À
Quanto consuma
un condizionatore
dell’aria?
Un condizionatore in grado
di rinfrescare una stanza di
circa 20m2, in funzione per
6 ore al giorno per quattro
mesi all’anno, consuma
circa 560kWh ed emette
circa 340kg di CO2.
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RISPARMIAMO ENERGIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
CURIOSITÀ: Quanto consuma un condizionatore dell’aria? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
INFORMAZIONI: Il certificato energetico degli edifici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
I CONDIZIONATORI DELL’ARIA: raffrescatori e pompe di calore . . . . . . . . . . . . . 4
INFORMAZIONI: Come funziona un condizionatore a compressione . . . . . . . . . . . . 4
I CONDIZIONATORI: MOBILI E FISSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
I condizionatori mobili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
I condizionatori fissi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
LA POMPA DI CALORE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
CURIOSITÀ: Risparmio energetico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
La sorgente fredda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Il pozzo caldo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
INFORMAZIONI: Come funziona una pompa di calore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Applicazioni della pompa di calore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Climatizzazione degli ambienti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Riscaldamento dell’acqua sanitaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Le diverse pompe di calore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
INFORMAZIONI: Agevolazioni fiscali e DIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Le diverse taglie della pompa di calore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Efficienza della pompa di calore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Quando scegliere la pompa di calore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
LA TECNOLOGIA INVERTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
ALTRE FUNZIONI DEI CONDIZIONATORI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
La deumidificazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
La purificazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
CURIOSITÀ: Temperatura reale e temperatura apparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
LA POTENZA DI UN CONDIZIONATORE DELL’ARIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Calcolo della potenza necessaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
COME SCEGLIERE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
I consumi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
DOVE E COME POSIZIONARE IL CONDIZIONATORE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
CURIOSITÀ: Risparmio economico e beneficio ambientale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Qualche consiglio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
I CONDIZIONATORI E L’AMBIENTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
CURIOSITÀ: Lo strato d’ozono e l’effetto serra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
EFFETTI SULLA SALUTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
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i I N F O R M A Z I O N I
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Il condizionatore è costituito da due parti collegate tra loro da tubi di rame, dove circola
un fluido refrigerante, e da cavi elettrici. La parte che “cede il freddo” è costituita
da uno scambiatore di calore, l’evaporatore, e da un ventilatore. La parte che “genera
il freddo” è costituita da un compressore, uno scambiatore di calore, il condensatore,
e un ventilatore.
Il compressore (A) comprime il fluido refrigerante a circa 20bar (che è una pressione dieci
volte superiore a quella dei pneumatici delle automobili) e gli fa raggiungere la temperatura
di circa 80°C. A questa temperatura il gas arriva al condensatore esterno (B)
e cede parte del suo calore all’aria aiutato dal ventilatore. Il gas, quindi, si raffredda e
diventa liquido e viene costretto a passare attraverso un piccolo foro (C). Attraversato
questo foro il liquido ritorna in parte allo stato gassoso e si raffredda scendendo a circa
5°C. Il gas passa poi all’evaporatore (D) posto all’interno dell’ambiente e aiutato dal suo
ventilatore cede il freddo all’aria. A questo punto il gas tornerà al compressore pronto
a iniziare un nuovo ciclo.
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I CONDIZIONATORI: MOBILI E FISSI
In commercio troviamo una vasta gamma di condizionatori d’aria.
Possono essere mobili o fissi, e per entrambi troviamo la versione monoblocco o split.
Ma entriamo nel dettaglio.
I CONDIZIONATORI MOBILI
I condizionatori mobili e quindi “portatili” sono sicuramente i più pratici:
anche se costano più dei fissi, non hanno bisogno di essere installati da personale specializzato,
non richiedono interventi di muratura e soprattutto possono essere utilizzati dove se ne sente
l’esigenza, spostandoli da una stanza all’altra o addirittura da un appartamento all’altro.
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i I N F O R M A Z I O N I
Il certificato energetico degli edifici
Risparmiare energia nelle abitazioni è diventato un obbligo di legge. Infatti, con il Decreto
Legislativo n.192/2005 anche l’Italia ha recepito la Direttiva Europea 2002/91/CE
che rende obbligatorio dal gennaio 2006 il rilascio del “certificato energetico” per tutte
le nuove costruzioni e le ristrutturazioni di edifici superiori a 1.000m2.
Il certificato è simile all’etichetta energetica degli elettrodomestici, dà informazioni
sull’effettivo consumo energetico dell’edificio, tenendo conto dell’isolamento termico,
del sistema di riscaldamento, del sistema di condizionamento d’aria, della ventilazione
naturale, del riscaldamento passivo, dell’illuminazione, nonché delle emissioni di CO2.
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I CONDIZIONATORI DELL’ARIA:
raffrescatori e pompe di calore
I condizionatori dell’aria si dividono in due grandi famiglie:
> pompe di calore
> raffrescatori
Le pompe di calore sono quegli apparecchi in grado sia di riscaldare che di raffrescare un ambiente.
Mentre i raffrescatori, come dice la parola stessa, sono apparecchi che raffrescano il locale
dove vengono installati. Entrambi vengono comunemente chiamati “condizionatori”.
I condizionatori si differenziano anche per il principio di funzionamento:
> ad assorbimento
> a compressione
Attualmente i condizionatori ad assorbimento, di cui non tratteremo, si trovano in commercio
solo di media e grande taglia, adatti cioè a condizionare l’aria di locali di grandi dimensioni
come ristoranti, fabbriche e centri commerciali.
Mentre i condizionatori a compressione sono quelli che più comunemente troviamo in commercio
e che installiamo nelle nostre case.
Come funziona un condizionatore a compressione
Il principio di funzionamento di un condizionatore è lo stesso di quell’elettrodomestico
che si trova in tutte le nostre case: il frigorifero.
Sfruttando le proprietà che hanno particolari gas si riesce ad asportare calore da un ambiente,
la cella frigorifera o la nostra camera da letto, per cederlo ad un altro ambiente;
nel caso del frigorifero il calore è ceduto alla cucina e nel caso del condizionatore
all’ambiente esterno.
CIICLO DII DI FUNZIONAMENTO DI UN RAFFRESCATORE
ESTERNO + 35°C
CALORE
ad Aria
esterna
Condensatore
VAPORE ALTA
PRESSIONE
VAPORE BASSA
PRESSIONE
LIQUIDO AD ALTA
PRESSIONE
LIQUIDO A BASSA
PRESSIONE
Evaporatore
Compressore
da Aria
ambiente
CALORE
Tubo Capillare INTERNO + 26°C
C
D
A
B
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Nella scelta dei condizionatori portatili ci si può orientare su due tipi diversi di apparecchi, i monoblocco
e gli split.
I monoblocco sono costituiti da una sola unità che racchiude il circuito frigorifero, il compressore
e la ventola. (figura A)
Ne esistono di due tipi: rispettivamente con uno o con due tubi flessibili di circa 10cm di diametro,
che servono a trasportare l’aria e che possono essere posizionati tra i battenti socchiusi
di una finestra.
I primi hanno il grande inconveniente di utilizzare l’aria della stessa stanza condizionata per operare
il raffrescamento. Così facendo si attira altra aria calda dalle stanze circostanti con il risultato
di non riuscire a raggiungere un livello di confort accettabile.
I secondi invece, utilizzando l’aria esterna per il raffreddamento ottengono prestazioni notevolmente
migliori.
I condizionatori portatili sono montati su ruote, sono quindi facilmente trasportabili da un locale
all’altro, e per farli funzionare è sufficiente attaccarli alla presa di corrente. Riescono a refrigerare
locali di piccole dimensioni e hanno lo svantaggio di essere rumorosi in quanto il motore
si trova all’interno del locale.
Gli split hanno invece l’unità interna montata su ruote e un’unità esterna che deve essere
sistemata all’esterno del locale, sul balcone o sotto la finestra fissata con cinghie elastiche.
(figura B)
Anche questi modelli non necessitano di alcuna installazione da parte di tecnici specializzati
perché il collegamento tra le due unità è costituito da un tubo flessibile di circa 5cm di diametro
che contiene i tubi per il gas e i collegamenti elettrici. Questo tubo può essere fatto
passare tra i battenti socchiusi di una finestra. Sono più silenziosi dei monoblocco in quanto
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uno dei ventilatori è sistemato all’esterno.
A meno che non vengano praticati fori sul vetro o sulla parete, sia i monoblocco che gli split
hanno lo svantaggio di aver bisogno di una finestra sempre socchiusa per consentire il passaggio
dei tubi, e in questo modo un po’ di aria calda e un po’ di umidità esterni entrano nell’ambiente
climatizzato. Ma restano comunque un’ottima soluzione per chi non vuole fare lavori
di muratura.
I CONDIZIONATORI FISSI
Sono apparecchi che vengono fissati a parete. Possono essere monoblocco se costituiti da una sola
unità (figura C) o split se costituiti da due parti, una esterna e una interna all’abitazione. (figura D)
Sono più efficienti, meno rumorosi e meno costosi di quelli mobili.
L’installazione deve essere effettuata da personale specializzato in quanto sono dotati di tubazioni
che devono essere collegate a regola d’arte per evitare perdite di liquido refrigerante.
Cavi elettrici e tubazioni vengono fatti passare attraverso la parete.
L’unità interna può essere del tipo:
> a parete (figura E)
> a cassetta nella versione installabile a soffitto o a pavimento (figure F1 e F2)
> a canalizzazione (figura G)
Ne esistono anche del tipo multi-split, in cui una sola unità esterna può alimentare due o tre
elementi interni. (figura H)
In commercio troviamo split di potenza uguale o maggiore dei monoblocco, ed è per questo
che nei locali piuttosto ampi generalmente vengono installati i modelli split.
MONOBLOCCO
E
figura
G
figura
F2
figura
figura
C
F1
figura
H
figura
MULTI-SPLIT
UNITÀ
INTERNE
A
figura
CONDIZIONATORI
MOBILI
SPLIT
B
figura
FISSI
CONDIZIONATORI
MONOBLOCCO
D
figura
SPLIT
La pompa di calore è costituita da un circuito chiuso, costituito da un compressore, un condensatore,
una valvola di espansione e un evaporatore, nel quale circola un fluido frigorigeno
come R-134a, R125, R-507, NH3, CO2, ecc.
Il ciclo di funzionamento è esattamente il contrario di quello di un frigorifero.
Con la compressione (A) il fluido aumenta di pressione e temperatura. Il fluido così riscaldato
attraversa uno scambiatore di calore (il condensatore) (B). È in questa fase che
il fluido cede calore al pozzo caldo passando dallo stato vapore a quello liquido. Il fluido
liquefatto e raffreddato attraversa una valvola di espansione (C) da cui ne esce ad una pressione
e temperatura molto più bassa. A questo punto il fluido che si trova a temperature
molto basse è in grado di assorbire il calore dalla sorgente fredda. Questo avviene nell’evaporatore
(D) dove il fluido assorbendo calore passa dallo stato liquido a quello vapore.
A questo punto il fluido è pronto a ricominciare il ciclo passando nel compressore.
APPLICAZIONI DELLA POMPA DI CALORE
La pompa di calore può essere utilizzata sia per climatizzare gli ambienti che per riscaldare l’acqua
sanitaria.
M
Climatizzazione degli ambienti
L’uso della pompa di calore per climatizzare gli ambienti sia nel settore residenziale che nel
terziario è ormai largamente diffuso. Essa viene utilizzata in alternativa ai sistemi convenzionali
composti da un impianto refrigerante ed uno di riscaldamento.
M
Riscaldamento dell’acqua sanitaria
La pompa di calore può essere utilizzata anche per riscaldare l’acqua sanitaria. In questo caso
sono però necessari serbatoi di accumulo più grandi di quelli impiegati nei scaldacqua elettrici
o a gas in quanto la temperatura dell’acqua prodotta non supera i 55°C.
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ESTERNO + 12°C
CALORE
da Aria
esterna
Evaporatore
VAPORE A BASSA
PRESSIONE
VAPORE AD ALTA
PRESSIONE
LIQUIDO A BASSA
PRESSIONE
LIQUIDO AD ALTA
PRESSIONE
Condensatore
Compressore
220 V
ad Aria
ambiente
CALORE
Tubo Capillare INTERNO + 20°C
C
D
A
B
CICLO DI FUNZIONAMENTO DI UNA POMPA DI CALORE
i I N F O R M A Z I O N I
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4 LA POMPA DI CALORE
Alcuni condizionatori d’aria hanno una doppia funzione:
azionando un semplice interruttore invertono il
ciclo di funzionamento e d’inverno possono riscaldare
il locale dove vengono installati.
La pompa di calore riesce a trasformare il calore a bassa temperatura
contenuto dell’ambiente esterno in calore ad alta temperatura
da cedere ai locali da riscaldare.
Il calore può essere ceduto all’ambiente attraverso:
> Ventilconvettori, armadietti che contengono tubazioni nelle quali
circola l’acqua riscaldata dalla pompa di calore, e ventilatori che
inviano l’aria riscaldata nel locale.
> Serpentine inserite nel pavimento, nelle quali circola l’acqua riscaldata
dalla pompa di calore.
> Canalizzazioni, che trasferiscono direttamente il calore prodotto dalla pompa di calore ai diversi
locali mediante aria in circolazione forzata.
La sorgente fredda
Il mezzo esterno da cui la pompa di calore estrae calore è detto “sorgente fredda”.
Le principali sorgenti fredde sono:
> Aria: esterna al locale dove è installata la pompa di calore oppure estratta dal locale stesso.
> Acqua: di falda, di fiume, di lago quando questa è presente in prossimità dei locali da riscaldare
e a profondità ridotta, o accumulata in serbatoi e riscaldata dal sole.
> Terreno nel quale vengono inserite delle apposite tubazioni per lo scambio termico.
M
Il pozzo caldo
L’aria o l’acqua da riscaldare sono detti “pozzo caldo”.
La pompa di calore cede al pozzo caldo sia il calore prelevato dalla sorgente fredda che l’energia
fornita per far funzionare la macchina.
Come funziona una pompa di calore
Nell’aria, nell’acqua e nel suolo sono immagazzinate enormi quantità di energia, che si rinnovano
continuamente grazie al calore terrestre, alla radiazione solare e alle precipitazioni
atmosferiche. Con l’aiuto di un compressore, la pompa di calore può portare questa
energia a una temperatura tale da renderla utilizzabile a scopo di riscaldamento.
Risparmio energetico
Una pompa di calore consuma
il 67% in meno di energica
elettrica rispetto ad un radiatore
elettrico tradizionale.
Naturalmente se fatta
funzionare in condizioni
ottimali, 7°C di
temperatura esterna
e 20°C di temperatura
interna.
C U R I O S I T À
i I N F O R M A Z I O N I
Agevolazioni fiscali e DIA
I privati che decidono di installare una pompa di calore possono avvalersi di alcune agevolazioni
fiscali concesse dallo Stato. In particolare della “detrazione IRPEF del 36%”
e dell’IVA agevolata al 10% sulla manodopera e sul pari importo dei beni significativi.
Prima di installare un condizionatore del tipo split, che prevede il montaggio di una
parte esterna al locale da condizionare è obbligatorio presentare la DIA (Denuncia di
Inizio Attività) al Comune di appartenenza.
Questo documento preparato con l’aiuto di un tecnico iscritto all’albo (geometra, ingegnere,
architetto) rappresenta l’atto formale con cui si comunica al Comune che si intende
procedere ad una ristrutturazione (anche parziale come è quella di installare una
pompa di calore).
Il Comune ha tempo un mese per inviare una visita ispettiva di controllo e quindi per pronunciarsi
in merito.
Vale comunque la regola del silenzio assenso e se dopo un mese nessuno contesta ciò
che si è comunicato attraverso la DIA, si può procedere ai lavori senza ulteriori preoccupazioni.
LE DIVERSE TAGLIE DELLA POMPA DI CALORE
Anche le pompe di calore esistono nei modelli monoblocco e nei modelli split e multisplit. Se
ne trovano di piccola potenza (fino a circa 2kW), media (da 10 a 20kW) e grande potenza (oltre
20kW) in modo da soddisfare ogni tipo di richiesta. Le prime vengono installate in stanze
singole, le seconde riescono a servire più locali, e le ultime sono grossi impianti adatti a servire
più appartamenti, uffici o esercizi commerciali.
EFFICIENZA DELLA POMPA DI CALORE
L’efficienza di una pompa di calore, nel funzionamento a freddo è misurata dall’Indice di Efficienza
Elettrica EER (Energy Efficiency Ratio), mentre nel funzionamento a caldo è misurata
dal Coefficiente di Resa COP (Coefficient Of Performance) che è il rapporto tra l’energia prodotta
(calore ceduto all’ambiente da riscaldare) e l’energia elettrica consumata per far funzionare
la macchina.
Sia l’EER che il COP sono mediamente prossimi al valore 3. Questo significa che per un kWh
di energia elettrica consumato, la pompa di calore cederà 3kWh d’energia termica all’ambiente
da riscaldare; uno di questi è fornito dall’energia elettrica consumata e gli altri due sono prelevati
dall’ambiente esterno. Tenendo conto che l’energia prelevata dall’ambiente esterno è gratuita,
e che l’energia elettrica è prodotta, mediamente, con un rendimento del 36%, possiamo dire che
il rendimento complessivo della pompa di calore è di circa il 110%. Questo valore è sensibilmente
più alto dei migliori impianti a caldaia tradizionale che hanno rendimenti intorno al 90%.
L’EER e il COP saranno tanto maggiori quanto minore è la differenza di temperatura tra l’ambiente
da riscaldare e la sorgente di calore. Essi hanno valori prossimi a 3 quando viene utilizzata
aria esterna a temperature non inferiori ai 7°C. Al di sotto dei 2°C le prestazioni della
pompa di calore decadono significativamente.
LE DIVERSE POMPE DI CALORE
Le pompe di calore si distinguono in base alla sorgente fredda e al pozzo caldo che utilizzano.
Le più diffuse sono quelle Aria-acqua ma ne esistono anche del tipo:
> Aria-aria
> Acqua-acqua
> Terra-acqua
L’aria come sorgente fredda ha il vantaggio
di essere disponibile ovunque;
tuttavia la potenza resa dalla pompa di
calore diminuisce al diminuire della temperatura
della sorgente. Ricordiamo che
al di sotto dei 2°C il rendimento della
pompa di calore è minimo.
Più vantaggioso è l’impiego, come sorgente
fredda, dell’aria interna al locale
da riscaldare in quanto si trova ad una
temperatura più alta di quella esterna.
Inoltre, essendo aria viziata deve essere
comunque rinnovata.
L’acqua come sorgente fredda garantisce
le prestazioni della pompa di calore
senza risentire delle condizioni climatiche
esterne; tuttavia richiede un costo
addizionale per le tubazioni.
Il terreno come sorgente fredda ha il
vantaggio di subire minori sbalzi di temperatura
rispetto all’aria.
Le tubazioni, se posizionate orizzontalmente,
vanno interrate ad una profondità
minima da 1m a 1,5m per non risentire
troppo delle variazioni di temperatura
dell’aria esterna, ed è necessaria
una ampia estensione di terreno,
da 2 a 3 volte superiore alla superficie
dei locali da riscaldare.
Se invece le tubazioni vengono posizionate
in modo verticale, bisogna scendere
a profondità di decine di metri. In
entrambi i casi si tratta però di una soluzione
costosa.
10 11
ARIA-ACQUA
ACQUA-ACQUA
TERRA-ACQUA
QUANDO SCEGLIERE LA POMPA DI CALORE Nella scelta della pompa di calore occorre considerare le caratteristiche climatiche del luogo dove
deve essere installata. Queste hanno importanza soprattutto qualora la sorgente fredda sia l’aria
esterna; infatti, in zone in cui l’inverno è molto freddo non conviene installare una pompa
di calore in quanto, a causa della formazione di brina sull’evaporatore, il rendimento sarebbe
veramente troppo basso.
Inoltre, conviene installare una pompa di calore quando il locale da climatizzare è sufficientemente
piccolo (con un’area fino a circa 50m2) da non richiedere il cambio del contratto di
fornitura elettrica.
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LA TECNOLOGIA INVERTER
L’inverter è in dispositivo elettronico di cui sono dotati alcuni condizionatori.
Questo dispositivo permette di modulare la potenza erogata dalla macchina in maniera proporzionale
alla effettiva richiesta di “freddo” o di “caldo”.
Quando nell’ambiente si è raggiunta la temperatura impostata, entra in funzione l’inverter che
anziché spegnere la macchina ne riduce la potenza diminuendo il numero di giri del compressore.
In questo modo vengono eliminati i continui “attacca e stacca” del motore riuscendo a
mantenere costante la temperatura dell’ambiente che così varierà solo di circa 0,5°C rispetto a
quella impostata, contro i 2°C dei classici condizionatori on/off.
Rispetto a un normale condizionatore, che supponiamo in funzione per otto ore al giorno, il condizionatore
dotato di inverter consuma circa il 30% di energia elettrica in meno.
In alcuni condizionatori dotati di tecnologia inverter troviamo le sigle DC, PAM, e PWM che
stanno a significare:
DC Direct Current
Il climatizzatore funziona completamente a corrente continua. Questo fa sì che l’unità interna
sia più silenziosa ed efficiente.
PAM Pulse Amplitude Modulation
È una funzione che fa sì che la variazione della potenza avvenga velocemente. Consente di
raggiungere la temperatura impostata rapidamente.
PWM Pulse With Modulation
È una funzione che interviene dopo la PAM e mantiene la temperatura impostata facendo funzionare
il compressore alla minima velocità possibile e in maniera costante.
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ALTRE FUNZIONI DEI CONDIZIONATORI
I condizionatori non solo rinfrescano, ma anche deumidificano e purificano l’ambiente.
LA DEUMIDIFICAZIONE
Come è noto la sensazione di disagio che proviamo in una calda giornata estiva è dovuta soprattutto
al tasso di umidità che limita la traspirazione della pelle.
Il condizionatore svolge anche un’azione di deumidificazione dell’aria.
Infatti, quando l’aria passa attraverso lo scambiatore per raffreddarsi, l’umidità in essa contenuta
si deposita sotto forma di goccioline di condensa.
Queste goccioline cadono nella vaschetta dello scarico della condensa e l’acqua così raccolta
viene allontanata dal locale attraverso un tubo, mentre l’aria esce dallo scambiatore ben
asciutta.
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SPLIT E MULTISPLIT RAFFEDDATI AD ARIA
Raffrescamento Classe Riscaldamento
3.20 3.20≥EER>3.00 B 3.60≥COP>3.40
3.00≥EER>2.80 C 3.40≥COP>3.20
2.80≥EER>2.60 D 3.20≥COP>2.80
2.60≥EER>2.40 E 2.80≥COP>2.60
2.40≥EER>2.20 F 2.60≥COP>2.40
2.20≥EER G 2.40≥COP
LA POMPA DI CALORE
SPLIT E MULTISPLIT RAFFEDDATI AD ARIA
15
7
LA POTENZA DI UN CONDIZIONATORE DELL’ARIA
La potenza refrigerante di un condizionatore viene espressa in Btu/h (British thermal unit per
hour). Il Btu/h indica la capacità di un apparecchio di cedere o assorbire il calore in un’ora. Questo
è il dato fondamentale da valutare al momento dell’acquisto.
Più un condizionatore è potente, più è efficace. Ma ai fini della resa sono importanti anche l’ampiezza
dei locali, la superficie finestrata e l’esposizione.
Una macchina sottodimensionata può rivelarsi poco conveniente perché per raggiungere la temperatura
desiderata starà continuamente in funzione con la conseguenza di consumi elettrici
elevati e di un più rapido deterioramento.
Al contrario una macchina sovradimensionata è incapace di deumidificare l’ambiente perché
raggiunge la temperatura impostata troppo velocemente senza eliminare tutta l’umidità, con il
risultato di percepire quella sgradevole sensazione di freddo umido sulla pelle che fa spesso
incorrere a raffreddori e mal di gola.
Per gli apparecchi monoblocco la potenza refrigerante è compresa in media tra 7.000 e 9.000Btu/h,
mentre per i mono split si hanno modelli anche di 14.000Btu/h.
La potenza può essere espressa anche in altre unià, il Watt e la chilocaloria all’ora detta anche
chilofrigoria all’ora
1W = 3,4 Btu/h
1 kcal/h = 4 Btu/h
1 kfrig/h = 4 Btu/h
CALCOLO DELLA POTENZA NECESSARIA
Il calcolo qui descritto è solo un esempio generico, ma indicativo del fabbisogno di “freddo” e
di “caldo” dell’ambiente che avete deciso di climatizzare. Ricordate che ogni camera ha bisogno
di un punto di emissione del freddo, proprio come fanno i termosifoni per il caldo. Inoltre,
più ambienti volete climatizzare in uno stesso appartamento più avete bisogno di potenza rinfrescante
totale e quindi più alta deve essere la potenza elettrica disponibile al contatore, che
generalmente nelle nostre case è di 3kW.
Esempio di calcolo della potenza termica o frigorifera, espressa in W, necessaria per condizionare
una stanza
K x l1 x l2 x h = W
l1 = primo lato della stanza espresso in metri (es. 3,5)
l2 = secondo lato della stanza espresso in metri (es. 5,5)
h = altezza della stanza espresso in metri (es. 2,7)
K = costante
Il fattore K per il freddo è uguale a 25 per il caldo è 35. Questi sono valori teorici, quindi se
avete nell’ambiente un solaio o una parete isolata male, oppure una finestra molto grande, aumentate
tale valore di una, due o tre unità.
Il risultato ottenuto, seppure abbastanza verosimile, è da considerarsi solamente indicativo. È
solo l’installatore esperto che, dopo aver fatto un sopralluogo tecnico, può determinare l’effettivo
fabbisogno frigorifero o termico di un ambiente e il miglior tipo di impianto da realizzare.
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LA PURIFICAZIONE
I moderni condizionatori sono accessoriati di filtri in grado di purificare l’aria da smog, polline
e polvere. Naturalmente bisogna pulirli spesso e sostituirli periodicamente poiché durante il
funzionamento si intasano anche di spore, batteri e muffe che possono provocare allergie e altre
conseguenze. I modelli più recenti hanno filtri anche con un’azione antibatterica.
La quantità d’aria che un apparecchio può trattare è espressa in metricubi di aria per ora (m3/h).
Questo consente di calcolare quante volte l’aria presente in una data stanza viene filtrata e
deumidificata.
Ad esempio, se un apparecchio che ha come portata d’aria 360m3/h viene posizionato in una
stanza da 12m3, l’aria, in un ora, passa 30 volte attraverso l’apparecchio.
Se invece, il condizionatore ha la portata di 240m3/h, l’aria passerà 20 volte in un’ora.
Le macchine più efficienti sono ovviamente quelle nelle quali l’aria viene filtrata il maggior
numero di volte nel giro di un’ora.
C U R I O S I T
40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
27 27 27 27 28 28 28 29 29 29 30 30 31
27 28 28 29 29 29 30 31 32 32 33 34 35
28 29 29 30 31 32 32 33 34 36 37 38 39
29 31 31 32 33 34 35 36 38 39 41 42 44
31 32 33 34 35 37 38 39 41 43 45 47 49
33 34 35 36 38 39 41 43 45 47 50 53
34 36 37 38 41 42 44 47 49 52
36 38 39 41 43 46 48 51 54
37 39 41 43 45 48 50 53
38 40 42 44 47 49 52
41 43 45 47 51 53
43 46 48 51 54
46 48 51
48 51
Temperatura reale
e temperatura
apparente
Durante le calde giornate
estive il caldo si fa
sentire maggiormente
quando è accompagnato
da alti livelli di
umidità dell’aria. C’è
una differenza tra la
temperatura reale e
quella apparente.
Ad un esempio: se la
temperatura reale è di
33°C e il tasso di umidità
è al 60%, noi percepiamo
una temperatura
di 38°C.
h
l2 l1
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
UMIDITÀ RELATIVA %
TEMPERATURA REALE °C
TEMPERATURA PERCEPITA
9
In molte abitazioni la potenza elettrica disponibile è di circa 3kW. Mediamente per condizionare
una camera da letto occorre un apparecchio di circa 0,9kW di potenza. Se vogliamo raffrescare
due ambienti il consumo salirà al doppio: circa 1,8kW. Rimane quindi ancora potenza
per l’asciuga capelli, il forno, il ferro da stiro, ecc. Ma se se ne vuole installare un terzo, il contatore
scatterà continuamente e bisognerà provvedere a far aumentare la potenza elettrica disponibile
nella nostra abitazione fino a 4,5kW o più. Il condizionatore inverter limita in parte
questo problema. All’inizio assorbe anch’esso i 0,9kW ma poi una volta raggiunta la temperatura
riesce a mantenerla riducendo la potenza del motore a valori molto inferiori.
Ricordiamo che anche con questi apparecchi è possibile risparmiare energia.
Un corretto dimensionamento dell’impianto, la scelta di apparecchi di classe energetica elevata,
una corretta installazione lontano da ostacoli e fonti di calore e una adeguata manutenzione
sono le accortezze necessarie per ridurre al minimo i consumi di energia.
9 DOVE E COME POSIZIONARE IL CONDIZIONATORE
> Come abbiamo già detto ogni stanza ha bisogno del suo apparecchio.
Non è corretto installare un condizionatore potente nel corridoio nella speranza che rinfreschi
tutte le camere. L’unico risultato sarà quello di prendere colpi di freddo ogni volta che andrete
da una stanza all’altra passando per il corridoio, perché sarà l’unico locale ad essere
rinfrescato.
Per sfruttare al massimo le potenzialità dell’apparecchio che avete acquistato è necessario posizionarlo
in modo adeguato.
16 17
8
COME SCEGLIERE
Sul mercato troverete un’ampia varietà di marche e modelli disponibili.
Naturalmente vi consigliamo di affidarvi ad un installatore o venditore di fiducia che saprà
certamente consigliarvi l’apparecchio che fa per voi.
Comunque i parametri e le caratteristiche che consentono
di valutare la qualità di un climatizzatore sono:
> Le Classi di efficienza energetica a freddo e in pompa
di calore Indicano il consumo elettrico dell’apparecchio. Sono
riportate sull’etichetta energetica divenuta, per i condizionatori,
obbligatoria dal 2004.
> EER Indice di efficienza elettrica.
> I marchi Più marchi di sicurezza e di qualità ha la macchina
e il produttore che scegliete (Eurovent, ISO9001,
ISO14001, CE, ecc.) e più tendenzialmente costa, ma per voi
è una garanzia di qualità.
> La capacità di raffreddamento È espressa in Btu/h o in kW. Più questi valori sono alti,
più l’impianto è potente.
> Il consumo energetico Ad una maggiore capacità di raffreddamento corrisponde un maggiore
consumo energetico. Indicativamente l’utilizzo di uno split fisso porta ad un consumo
annuo di circa 560 kWh.
> La rumorosità I climatizzatori portatili sono più rumorosi di quelli fissi.
> I fluidi refrigeranti Fate attenzione a non acquistare apparecchi che tra qualche anno saranno
fuori legge. Devono contenere solo R134, R407C e R410A.
> La tecnologia inverter Quando l’ambiente raggiunge la temperatura programmata gli apparecchi
dotati di questa funzione non si spengono, ma continuano a funzionare per tenerla
stabile riducendo al minimo la potenza del motore. Lo scopo è risparmiare l’energia elettrica
necessaria alla riaccensione ed evitare variazioni di temperatura nell’ambiente.
> Il timer e termostato digitali Permettono di programmare l’accensione e lo spegnimento
dell’apparecchio anche in orari in cui non siete presenti.
I CONSUMI
Quando decidiamo di climatizzare il nostro appartamento dobbiamo tener conto dei consumi degli
apparecchi e fare in modo di avere la potenza elettrica di cui necessitano.
C U R I O S I T
Risparmio economico e beneficio ambientale
L’acquisto di un condizionatore di classe energetica alta, comporta sì una maggiore spesa iniziale, ma
anche in un risparmio sulla bolletta elettrica e una riduzione delle emissioni di CO2.
Per esempio, l’acquisto di un condizionatore di efficienza energetica classe A rispetto a uno di classe C
permette di risparmiare circa il 30% annuo sui consumi di elettricità e quindi di ridurre del 30% anche le
emissioni di CO2.
Nella tabella, rportiamo per classe di efficienza energetica i consumi di energia elettrica di un condizionatore
split da circa 6 kW, capace di raffreddare 2 o 3 stanze per un totale di 40m2, utilizzato per
8 ore al giorno nei tre mesi estivi.
I minori consumi di energia elettrica di un modello classe A rispetto a un modello classe B fanno recuperare
il maggior costo iniziale in circa tre anni.
Classe di efficienza Efficienza Consumi del periodo estivo CO2 evitata
energetica frigorifera EER *€/anno kg/anno
A > 3,2 < 160 325
B 3,2 ÷ 3,0 160 ÷ 180 168
C 3,0 ÷ 2,8 180 ÷ 190 RIFERIMENTO
D 2,8 ÷ 2,6 190 ÷ 200
* costo di 1kWh: 0,18 euro
ISO 9001
REGISTERED
BSI
Le normative dell’UE hanno vietato
a partire dal gennaio 2004
la produzione di apparecchi che
impiegano il freon R22 come refrigerante,
e a partire dal 2010 la
loro commercializzazione.
Non fatevi quindi attrarre da offerte
speciali applicate a prodotti
che nel giro di pochi anni saranno
fuori legge.
La prima limitazione per i fluidi
da impiegare nei condizionatori risale
al 1995: allora furono abbandonati
i clorofluorocarburi (CFC)
dotati di alto potere di distruzione
dell’ozono, e sostituiti dai
HCFC (R22). Essendo però anche
questi gas dannosi per l’ambiente
sono stati studiati nuovi fluidi refrigeranti,
gas sintetici di produzione
industriale come R407C e
R410A.
L’uso dei condizionatori contribuisce
all’aumento dell’effetto serra
per due motivi: il primo è che funzionano
alimentati con energia elettrica.
Una larga diffusione di questi
apparecchi richiede un aumento della
produzione di energia elettrica che
come è noto viene prodotta principalmente
a partire da fonti fossili,
quindi, con produzione di gas ad effetto
serra. Consideriamo che ogni
apparecchio in funzione emette circa
17kg di CO2 l’anno per ogni metro
quadrato raffreddato.
Il secondo motivo è che per il loro
principio di funzionamento asportano
calore dal locale da rinfrescare e
lo cedono all’esterno aumentando la
sua temperatura, con il risultato che
“riscaldano l’atmosfera”. Consideriamo
che la temperatura dell’aria in
uscita dall’evaporatore oscilla tra i
13°C e i 15°C, mentre la temperatura
espulsa all’esterno raggiunge i 45°C.
19
> Non esponete l’apparecchio ai raggi diretti del sole. Posizionatelo in modo tale da non
essere investito in modo diretto dai raggi del sole che penetrano dalle finestre.
> Al fine di evitare la “fuga” del fresco evitate di lasciare porte e finestre aperte nei locali
climatizzati.
> L’aria fredda tende ad accumularsi nella parte bassa dell’ambiente, per cui dove è possibile
posizionate il condizionatore nella parte alta della parete.
> Non posizionate l’apparecchio dietro divani o tende poiché costituiscono una barriera alla
diffusione dell’aria.
QUALCHE CONSIGLIO
> Non raffreddate troppo l’ambiente: subire numerosi e forti sbalzi di temperatura non fa bene
alla salutare.
> Spegnete il climatizzatore della stanza da letto prima andare a dormire. Durante la notte
la temperatura si alzerà leggermente seguendo le esigenze fisiologiche di benessere.
> Fate una corretta manutenzione dell’impianto. Ricordatevi che nei filtri si annidano facilmente
muffe e batteri dannosi per la salute. Quindi la loro pulizia deve essere fatta regolarmente,
almeno ogni due settimane. E comunque è importantissimo eseguire questa operazione
ad inizio stagione prima della prima accensione.
Generalmente i filtri sono facilmente raggiungibili. Rimuoveteli, lavateli con del detersivo,
lasciateli asciugare e quindi rimetteteli al loro posto. Quando vi accorgete che si stanno deteriorando
sostituiteli. Una corretta manutenzione dei filtri farà funzionare sempre al meglio
la macchina e vi farà godere di un’aria sempre pulita.
Chiedete di quale manutenzione periodica ha bisogno il climatizzatore che acquistate, e se
non siete in grado di eseguirla da voi chiedete un servizio di manutenzione programmata a
pagamento.
Ricordiamo che il gas circola in un circuito chiuso quindi, in assenza di perdite, l’impianto
non va mai ricaricato.
Per garantire l’assenza di perdite dal circuito del gas refrigerante è necessaria una corretta e
attenta installazione dei tubi che collegano la parte interna con l’unità esterna nei modelli split.
10
I CONDIZIONATORI E L’AMBIENTE
Come per ogni elettrodomestico, anche il funzionamento di un condizionatore dell’aria ha ricadute
sull’ambiente. In particolare, l’utilizzo di un condizionatore contribuisce a danneggiare
lo strato dell’ozono e ad aumentare l’effetto serra del pianeta.
A danneggiare lo strato di ozono stratosferico sono alcune sostanze utilizzate come fluidi refrigeranti,
in particolare i clorofluorocarburi (CFC) e gli idroclorofluorocarburi (HCFC o
R22). Per ovviare a questo inconveniente questi fluidi sono stati sostituiti con liquidi sintetici
di nuova concezione, come R407C e R410A.
18
C U R I O S I T
Lo strato d’ozono
E la concentrazione naturale di particelle di ozono nella
stratosfera terrestre (la parte più alta dell’atmosfera). Si parla
di strato poiché questa concentrazione si estende dai 15.000
ai 35.000 metri di altezza dal suolo. La sua presenza è vitale
per la vita sul nostro pianeta poiché ha il ruolo di “filtro”
dei raggi ultravioletti, i quali altrimenti provocherebbero il
surriscaldamento della superficie terrestre.
Il buco dell’ozono
È la riduzione dello strato d’ozono dovuta all’immissione nella
stratosfera di grandi quantità di sostanze che “bruciano”
le particelle di ozono. Questa azione distruttiva impedisce
l’azione di filtro propria dell’ozono stesso.
L’effetto serra
L’effetto serra è quel fenomeno naturale che garantisce che
sulla superficie della Terra la temperatura mantenga i valori
ottimali per l’evoluzione della vita.
La terra assorbe i raggi del sole e li riemette verso l’alto sotto
forma di energia termica.
Una parte di questa energia termica viene assorbita dalle
molecole di vapore acqueo ed anidride carbonica, che intrappolano
in questo modo, come i vetri di una serra, il
calore proveniente dal sole. Senza l’effetto serra la Terra
sarebbe molto più fredda (avrebbe una temperatura media
di circa 30°C inferiore a quella attuale che è di 15°C).
La quantità di anidride carbonica ottimale è garantita dalla
presenza di piante verdi, in particolare dalle grandi foreste,
e attraverso l’assorbimento da parte degli oceani.
L’uomo con le sue attività ha alterato questo equilibrio. Gli
impianti di produzione di energia e la deforestazione incontrollata
provocano un amento di anidride carbonica in
atmosfera e quindi un conseguente aumento del naturale
effetto serra. L’aumento dell’effetto serra porta ad un
riscaldamento del pianeta e a possibili mutamenti climatici,
con effetti quali la desertificazione, lo scioglimento
dei ghiacciai e l’aumento del livello de mare.
Esistono anche altri gas in grado di aumentare il naturale
effetto serra del pianeta, il metano (CH4), il protossido
di azoto (N2O), i clorofluorocarburi (CFC) e gli halons
provenienti da alcune produzioni industriali, dagli allevamenti,
dalle coltivazioni, dalle discariche, ecc.
Dall’epoca della rivoluzione industriale, il contenuto di
anidride carbonica nell’atmosfera è del 30% più elevato,
il metano del 145%.
11 EFFETTI SULLA SALUTE
Se c’è un luogo comune da sfatare, è quello secondo cui “l’aria condizionata fa male alla salute”.
Per non rischiare raffreddori o torcicollo, i climatizzatori vanno usati correttamente.
Bisogna soprattutto evitare un divario eccessivo tra il caldo fuori e il fresco al chiuso.
In estate una temperatura di 27°C con un grado di umidità relativa compreso tra il 40 e il 60%
è ideale. Questa condizione è perfettamente raggiungibile con i nuovi modelli di condizionatori.
Comunque, è consigliabile che la differenza fra la temperatura esterna e quella interna
non superi i 5-7°C, oltre si rischia.
Inoltre i moderni climatizzatori sono accessoriati di filtri in grado di purificare l’aria da smog,
polline, polvere e quanto altro.
20
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L’ENEA è un ente pubblico che opera nei settori
dell’energia, dell’ambiente e delle nuove tecnologie
a supporto delle politiche di competitività e di
sviluppo sostenibile del Paese.
I suoi compiti principali sono:
• promuovere e svolgere attività di ricerca di base ed
applicata e di innovazione tecnologica, anche
mediante la realizzazione di prototipi e
l’industrializzazione di prodotti;
• diffondere e trasferire i risultati ottenuti,
favorendone la valorizzazione a fini produttivi e
sociali;
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contenuto tecnologico, studi, ricerche, misure,
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L’Ente ha circa 3.200 dipendenti dipendenti che
operano in Centri di Ricerca distribuiti su tutto il
territorio nazionale. Nelle diverse regioni sono anche
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usi efficenti dell’energia nei settori industriale, civile
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Sostenibile
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