La situazione

Dislocata su tre poli cittadini in edifici ristrutturati e attrezzati per le esigenze della didattica e della ricerca, l’Università del Piemonte Orientale nasce nel luglio del 1998 e fornisce percorsi didattici specializzati ad Alessandria, Novara e Vercelli.

A Novara, nello specifico, all’interno del Complesso Perrone, nei luoghi un tempo occupati dall’omonima Caserma, hanno sede il Dipartimento di Studi per l’economia e l’impresa e l’attività didattica della Scuola di Medicina. Pensata come una grande cerniera urbana, ponte tra centro storico e città moderna, questa struttura è costituita da edifici indipendenti, ma interconnessi sul piano funzionale: l’edificio principale a L con le aule, gli studi e l’aula magna, il campus, le residenze studentesche, la biblioteca, l’auditorium, la mensa e la palestra. Negli anni, la sede ha subito ampliamenti e modifiche strutturali con la costruzione di nuovi padiglioni che, tuttavia, sono stati accompagnati da parziali adeguamenti degli impianti HVAC relativi. Questo ha provocato anomalie, specialmente nel padiglione più lontano dalla centrale termica, dove la residenza universitaria ha manifestato temperature dell’acqua sanitaria e riscaldamento non sempre adeguate. È così stata interpellata Samsic Italia, che cura la manutenzione degli impianti all’interno dell’Università. «Erano anni che la sede di Novara dell’Università del Piemonte Orientale riscontrava anomalie di distribuzione alle utenze, per via di un differente dimensionamento iniziale delle pompe del circuito di riscaldamento, rivelatesi poco adeguate sia a livello di prevalenza che di portata – spiega Andrea Boeti, Direttore tecnico di Samsic Italia e Responsabile tecnico –. Queste anomalie si sono via via acuite con l’aggiunta, all’interno del complesso studentesco, di nuovi ambienti e locali, gli ultimi dei quali sono stati messi in servizio lo scorso anno».

Il sistema precedente – composto da 4 pompe del 2006 senza inverter, con potenza di 3 kW, collegate alle caldaie da un collettore orizzontale comune in aspirazione e con temperatura del fluido attorno ai 70 °C – presentava più criticità: le 4 pompe, che funzionavano tutto l’anno in base alla richiesta dei vari padiglioni universitari asserviti, anche in mandata afferivano al collettore orizzontale comune dal quale partivano, però, solo 3 stacchi – A, B e C –, al servizio di tre differenti zone dell’Università, con dimensioni non omogenee; in particolare, si riscontravano anomalie e malfunzionamenti relativamente allo stacco C, che serve la zona più grande e distante e che soffre di carenza di acqua e temperatura non adeguata specie in pieno inverno, quando il sistema globalmente lavora a pieno carico. Samsic Italia, per questo, si è rivolta a Grundfos, per sanare il problema, migliorare la funzionalità dell’impianto e ridurre i costi energetici. «Con Samsic Italia è nata una collaborazione proficua sin dal 2022 – riferisce l’Ing. Antonio De Santis, Senior Aftermarket Sales Engineer di Grundfos –; insieme abbiamo portato a termine già diversi progetti, compreso questo». In prima battuta, Grundfos è solita offrire un Energy Check gratuito al cliente, al fine di valutare i risparmi energetici ottenibili dalla sostituzione del sistema di pompaggio esistente. Se il cliente vuole approfondire il report con indagini on site e strumentazione aggiuntiva, in un secondo momento l’azienda propone poi un energy audit più accurato, chiamato Pump Audit, per conoscere i reali parametri di funzionamento di un impianto, valutare in modo ancora più preciso i risparmi energetici e il taglio equivalente di CO2 conseguibili, mettere in evidenza eventuali malfunzionamenti o dimensionamenti errati e calcolare il tempo di ritorno dell’investimento proposto. In questo caso, è stato eseguito un Pump Audit articolato, misurando la portata e, dove possibile, la pressione sia in mandata che in aspirazione in diverse configurazioni dell’impianto, per cercare di delineare una situazione completa e chiara relativamente al funzionamento del sistema: «Sul collettore comune di aspirazione abbiamo misurato la portata e la pressione differenziale con tutte le pompe funzionanti contemporaneamente, poi lasciandone alternativamente una sola accesa, procedendo in ordine dalla 1 alla 4 – dichiara De Santis –; sulla mandata di ogni singola pompa (A, B, C) abbiamo determinato la portata con tutte le valvole aperte e, in alternativa, con un solo tubo di mandata aperto (A e B chiusi, C funzionante, e così via). La differenza maggiore riscontrata è stata proprio relativa allo stacco C, che serve l’area più grande e con maggiori disagi per gli studenti: nella condizione “tutto aperto” abbiamo calcolato un calo di circa il 30% in meno di portata rispetto al caso con solo C aperto, il che provocava il calo di prestazioni e le problematiche evidenziate».

La soluzione

La soluzione proposta da Grundfos, tra due valutate, è stata quella di separare sul collettore di mandata gli stacchi A e B dallo stacco C utilizzando una valvola, in modo da avere 2 pompe dedicate ai circuiti comuni A e B e 2 pompe nella configurazione 1+1 al circuito C. Per il sistema esistente, costituito da 3+1 pompe prive di controllo, era stato misurato un valore medio di potenza P1 globale (per le 4 pompe) di 15,11 kW, il che portava a un consumo annuale totale di oltre 120mila kWh. La proposta Grundfos, invece, si è basata su due coppie di pompe NBE con motore IE5 controllate in pressione differenziale e con efficienza energetica best in class, operanti in modo autonomo nonostante la presenza di un BMS (Building Management System): il calcolo della potenza P1 globale (A+B+C) del sistema nuovo è stata valutata pari a 6,05 kW – con profilo Blue Angel a pressione costante –, dalla quale deriva un consumo di circa 53mila kWh all’anno. «È da sottolineare come, con questa scelta, abbiamo raggiunto circa il 60% in meno di potenza impiegata (6/15 kW) – afferma De Santis –, il che produrrà un risparmio tanto maggiore quanto più si utilizzerà l’impianto. Inoltre, prima del nostro intervento la regolazione era eseguita “a sentimento”, nel senso che per regolare l’impianto i manutentori chiudevano parzialmente le valvole secondo un criterio di buon senso e sulla base della loro comprovata esperienza, mentre oggi le valvole sono spalancate e la regolazione viene eseguita tramite il funzionamento variabile delle pompe, con un risparmio annuale di circa 70mila kWh». L’installazione è stata eseguita da Samsic Italia, mentre Grundfos ha curato l’avviamento delle pompe per verificarne il corretto funzionamento. «La soluzione Grundfos segue la direttiva Ecodesign della commissione europea – continua De Santis –, ovvero la normativa di riferimento sui motori elettrici che stabilisce quali efficienze minime un dato prodotto, in funzione della sua potenza elettrica, debba avere per poter essere commercializzato; essa impone di utilizzare prodotti efficienti (IE5), ma regolati in modo opportuno. Grundfos, per ottimizzare tutto il sistema in modo olistico, produce tutto in modo autonomo, sia per quello che riguarda la parte HD che la parte di regolazione, inclusi gli algoritmi di controllo».

Il risultato

Il nuovo sistema oggi consente alla sede UPO di Novara di utilizzare le pompe solo quando necessario, adattandone il funzionamento al reale carico richiesto dall’impianto. Ciò ha garantito un generale miglioramento anche degli altri sistemi presenti sull’impianto, come ad esempio le caldaie, con il vantaggio di abbattere i costi, le emissioni di CO2 e la manutenzione. A confermarlo è Boeti, di Samsic Italia: «Le vecchie pompe lavoravano in un punto di effi cienza molto basso, quindi consumavano molto senza però riuscire a portare alle utenze l’acqua necessaria. Queste nuove di Grundfos, invece, lavorano nel loro punto ideale di rendimento e consumano meno, riuscendo ad assicurare una giusta quantità di acqua alle utenze; hanno, inoltre, un’elettronica molto avanzata, che consente la raccolta di molteplici dati utili e l’ottimizzazione della funzionalità del dispositivo stesso.