Modernizzazione del sistema HVAC dell'hotel: aggiunta della deumidificazione

Autore: reparto tecnico Mycond

I sistemi HVAC tradizionali negli hotel sono progettati sulla base dei carichi termici di picco, ma spesso non tengono conto di una caratteristica ingegneristica chiave: il carico di umidità rimane praticamente costante, mentre il carico termico varia bruscamente durante l’arrivo e la partenza degli ospiti. Questo problema è particolarmente acuto per gli hotel, dove i compressori dei sistemi di climatizzazione vengono spesso disattivati a causa della riduzione del carico termico, ma l’umidità continua ad arrivare con l’aria di ventilazione, creando condizioni favorevoli all’accumulo di umidità in eccesso.

Il problema dell’eccesso di umidità negli hotel

Negli ambienti alberghieri si verifica una situazione unica: i carichi termici cambiano in modo brusco e imprevedibile. Quando gli ospiti entrano in camera, accendono luci, televisore e altri dispositivi elettrici, il carico termico aumenta. Quando lasciano la camera o dormono, il carico diminuisce. Tuttavia, la ventilazione funziona in modo continuo, fornendo costantemente aria fresca con contenuto di vapore acqueo secondo le norme igieniche.

I sistemi di climatizzazione tradizionali, basati sul principio della compressione del vapore, riducono efficacemente la temperatura dell’ambiente. Tuttavia presentano un notevole svantaggio: il sistema raggiunge rapidamente la temperatura impostata e si spegne, senza avere il tempo di rimuovere l’umidità dall’aria. Ne risulta una situazione in cui la temperatura in camera è confortevole, ma l’umidità relativa rimane elevata.

Le conseguenze dell’accumulo di umidità negli ambienti alberghieri sono estremamente serie:

• Cattivo odore di muffa, che crea disagio per gli ospiti e genera una percezione negativa del soggiorno
• Danni a mobili, finiture di pareti, soffitti e pavimenti a causa dell’esposizione costante all’umidità
• Sviluppo di muffe e funghi, che non solo rovinano l’estetica, ma rappresentano anche un rischio per la salute degli ospiti

Secondo studi del settore alberghiero, le strutture ricettive sono costrette a sostituire regolarmente gli arredi nelle camere ogni 5-7 anni, in gran parte a causa dei danni da muffa e dell’usura accelerata dovuta all’umidità. Questo problema è particolarmente acuto negli hotel delle località balneari italiane, dove si combinano alti livelli di umidità esterna e un utilizzo intensivo del patrimonio camere.

Aspetti tecnici del controllo insufficiente dell’umidità

Un’analisi dettagliata del problema mostra che negli hotel e nelle sale conferenze si registrano significative fluttuazioni dei carichi termici. Le sale conferenze possono essere piene al mattino e vuote nel pomeriggio, le camere occupate la sera e vuote durante il giorno. Tuttavia, i requisiti di ventilazione restano costanti: secondo le norme, negli ambienti deve essere mantenuto un ricambio d’aria continuo, il che implica l’immissione ininterrotta di aria esterna con contenuto di vapore acqueo.

Dal punto di vista psicrometrico, il problema sta nel fatto che i sistemi di raffreddamento standard hanno una capacità limitata di deumidificazione a bassi carichi termici. Per condensare efficacemente l’umidità sulle batterie di raffreddamento è necessaria una temperatura superficiale sufficientemente bassa, solitamente nell’intervallo 12-15°C (intervallo ingegneristico tipico, che può essere precisato in base alle apparecchiature specifiche). Quando il carico termico diminuisce, il compressore si spegne prima di riuscire a rimuovere una quantità sufficiente di umidità.

L’aria, dopo il passaggio attraverso le batterie di raffreddamento, rimane praticamente satura di umidità (circa 90-95% di umidità relativa), risultando incapace di assorbire ulteriore umidità dall’ambiente. Di fatto, un sistema del genere, a bassi carichi termici, mantiene la temperatura ma non controlla l’umidità.

Il problema si aggrava negli hotel che dispongono di piscine e aree SPA. Queste zone generano ulteriori carichi di umidità significativi a causa dell’evaporazione dalle superfici libere dell’acqua. Se il sistema di ventilazione non prevede un’adeguata separazione di tali aree, l’aria umida può migrare verso altri ambienti, peggiorando ulteriormente la situazione.

Impatto sul business alberghiero

Un controllo insufficiente dell’umidità ha serie conseguenze economiche per il business alberghiero. I mobili in ambienti umidi si deteriorano rapidamente: si sviluppano muffe e funghi, si verificano deformazioni del legno e corrosione degli elementi metallici della ferramenta. Questo porta alla necessità di frequenti sostituzioni di arredi e finiture, con conseguenti elevati costi in conto capitale.

Secondo ricerche di settore, le catene alberghiere che hanno implementato un controllo efficace dell’umidità sono riuscite ad allungare la vita utile degli arredi di 3-4 anni (intervallo ingegneristico tipico secondo la pratica del settore alberghiero), il che per un hotel di medie dimensioni significa un risparmio di decine di migliaia di euro.

Oltre ai costi diretti per la sostituzione degli arredi, l’elevata umidità crea un ambiente favorevole alla proliferazione di microrganismi nelle canalizzazioni e nelle vasche di drenaggio della condensa del sistema HVAC. Queste condizioni rientrano nel concetto di “sindrome dell’edificio malato”, quando l’edificio stesso e i suoi impianti diventano fonte di inquinamento dell’aria. I microrganismi che si sviluppano nel sistema di ventilazione si diffondono in tutto l’edificio, peggiorando la qualità dell’aria e creando cattivo odore.

La insoddisfazione degli ospiti dovuta a condizioni scomode e a odori sgradevoli porta a recensioni negative, a un calo del rating dell’hotel sulle piattaforme di prenotazione e, di conseguenza, a una riduzione del tasso di occupazione e dei ricavi. In un contesto competitivo come quello alberghiero, ciò può diventare un fattore critico di riduzione della redditività.

Concetto di modernizzazione del sistema HVAC

Una soluzione efficace al problema è la modernizzazione del sistema HVAC esistente attraverso l’aggiunta di un controllo indipendente dell’umidità. Il principio chiave di questo approccio è la separazione delle funzioni di controllo della temperatura e dell’umidità: la temperatura è regolata dal sistema di raffreddamento tradizionale, mentre l’umidità è controllata separatamente tramite deumidificatori d’aria specializzati.

Il concetto di profonda deumidificazione dell’aria di mandata prevede l’installazione di deumidificatori per pretrattare e deumidificare l’aria esterna di ventilazione prima della sua immissione negli ambienti. In questo modo, anche quando il sistema di raffreddamento è spento a causa del basso carico termico, l’aria deumidificata continua ad assorbire l’umidità in eccesso dall’ambiente, agendo come una “spugna”.

A seconda delle condizioni operative specifiche, possono essere integrati nel sistema due tipi di deumidificatori:

• Deumidificatori a condensazione, che funzionano raffreddando l’aria al di sotto del punto di rugiada e successivamente riscaldandola
• Deumidificatori essiccanti (a sorbimento), che utilizzano materiali speciali per assorbire l’umidità dall’aria

Un vantaggio importante della modernizzazione rispetto alla sostituzione completa del sistema HVAC consiste in costi di capitale notevolmente inferiori. La modernizzazione consente di mantenere le apparecchiature di raffreddamento funzionanti, integrandone le funzionalità con deumidificatori specializzati, invece di investire nella totale sostituzione del sistema.

Soluzioni tecniche per la modernizzazione

La scelta del tipo di deumidificatore per la modernizzazione del sistema HVAC dipende da alcuni fattori chiave. I deumidificatori a condensazione sono efficaci a temperature superiori a 12-15°C (intervallo operativo tipico, da verificare secondo la documentazione del produttore) e possono ridurre l’umidità relativa al 40-50% (livello di comfort tipico per gli ambienti alberghieri secondo la prassi progettuale). I sistemi essiccanti sono efficaci in un ampio intervallo di temperature e garantiscono una deumidificazione più profonda, ma richiedono una fonte di calore per la rigenerazione del sorbente.

L’integrazione dei deumidificatori nel sistema HVAC esistente può essere realizzata in due modi principali:

1. Pre-deumidificazione dell’aria esterna di mandata prima della sua miscelazione con l’aria di ricircolo
2. Deumidificazione dell’aria immediatamente a monte delle batterie di raffreddamento per ridurre il carico latente sul sistema di raffreddamento

Per progettare correttamente il sistema di deumidificazione è necessario calcolare il carico di umidità per l’hotel, considerando:

• Il volume di aria di ventilazione secondo le norme di ricambio
• Le infiltrazioni attraverso le porte della lobby e gli ingressi di servizio
• Le emissioni di umidità dalle persone in camere, corridoi e sale conferenze
• Ulteriori sorgenti di umidità (piscine, saune, ecc.)

Per gli hotel con piscine e aree SPA è necessario prevedere sistemi di deumidificazione dedicati, poiché il carico di umidità dalle superfici libere dell’acqua è estremamente elevato. È inoltre importante integrare correttamente tali sistemi con la ventilazione generale dell’edificio per prevenire la migrazione dell’aria umida.

Il sistema di controllo e automazione dei deumidificatori dovrebbe includere sensori di umidità posizionati in zone caratteristiche e algoritmi di modulazione della potenza in funzione del carico corrente. L’efficienza del sistema può essere aumentata utilizzando il calore di recupero dai condensatori degli impianti frigoriferi esistenti per la rigenerazione dei deumidificatori essiccanti, riducendo in modo significativo i costi operativi.

Calcolo dell’efficacia economica del progetto

Gli investimenti nella modernizzazione del sistema HVAC mediante l’aggiunta della deumidificazione hanno un notevole potenziale economico. Le principali componenti dell’efficacia economica includono:

1. Prolungamento della vita utile di arredi e finiture. Le catene alberghiere che hanno implementato un controllo efficace dell’umidità sono riuscite a prolungare la vita degli arredi di 3-4 anni (secondo la prassi del settore alberghiero). Per un hotel con 100 camere ciò può significare un risparmio di decine o centinaia di migliaia di euro nel rinnovamento del patrimonio camere (esempio illustrativo, i valori esatti sono determinati dall’analisi finanziaria).

2. Aumento della soddisfazione degli ospiti grazie alla creazione di condizioni confortevoli di soggiorno senza odori di muffa e umidità eccessiva. Questo porta a migliori valutazioni sulle piattaforme di prenotazione, a un incremento delle visite ripetute e a una crescita del Revenue Per Available Room (Ricavo per camera disponibile, RevPAR).

3. Riduzione dei costi di manutenzione del sistema HVAC grazie alla prevenzione della proliferazione di microrganismi nelle canalizzazioni e nelle vasche di drenaggio, riducendo la necessità di pulizie e disinfezioni frequenti.

4. Per gli hotel con piscine: risparmio energetico sulla ventilazione di estrazione delle aree piscina, poiché l’uso di deumidificatori dedicati riduce la necessità di espellere grandi volumi d’aria all’esterno.

Il periodo di ritorno tipico della modernizzazione del sistema HVAC per hotel di fascia media è di 2-4 anni (riferimento ingegneristico tipico, da confermare con un’analisi finanziaria dettagliata del sito specifico). Su una vita utile tipica di 20 anni delle apparecchiature di deumidificazione (secondo l’esperienza operativa), l’effetto economico complessivo può superare di 10-15 volte l’investimento iniziale (valutazione illustrativa, non una garanzia di progetto).

Raccomandazioni pratiche per l’implementazione del progetto

Per una modernizzazione di successo del sistema HVAC dell’hotel mediante l’aggiunta della deumidificazione si raccomanda di seguire i seguenti passaggi:

1. Eseguire un’ispezione dettagliata del sistema HVAC esistente, inclusa la valutazione della sua capacità latente di rimozione dell’umidità, la verifica dello stato delle batterie di raffreddamento, delle loro temperature superficiali e delle prestazioni.

2. Minimizzare i carichi di umidità prima dell’installazione delle apparecchiature: sigillare l’edificio, eliminare le eccessive perdite d’aria attraverso porte e finestre, ottimizzare la ventilazione per ridurre la quantità di aria esterna (ove possibile senza violare le norme igieniche).

3. Scegliere la strategia di implementazione: iniziare con una zona pilota (un piano o un’ala dell’edificio) per verificare l’efficacia della soluzione oppure procedere con una modernizzazione completa dell’intero hotel.

4. Definire i punti di installazione ottimali delle apparecchiature: unità rooftop per la deumidificazione centralizzata dell’aria di mandata oppure posizionamento dei deumidificatori nelle sale macchine vicino alle unità di trattamento aria esistenti.

In fase di progettazione è importante evitare errori tipici:

• Sottovalutazione dei carichi di umidità dovuti all’apertura di porte e finestre
• Scelta errata del tipo di deumidificatore per le specifiche condizioni operative
• Mancata integrazione del sistema di controllo dei deumidificatori con l’automazione dell’edificio esistente
• Mancata considerazione delle variazioni stagionali dell’umidità esterna, soprattutto nelle regioni costiere italiane

Domande frequenti

È possibile aggiungere un sistema di deumidificazione senza sostituire i chiller esistenti?

Sì, questo è il principale vantaggio del concetto di controllo indipendente dell’umidità. I deumidificatori vengono installati in parallelo al sistema di raffreddamento esistente, senza interferire con il suo funzionamento. I chiller esistenti continuano a svolgere la funzione di controllo della temperatura, mentre i deumidificatori garantiscono il livello di umidità richiesto. Ciò consente di preservare gli investimenti nelle apparecchiature funzionanti e ridurre significativamente il costo della modernizzazione rispetto alla sostituzione completa del sistema.

Quanto costa modernizzare il sistema HVAC di un hotel aggiungendo la deumidificazione?

Il costo della modernizzazione dipende da diversi fattori chiave: dimensione dell’hotel, tipo di apparecchiature scelte (deumidificatori a condensazione o essiccanti), complessità dell’integrazione con il sistema esistente e condizioni locali di installazione. Il costo esatto può essere determinato solo dopo un sopralluogo tecnico del sito e lo sviluppo del progetto. È comunque importante considerare questi investimenti nel contesto dei risparmi a lungo termine sulla sostituzione degli arredi, dell’aumento della soddisfazione degli ospiti e della riduzione dei costi operativi.

Qual è il periodo di ritorno dell’investimento per un sistema di deumidificazione in hotel?

Il periodo di payback tipico è di 2-4 anni (riferimento ingegneristico secondo la prassi progettuale), ma il valore specifico dipende dallo stato iniziale degli impianti, dall’intensità di utilizzo dell’hotel e dalle condizioni economiche locali. Il calcolo del payback deve considerare la riduzione dei costi di sostituzione degli arredi, l’aumento del tasso di occupazione grazie a migliori recensioni degli ospiti, la diminuzione dei costi di manutenzione degli impianti HVAC e i potenziali risparmi energetici.

Qual è l’umidità relativa ottimale nelle camere d’albergo?

L’umidità relativa ottimale nelle camere d’albergo è solitamente compresa tra il 40-50% (intervallo tipico secondo la prassi progettuale). Questo intervallo garantisce condizioni confortevoli per gli ospiti e al contempo previene lo sviluppo di muffe e microrganismi. I valori esatti possono essere affinati in base alla zona climatica, alla destinazione d’uso degli ambienti e ai requisiti di comfort. Nelle regioni con elevata umidità esterna, come le località costiere italiane, il sistema di deumidificazione deve essere dimensionato tenendo conto dei picchi stagionali di umidità.

Come scegliere tra deumidificatori a condensazione ed essiccanti?

La scelta del tipo di deumidificatore dipende da diversi fattori:

• Condizioni di temperatura: i deumidificatori a condensazione sono efficaci a temperature superiori a 12-15°C, quelli essiccanti funzionano in qualsiasi intervallo di temperatura
• Livello di deumidificazione richiesto: i sistemi essiccanti garantiscono una deumidificazione più profonda
• Disponibilità di una fonte di calore per la rigenerazione degli essiccanti: il calore di scarto dai condensatori dei chiller può essere utilizzato per ridurre i costi operativi
• Vincoli di spazio: i deumidificatori a condensazione sono generalmente più compatti

La scelta finale deve basarsi su un’analisi tecnico-economica specifica per il sito.

Conclusioni

La modernizzazione dei sistemi HVAC negli hotel mediante l’aggiunta di un controllo indipendente dell’umidità risolve un problema ingegneristico fondamentale: l’incapacità dei sistemi tradizionali di deumidificare efficacemente l’aria a bassi carichi termici, quando il compressore si spegne ma l’umidità continua ad arrivare con l’aria di ventilazione.

Gli investimenti nella modernizzazione del sistema garantiscono un equilibrio ottimale tra costi di capitale ed efficienza operativa a lungo termine. I vantaggi economici includono il prolungamento della vita utile degli arredi, l’aumento della soddisfazione degli ospiti e la riduzione dei costi di manutenzione. Questi fattori, complessivamente, aumentano in modo significativo la redditività del business alberghiero.

Nella scelta della soluzione tecnica per la modernizzazione del sistema HVAC, le priorità chiave dovrebbero essere:

• Affidabilità delle apparecchiature e semplicità di integrazione con i sistemi esistenti
• Efficienza energetica della soluzione per minimizzare i costi operativi
• Possibilità di implementazione per fasi per ottimizzare gli investimenti
• Flessibilità del sistema per adattarsi alle variazioni stagionali e ai diversi regimi operativi dell’hotel

Nel lungo periodo, un controllo efficace dell’umidità diventa un vantaggio competitivo per gli hotel, soprattutto nelle regioni ad alta umidità, come le località costiere italiane. Il miglioramento delle condizioni di soggiorno degli ospiti, la riduzione dei costi operativi e il prolungamento della vita utile delle strutture e degli arredi garantiscono uno sviluppo sostenibile del business alberghiero per decenni.