Via Roma, 44
Bevilacqua (VR) - ITALIA
ESEMPI DI PROGETTAZIONE IMPIANTISTICA
ESEMPIO DI PROGETTAZIONE E3
IMPIANTO A VENTILCONVETTORI ED ARIA PRIMARIA
INDICE GENERALE
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Generalità
Analisi dell’utenza ai fini delle scelte impiantistiche
Parametri di progetto
Calcolo dei carichi termici estivi ed invernali: analisi dei risultati
Scelta della tipologia di impianto
Individuazione dei trattamenti termofisici
Selezione dei terminali d’impianto
Sistema di distribuzione, ripresa ed espulsione dell’aria –
dimensionamento dei canali
9. Selezione del condizionatore centrale
10. Dimensionamento delle reti idriche di alimentazione del circuito
ventilconvettori, radiatori, batterie
11. Dimensionamento centrale termica e frigorifera
12. Sistema di regolazione dell’impianto
Allegato 1
Allegato 2
: Trasmittanze delle strutture
: Tabulati di calcolo
tabulato 1 : Calcolo dei carichi invernali dell'edificio
tabulato 2 : Calcoli dei carichi estivi dell'edificio
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
4
5
6
9
10
13
19
pag. 27
pag. 35
pag. 44
pag. 52
pag. 60
pag.
63
pag.
pag.
68
74
Indice delle tavole grafiche
Tavola T0
Tavola T1
Tavola T2
Tavola T3
Tavola T4
Tavola T5
: schema funzionale generale
: rete canalizzazioni e tubazioni piano interrato
: rete tubazioni piano terra
: rete tubazioni piano primo
: rete canalizzazioni piano terra
: rete canalizzazioni piano primo
2
Indice delle tabelle
Tabella 1
Tabella 2
Tabella 3
Tabella 4
Tabella 5
Tabella 6
Tabella 7
Tabella 8
Tabella 9
Tabella 10
Tabella 11
Tabella 12
Tabella 13
Tabella 14
Tabella 15
Tabella 16
: portate di aria esterne (UNI10339)
: ricambi d'aria in m3/h per persona
: fattore di by-pass (BF)
: potenza frigorifera e termica richiesta ai ventilconvettori
: livelli di rumorosità accettabili in ambiente
: prestazioni dei ventilconvettori (funzionamento estivo)
: dimensionamento dei ventilconvettori
: caratteristiche delle bocchette di immissione aria
: perdite di carico nei canali di mandata
: portata aria dei condizionatori serie NCT
: caratteristiche delle batterie di scambio termico
: prestazioni di ventilatori
: caratteristiche dei componenti del condizionatore
: dimensionamento di un circuito idrico dei ventilconvettori
: selezione gruppo frigorifero
: coefficiente (E) di espansione dell'acqua
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
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pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
7
7
13
20
22
24
26
28
34
35
36
39
40
51
56
58
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
pag.
11
14
15
30
31
32
43
46
47
48
49
50
62
Indice delle figure
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Figura 4
Figura 5
Figura 6
Figura 7
Figura 8
Figura 9
Figura 10
Figura 11
Figura 12
Figura 13
: diagramma delle temperature dei fluidi dell'impianto
: trasformazioni estive sul diagramma psicrometrico
: trasformazioni invernali sul diagramma psicrometrico
: diagramma dimensionamento canali circolari
: conversioni di canali circolari in rettangolari equivalenti
: coefficiente di perdita di carico concentrata nei canali
: dimensioni del condizionatore
: diagramma perdite carico tubazioni
: coefficiente di perdita di carico concentrata
: coefficiente di perdita di carico concentrata
: resistenza al passaggio dei fluidi
: circuiti a iniezione
: schema di regolazione condizionatore centrale
3
1
GENERALITÀ
L'evoluzione della richiesta dell'utenza verso tipologie di impianto di climatizzazione che
garantiscano
condizioni microclimatiche di benessere soddisfacenti, ha comportato,
particolarmente in edifici multipiano con elevato affollamento o comunque soggetti a presenza
continua di persone, la necessità di garantire il raggiungimento di alcuni obiettivi altrimenti non
conseguibili con tipologie di impianto più semplici quali quella a soli ventilconvettori.
Si tratta in particolare di assicurare, le seguenti esigenze:
- il rinnovo dell'aria negli ambienti senza necessità di aperture periodiche delle finestre,
particolarmente fastidiose nella stagione invernale;
- il controllo della purezza dell'aria immessa, tramite adeguata filtrazione dell'aria esterna,
aspetto particolarmente importante nelle aree urbane a causa dell'inquinamento atmosferico
presente;
- la pressurizzazione dell'edificio per ridurre l'infiltrazione di aria esterna non trattata.
D'altra parte si é continuato ad utilizzare, come terminale d'ambiente il ventilconvettore in relazione alle ampie possibilità di regolazione della temperatura ambiente che questo apparecchio
consente, nonché alle caratteristiche di contenimento degli spazi tecnici occupati e di facilità di
trasporto a distanza dei fluidi termovettori rispetto ad altre tipologie impiantistiche (impianti a
tutta aria).
Si é così assistito ad un notevole sviluppo delle applicazioni di impianti integrati a
ventilconvettori con aria primaria; dove i due componenti non operano l'uno indipendente
dall'altro, ma interagiscono, tramite opportune regolazioni, in modo da conseguire un controllo
contemporaneo e continuo dei parametri rilevanti ai fini del benessere ambientale (temperatura,
umidità relativa, velocità e purezza dell'aria, rumorosità).
4
2
ANALISI DELL'EDIFICIO AI FINI DELLE SCELTE IMPIANTISTICHE
La scelta della soluzione impiantistica da proporre per garantire il raggiungimento di condizioni
termico igrometriche di benessere all'interno di un edificio, si basa sull'analisi preliminare di una
serie di caratteristiche dell'edificio; le principali sono:
- localizzazione (latitudine, altitudine s.l.m.)
- orientamento, forma, altezza e vicinanza ad altri edifici
- destinazione/i d'uso
L'edificio nel quale é previsto di realizzare l'impianto é situato in pianura in una località a 45
gradi di latitudine nord ed e caratterizzato da una forma ad L con il braccio verticale orientato a
Nord.
La costruzione si sviluppa su due piani fuori terra destinati ad uffici ed un piano seminterrato
destinato ad autorimessa e locali tecnici.
L'involucro edilizio é realizzato con struttura portante a pilastri e travi in calcestruzzo con pareti
di tamponamento in muratura, tramezzature in laterizio e copertura piana.
I serramenti sono di tipo metallico con vetro-camera.
Il dettaglio delle caratteristiche termofisiche delle principali strutture edilizie impiegate per la
realizzazione dell'edificio é riportato nell'allegato 1; i valori di trasmittanza unitaria ivi risultanti
sono stati utilizzati nelle successive elaborazioni.
La suddivisione dei locali ai vari piani e la relativa numerazione identificativa é riportata nelle
tavole grafiche allegate.
5
3
PARAMETRI DI PROGETTO
Condizioni termico igrometriche esterne
Vengono assunte a base di calcolo le condizioni tipiche di Padova (in particolare riferite al mese
di Luglio per la situazione estiva) e cioè:
Estate:
t = 32 °C
u.r. = 50%
Inverno: t = -5 °C
u.r. = 90%
Escursione termica giornaliera 11 °C.
Condizioni termico igrometriche interne
Le condizioni termico igrometriche da utilizzare come dati di progetto vanno fissate tenendo presenti tutta una serie di fattori che determinano, secondo quanto indicato dalle ricerche di Fanger
la sensazione di benessere ambientale, quali il tipo di attività svolta mediamente nell'edificio
(attività sedentaria d'ufficio), la temperatura media radiante (tmr) delle superfici che racchiudono
i vari ambienti (nel caso in esame stante la tipologia delle murature e la non eccessiva quantità di
superficie vetrata si può ritenere che la temperatura media radiante sia molto prossima alla temperatura ambiente), il tipo vestiario degli occupanti e la velocità dell'aria negli ambienti.
Nella situazione estiva, si ritiene pertanto accettabile mantenere una temperatura interna di 26 °C
con una umidità relativa variabile dal 40% al 60%, considerando che le persone abbiano vestiti
leggeri (0,5 Clo) e la velocità dell'aria non superi i 0,15 m/s.
Nella situazione invernale, in presenza di persone con un vestiario più pesante (1,2 Clo) la temperatura interna dovrebbe essere di circa 21 °C. Dato però che a termini di legge é imposto il
valore di 20 °C, non é possibile superare questo limite e pertanto si é costretti consigliare, eventualmente un adeguamento del vestiario (1,5 Clo).
Presenza di persone
Nei singoli locali é prevista la presenza di persone in proporzione a circa 1 persona ogni 8 m²
salvo specifiche esigenze per i locali di riunione.
Ai fini delle considerazioni che si andranno ad effettuare di seguito e tenendo conto di quanto
espresso riguardo al rinnovo dell'aria, si ricorda che una persona che svolga attività sedentaria
produce, nelle condizioni termico-igrometriche estive previste circa 65 Watt di calore sensibile e
70 Watt di calore latente.
Nella stagione invernale il carico latente prodotto da ciascuna persona é di circa 45 W, mentre
quello sensibile è di 90 W. Il calore sensibile non è comunque considerato ai fini del calcolo.
Tassi di ricambio e di infiltrazione dell'aria
Il ricambio dell'aria nei locali adibiti ad ufficio o assimilabili, sarà garantito dall'impianto di aria
primaria.
6
La quantità di aria di rinnovo immessa nei singoli locali può essere valutata in relazione al numero di persone presenti nei singoli ambienti e/o al loro volume e destinazione.
Un supporto normativo specifico é dato dalla norma UNI 10339 da cui è tratta la tabella 1.
Tabella 1 - Portate di aria esterna
Volumetria disponibile
V/n
(m3/persona)
< 15
15 – 45
> 45
Caso A
Gs
(m3/h persona)
25
30 - V/3n
15
Caso B
Gs
(m3/h persona)
50
2(30 - V/3n)
30
V = volume lordo del(i) locale(i) (m3);
n = numero di persone presenti;
Gs = portata volumica specifica di aria esterna.
I valori riportati nella colonna "Caso A" si applicano ai locali nei quali é vietato fumare.
I valori riportati nella colonna "Caso B" si applicano ai locali nei quali é consentito fumare e ai
locali nei quali vengono svolte attività sportive o assimilabili.
Per i locali in cui è consentito fumare, necessita fare riferimento alla legge 16/01/2003 n° 3
art. 51 (G.U. 20/01/2003) e successiva modifica nella legge n° 306 del 31/10/2003 e al
D.P.C.M. 23/12/2003.
Valori tipici di tassi di ricambio dell'aria derivati dalla pratica progettuale corrente sono raccolti
nella tabella 2.
Tabella 2 - Ricambi d'aria in m3/h per persona (o Volumi ambiente/h)
Descrizione dei locali
Appartamenti
Stanze da bagno
Cucine e gabinetti
Banche
Istituti di bellezza
Laboratori
Magazzini deposito
Farmacia
Magazzini di vendita dettaglio
Negozio da barbiere
Ospedali – sale operatorie
Ospedali - stanze degenze
Ospedali - infermerie per contagiosi
Ospedali - infermerie per partorienti
Ospedali – corsie
Ristoranti - caffè
Ristoranti - sale da pranzo
Sale da cocktail
Sale da riunione
Stanze d'albergo
Teatri
Uffici generali
Uffici privati
Stabilimenti e bagni idroterapici
valore ottimale
(m3/h)
35
2 Vol/h
3-5 Vol/h
18
17
34
13
20
17
25
100% aria est.
50
60
65
34
30
30
68
60
40
30
25
30
2 vol/h
valore minimo
(m3/h)
17
1 Vol/h
1 Vol/h
12
13
25
8
15
13
20
40
17
20
20
42
30
30
20
15
20
2 vol/h
7
Si fa osservare che l'adozione di una portata di rinnovo pari a 25 m3/h per persona, in locali di
altezza consueta (2,8 m) adibiti ad uffici e caratterizzati da indici di affollamento medio corrispondenti a 8 m² per persona, equivale ad un ricambio di 1,1 Vol/h. Con una tale portata, per
controbilanciare i carichi sensibili e latenti generati dal singolo occupante, é necessario che questa aria sia immessa in ambiente con un differenziale di temperatura di circa 8 °C e con un differenziale di umidità specifica pari a circa 3,3 gr/kg a.s.
Nei locali in cui é previsto esclusivamente il riscaldamento invernale ed in quelli in cui non
viene immessa direttamente aria primaria, é stata considerata una infiltrazione naturale di aria
dall'esterno pari a 0,5 Vol/h.
Carichi di illuminazione e per apparati elettrici
Per l'illuminazione degli uffici e la dotazione di apparecchiature elettriche é stato ipotizzato un
carico elettrico medio distribuito di 15 W/m2; per corridoi ed atri tale carico é ridotto a 8 W/m2.
Nei locali con presenza specifica di carichi elettrici é stata considerata la potenza dissipata dalle
apparecchiature effettivamente installate.
Schermi alla radiazione solare
Per tutte le superfici vetrate é prevista la presenza di schermi interni (veneziane o tende) di
colore chiaro, in grado di garantire un coefficiente di ombreggiamento (shading factor) pari a
0,54.
Livello di rumorosità
All'interno degli ambienti considerati il livello di pressione sonora valutato con filtro in banda A
(Lp(A)) non dovrà superare il valore di 38-43 dB(A), in relazione al tipo di ufficio.
8
4
CALCOLO DEI CARICHI TERMICI ESTIVI ED INVERNALI :
ANALISI DEI RISULTATI
Carichi termici estivi
Il calcolo dei carichi termici estivi (locale per locale e massimo contemporaneo dell'intero
edificio) é stato effettuato mediante il programma MASTER di AERMEC basato sull'impiego
delle differenze di temperatura equivalenti e dei fattori di accumulo dei carichi radiativi dovuti
all'irraggiamento solare e all'illuminazione.
I risultati riepilogativi dei calcoli sono raccolti nei tabulato 2 dell'allegato 2. (pag. 74)
Analizzando questi risultati, congiuntamente alla pianta dell'edificio é possibile evidenziare come i
locali sui lati ovest ed est dell'ala nord abbiano il massimo carico termico estivo rispettivamente
alle ore 17 e alle ore 9.
Per l'ala est dell'edificio invece i carichi massimi si verificano rispettivamente alle ore 15 per il
lato nord e alle ore 14 per il lato sud.
Come rilevabile dal tabulato 2 dell'allegato 2, nel suo complesso l'edificio ha il carico frigorifero
massimo contemporaneo per dispersioni sensibili pari a 47613 W, che si verifica alle ore 16; alla
medesima ora il carico latente risulta di 10052 Watt.
La variabilità del carico é essenzialmente legata al modificarsi nell'arco della giornata del contributo della radiazione solare incidente sulle diverse pareti ed al progressivo cambiamento della
temperatura esterna.
L'effetto dei carichi dovuti alle persone ed alle dispersioni elettriche é invece considerato costante
nell'arco della giornata.
Il funzionamento dell'impianto é stato ipotizzato per 12 ore al giorno.
Carichi termici invernali
Il calcolo dei carichi termici invernali é stato effettuato mediante il programma MASTER di
AERMEC basato sulla norma UNI 7357/74 per il calcolo delle dispersioni termiche con le verifiche previste dalla legge 10/91 (vedi legge 373/76 e successivi decreti di attuazione) per quanto
riguarda i coefficienti volumici di dispersione dei singoli locali e dell'intero edificio.
I risultati riepilogativi dei calcoli sono raccolti nel tabulato n. 1 dell'allegato 2. (pag. 68)
9
5
SCELTA DELLA TIPOLOGIA DI IMPIANTO
Alla luce dei risultati dei calcoli si è tenuto conto:
- della particolare conformazione dell'edificio caratterizzato da diverse esposizioni;
- della non elevata quantità di superfici vetrate per cui non vengono a determinarsi, nelle varie
stagioni, situazioni critiche nei riguardi delle dispersioni di calore o delle rientrate per
irraggiamento solare;
- che non sono disponibili nell'edificio spazi tecnici e passaggi sufficienti per la realizzazione di
un impianto a tutta aria;
- che la gran parte dell'edificio é adibita ad uffici individuali o collettivi;
si indirizza perciò la scelta impiantistica verso un impianto a ventilconvettori a due tubi con aria
primaria e inversione stagionale del ciclo di funzionamento.
L'impianto di aria primaria svolge le funzioni di ricambio dell'aria negli ambienti, di filtrazione
dell'aria esterna, di pressurizzazione dell'edificio e di controllo dell'umidità relativa media interna.
Questo controllo é effettuato indirettamente, immettendo in ambiente aria con contenuto di
umidità specifica inferiore, rispetto a quello dell'ambiente, di una quantità proporzionale ai carichi
latenti interni generati.
Naturalmente sarà compito dell'impianto di aria primaria, e specificamente del condizionatore
centrale effettuare sull'aria esterna i trattamenti opportuni affinché ciò si possa verificare.
Il controllo della temperatura interna nei singoli ambienti é demandato all'impianto a
ventilconvettori anche se vi può essere una notevole interazione fra i due impianti in dipendenza
della temperatura di immissione dell'aria primaria in ambiente nelle varie stagioni.
A questo proposito si riporta in figura 1 il diagramma teorico delle temperature dell'acqua inviata
ai ventilconvettori e dell'aria primaria al variare della temperatura esterna.
Il concetto espresso da questo schema é quello di avere disponibili due fluidi antagonisti, in grado
di poter raffreddare o riscaldare gli ambienti a seconda delle necessità.
Nel ciclo invernale i ventilconvettori sono alimentati con acqua calda e dovranno essere in grado
di far fronte, nei singoli locali, al carico di dispersione verso l'esterno maggiorato del carico di
raffreddamento dovuto all'immissione di aria esterna in condizioni di temperatura inferiore a
quella interna di progetto.
Locali con carichi interni generati particolarmente rilevanti o caratterizzati da notevole
irraggiamento solare, potranno usufruire, a ventilconvettore disattivato dalla termoregolazione
ambiente, del potere raffreddante dell'aria primaria.
10
Fig. 1
Nel ciclo medio stagionale la temperatura dell'acqua di alimentazione dei ventilconvettori viene
abbassata ad un valore di 13 °C; nelle condizioni di progetto normalmente previste, lo scambio di
calore fra batteria del terminale ed aria ambiente avviene in forma esclusivamente sensibile, senza
operare la deumidificazione, che rimane compito dell'aria primaria.
Quest'ultima viene inviata in ambiente, possibilmente post-riscaldata, fino a temperatura ambiente.
In effetti, anche se teoricamente possibili, situazioni di necessità di riscaldamento dei locali nelle
medie stagioni sono piuttosto inconsuete, specialmente se si tiene conto della presenza di carichi
interni dovuti alle persone ed alla presenza di apparecchiature elettriche che dissipano calore in
ambiente.
Fenomeni transitori caratterizzati da brusche diminuzioni di temperatura esterna, possono trovare
una compensazione nell'inerzia termica dell'edificio sempre che questo non sia una costruzione
estremamente leggera e disperdente (caso questo che contrasterebbe con le vigenti normative sul
contenimento dei consumi energetici per il riscaldamento degli edifici).
Privilegiando il risparmio energetico piuttosto che il conseguimento di rigorose condizioni termico
igrometriche interne (specialmente nei riguardi dell'umidità relativa) si può addirittura pensare a
rinunciare al post-riscaldamento medio stagionale dell'aria primaria prevedendo solo una
compensazione della temperatura di mandata dell'aria in funzione della temperatura esterna.
Tanto più che nei periodi medio stagionali che vanno da metà aprile alla fine di maggio e da Settembre a metà ottobre la temperatura interna può essere fatta variare fra i 20 °C e i 26 °C senza
alcun pregiudizio per le condizioni di benessere ambientale ed a maggior ragione si possono
accettare fluttuazioni dal 40% al 60% nel valore dell'umidità relativa. Conserva invece notevole
importanza l'assicurare il ricambio e la purezza dell'aria immessa all'interno dell'edificio.
Nel ciclo estivo sia l'aria primaria che l'acqua di alimentazione della batteria dei ventilconvettori
sono caratterizzate da potere raffreddante e contribuiscono, assieme, a fare fronte al carico frigorifero dell'ambiente.
Di questo fatto si deve opportunamente tenere conto nella selezione dei ventilconvettori.
11
Si osservi inoltre come l'aria primaria viene immessa costantemente a temperature inferiori a
quelle dell'ambiente e questo fatto comporta la necessità, da parte del progettista, di una attenta
valutazione del posizionamento e del tipo di dispositivo di immissione da adottare, al fine di
evitare reclami da parte degli utenti causati da fastidiose correnti d'aria.
Nei vari locali saranno installati terminali ventilconvettori del tipo verticale a pavimento
alimentati con un impianto a due tubi e con regolazione di temperatura effettuata tramite
termostato ambiente agente sul ventilatore del ventilconvettore e commutazione estiva/invernale.
Nei servizi igienici saranno invece installati radiatori per funzionamento in solo riscaldamento,
dotati di valvola termostatica di regolazione.
Tra le funzioni affidate all'aria primaria, come già anticipato, vi é anche quella di assicurare un
certo livello di pressurizzazione degli ambienti per evitare (o ridurre) così le infiltrazioni di aria
esterna non trattata.
Normalmente si utilizza l'aria ripresa dai locali permanentemente occupati per garantire anche la
ventilazione di corridoi e servizi (in particolare se questi ultimi sono ciechi).
Considerando che una parte della portata d'aria immessa, corrispondente a circa 0,5 Vol/h
dell'intero edificio, venga utilizzata per la pressurizzazione, la rimanente sarà aspirata attraverso i
gruppi dei servizi che, nel caso in esame, sono posti ai lati del vano scala centrale di ciascun
piano.
La ripresa dell'aria dei singoli ambienti avverrà facendo fluire per depressione l'aria verso i
corridoi centrali e verso i servizi tramite griglie di transito applicate sulle porte o più
semplicemente sollevando le medesime rispetto al pavimento. Nell'uno come nell'altro caso si
consiglia di verificare che la velocità dell'aria in corrispondenza al transito non superi il valore di
1,0 m/s, riferita alla sezione netta di passaggio.
La portata di aria estratta dai servizi verrà espulsa all'esterno mediante due ventilatori del tipo per
installazione diretta su canale (uno per ciascuna colonna di servizi), aventi funzionamento
indipendente da quello della centrale di trattamento dell'aria primaria, in modo da assicurare
sempre la ventilazione di questi locali.
La rimanente parte di aria verrà aspirata tramite apposite griglie installate nei corridoi e ad una
rete di canalizzazioni facente capo a due ventilatori del tipo a torrino, installati in copertura ed
adeguatamente afonizzati.
12
6
INDIVIDUAZIONE
PRIMARIA
DEI
TRATTAMENTI
TERMOFISICI
DELL'ARIA
Si tratta ora di individuare i trattamenti che l'aria esterna dovrà subire per poter essere inviata in
ambiente alle condizioni previste e individuate dal diagramma di figura 2.
Funzionamento estivo
Nel funzionamento estivo, in corrispondenza alle condizioni di progetto, si prevede di inviare in
ambiente aria primaria alla temperatura di 20 °C, con un contenuto di umidità specifica che
assicuri il bilanciamento dei carichi latenti generati e coincidenti, in questo caso, con quelli dovuti
alla presenza di persone.
Per ottenere questo risultato é necessario disporre di uno scambiatore del tipo a batteria alettata, in
grado di raffreddare e deumidificare l'aria esterna.
A questo proposito é opportuno richiamare i concetti di "fattore di by-pass" e di "temperatura
media superficiale" di una batteria.
Il fattore di by-pass é definito come rapporto fra la massa di aria che attraversa la batteria senza
subire alcuna trasformazione e la massa totale di aria transitata e dipende dalle caratteristiche
costruttive della batteria (quali il numero di ranghi, il diametro e la disposizione dei tubi, il passo e
la forma delle alette) e dalla velocità di attraversamento della batteria da parte dell'aria.
Superfici molto estese e velocità di attraversamento molto basse consentono un intimo contatto
dell'aria con la batteria e quindi maggiori probabilità che si possa ottenere aria uscente a
condizioni corrispondenti a quelle medie della superficie della batteria.
A titolo orientativo valga la tabella 3 qui di seguito riportata, valida per batterie con geometria
sfalsata (quinconce) 60 x 30 mm, con tubazione da 5/8" di diametro e passo delle alette 2,5 mm.
Tabella 3
- Fattore di by-pass (BF)
Velocità aria frontale m/s
2,0
2,5
3,0
4
0,23
0,27
0,31
Numero di ranghi
6
0,09
0,12
0,15
8
0,04
0,06
0,09
La temperatura media superficiale di una batteria dipende essenzialmente dalle condizioni di
ingresso e uscita del fluido termovettore e dell'aria, oltre che dalle caratteristiche costruttive della
batteria stessa.
Tale temperatura si individua sul diagramma psicrometrico all'intersezione della curva di
saturazione con una qualsiasi retta passante per il punto di ingresso dell'aria nella batteria ed
avente inclinazione variabile a seconda del tipo di trattamento effettuato sull'aria.
13
Fig. 2
14
Fig. 3
15
Detta inclinazione cresce man mano che si passa da trattamenti di solo raffreddamento sensibile,
caratterizzati da modeste differenze entalpiche fra le condizioni di ingresso e uscita dell'aria dalla
batteria, a trattamenti che comportano notevole deumidificazione, caratterizzati da rilevanti
differenze entalpiche.
Viene formulato qui di seguito un criterio di massima per valutare la fattibilità di determinati
trattamenti, (in particolare quelli di raffreddamento e deumidificazione), in relazione alla
temperatura dell'acqua refrigerata disponibile oppure per determinare quest'ultimo parametro in
funzione delle condizioni che si vogliono ottenere in uscita dalla batteria:
- per trattamenti con deumidificazione molto ridotta o nulla e pertanto con salti entalpici ridotti,
(tipici dei trattamenti a tutto ricircolo di aria ambiente), la temperatura media della batteria di
scambio sarà intermedia fra quelle di ingresso e uscita dell'acqua refrigerata;
- per trattamenti con deumidificazioni non molto elevate caratterizzati da salti entalpici medi
(tipici dei trattamenti con percentuali di aria esterna inferiori al 30%) la temperatura media
della batteria di scambio sarà di 0,5 ÷ 1,5 °C inferiore a quella della temperatura di uscita
dell'acqua refrigerata;
- per trattamenti con elevata deumidificazione, caratterizzati da salti entalpici rilevanti (tipici dei
trattamento con elevato tasso di aria esterna) la temperatura media della batteria di scambio
sarà di 0,5 ÷ 1,5 °C superiore alla temperatura di uscita dell'acqua refrigerata.
Il caso in esame si identifica proprio con quest'ultima situazione.
Noto il calore latente da asportare (10052 Watt), si deve fissare un valore di umidità specifica
dell'aria immessa in ambiente che sia ottenibile con il fluido refrigerante disponibile e nelle
condizioni operative della batteria di raffreddamento e deumidificazione.
Facendo riferimento al diagramma psicrometrico di figura 2, fissate quindi in 7 °C e 11 °C le
temperature di entrata ed uscita dell'acqua dalla batteria ed in 12 °C la temperatura media
superficiale della stessa (punto R) e in 0,06 il valore del fattore di by-pass (corrispondente ad una
batteria a 8 ranghi operante con una velocità di attraversamento di 2,5 m/s), risulta che la
temperatura di uscita dell'aria dalla batteria sarà di circa 13 °C, cui corrisponde un contenuto di
umidità di 9,2 gr/kg a.s. e un contenuto entalpico di 8,4 kcal/kg a.s..
Noto il valore dell'umidità specifica del punto (A) ambiente (26 °C con 55% U.R.), che
corrisponde a 11,7 gr/kg a.s., si determina immediatamente la portata di aria necessaria in
funzione del differenziale di umidità specifica disponibile di 2,5 gr/kg a.s.:
Waria = (10052 x 0,86)/[0,595 x 1,2 x 2,5] = 4843 m3/h
In termini di ricambio aria complessivo tale portata d'aria, arrotondata a 4850 m3/h, corrisponde a
circa 1,34 Vol/h mentre in termini di ricambio per persona, equivale a circa 35 m3/h per persona,
superiore al valore minimo richiesto dalla normativa di 25 m3/h per persona.
Noto il valore dell'entalpia corrispondente all'aria esterna nelle condizioni di progetto (E) si può
calcolare inoltre la potenza frigorifera (Pf) massima necessaria in base alla relazione:
Pf = Waria x 1,2 x (he - hu) = 4850 x 1,2 x (16,9 - 8,4)/0,86 = 57523 Watt
16
Fissato in 4 °C il salto termico dell'acqua refrigerata nella batteria, consegue una portata d'acqua
necessaria di 12367 l/h (3,43 l/s).
Avendo stabilito in 20 °C la temperatura di minima di immissione dell'aria primaria (punto I), si
può agevolmente calcolare la potenza termica necessaria per il post-riscaldamento.
Risulta così:
Q (post-riscaldamento estivo) = 4850 x 0,35 x (20 - 13) = 11882 Watt
Ai fini del calcolo di questa potenza non si é tenuto conto del contributo fornito dal calore
generato dal motore elettrico del ventilatore della centrale di trattamento dell'aria.
Funzionamento invernale
Anche in questa situazione l'aria esterna oltre che a provvedere al ricambio, ha il compito di
equilibrare il contenuto igrometrico dell'ambiente controbilanciando gli apporti di calore latente
dovuto agli occupanti.
Dato però che nelle condizioni di progetto il contenuto di umidità specifica dell'aria esterna é di
molto inferiore a quello previsto in ambiente, sarà necessario comunque umidificare l'aria.
A tal fine il sistema maggiormente utilizzato nelle applicazioni civili é quello dell'umidificazione
per saturazione. Questo processo é assimilabile ad una trasformazione termodinamica di tipo
adiabatico e comporta il raffreddamento sensibile dell'aria per compensare il calore latente di
vaporizzazione dell'acqua assorbita dall'aria.
Il sistema di umidificazione é caratterizzato inoltre da una ben precisa efficienza, definita come il
rapporto fra l'incremento di umidità specifica effettivamente ottenuta e quello massimo teorico
corrispondente a portare l'aria in condizioni di saturazione (sul diagramma psicrometrico tale efficienza può essere definita dal rapporto dei seguenti DC/DS di figura 3).
La temperatura di uscita dell'aria da un sistema di saturazione adiabatico é quindi determinata dal
valore della temperatura di ingresso e dall'efficienza del sistema di umidificazione.
Quando, come nel caso in esame, si prevede già la presenza di una batteria di post-riscaldamento
per il funzionamento estivo, si utilizza la medesima batteria posta a valle del sistema di
umidificazione per effettuare anche il post-riscaldamento invernale dell'aria, al fine di immetterla
in ambiente in condizioni tali da non dare luogo a fastidi agli occupanti a causa della temperatura
eccessivamente bassa.
Si fissa in 16 °C la temperatura di immissione dell'aria in ambiente.
Nel caso in esame viene impiegato un sistema di umidificazione del tipo con superficie evaporante
alveolare irrorata, caratterizzato da un efficienza del 60% e alimentazione di acqua mediante
ricircolo con pompa e reintegro da acquedotto.
17
Note le condizioni di ingresso dell'aria esterna invernale (E) e dell'ambiente (A), si fissa il valore
dell'umidità specifica dell'aria in uscita dall'umidificatore in base al differenziale di umidità
specifica richiesta per bilanciare il carico latente generato dalla presenza delle persone che, in
inverno, é stato calcolato in 6031 Watt e in base alla portata d'aria prevista di 4850 m3/h comporta
un differenziale di 1,75 gr/kg a.s..
Stabilita l'efficienza del sistema di umidificazione, si può individuare dal diagramma
psicrometrico la temperatura di uscita dell'aria dalla batteria di preriscaldamento, che é pari a 20,7
°C (punto D di figura 3).
La potenza termica della batteria sarà perciò:
P (pre-riscaldamento) = 4850 x 0,35 x (20,7 + 5) = 43626 Watt
Fissata la temperatura dell'acqua entrante in batteria in 75 °C, la portata di acqua calda necessaria
per il preriscaldamento si calcola considerando il salto termico nella batteria, che normalmente é
di 15 °C (ma può variare da 10 °C a 20 °C in relazione a esigenze specifiche).
Nel caso in esame risulta così:
W (pre-riscaldamento) = (43626 x 0,86) / (75 - 60) = 2501 l/h (0,69 l/s)
Si può così individuare sul diagramma psicrometrico il punto “C” di uscita dell'aria dal sistema di
umidificazione, pari a 14 °C e calcolare la potenza per il post-riscaldamento dell'aria fino al valore
di 16 °C, previsto per l'immissione in ambiente (punto I) :
P (post-riscaldamento invernale) = 4850 x 0,35 x (16 – 14) = 3395 Watt
La portata d'acqua necessaria per la batteria di post-riscaldamento invernale é pertanto pari a:
W (post-riscaldamento invernale) = (3395 x 0,86) / (75 - 60) = 195 l/h (0,054 l/s)
mentre per la situazione estiva si devono prevedere:
W (post-riscaldamento estivo) (11882 x 0,86) / (75 - 60) = 681 l/h (0,19 l/s)
Risulta pertanto confermato essere più vincolante, ai fini del dimensionamento della batteria di
post-riscaldamento, il caso estivo.
18
7
SELEZIONE DEI TERMINALI DI IMPIANTO
Per la selezione dei modelli di ventilconvettori da prevedere vanno tenute in considerazione
esigenze ed aspetti a volte tra loro contrastanti e che comunque hanno sempre ripercussioni sul
risultato tecnico ed economico dell'impianto; i più importanti parametri di scelta del
ventilconvettore sono:
a) - la potenzialità resa alle condizioni di progetto;
b) - la temperatura dell'acqua di alimentazione;
c) - la portata d'acqua di alimentazione;
d) - la velocità di funzionamento del ventilatore;
e) - la rumorosità;
f) - le modalità di installazione.
Tutti questi parametri sono fra loro più o meno strettamente collegati; analizziamoli uno ad uno.
a) - Potenzialità
Come già accennato, ai ventilconvettori di un impianto con aria primaria viene assegnato
essenzialmente il compito di controbilanciare i carichi sensibili dispersi nell'ambiente o in esso
generati.
Nel selezionare i vari modelli si deve tenere in considerazione che l'aria primaria é immessa in
condizioni di temperatura diverse da quelle ambientali e anch'essa può apportare o sottrarre carico
sensibile all'ambiente.
Pertanto, una volta individuato il carico termico sensibile di ogni ambiente, si procede ad
identificare la quota di esso da attribuire ai ventilconvettori.
Definita con "ta" la temperatura ambiente, "Wa" la portata di aria primaria immessa in ambiente,
"tai" e "tae" le temperature di immissione dell'aria primaria nel ciclo invernale nel ciclo estivo,
"Qd" e "Qs" i valori massimi del carico per dispersione invernale e del carico sensibile estivo, è
possibile determinare i valori minimi di potenzialità termica invernale "Q'i" ed estiva "Q'e" dei
ventilconvettori in base alle relazioni:
Q'i = Qd + Wa x 0,35 x (ta - tai)
Q'e = Qs - Wa x 0,35 x (ta - tae)
La tabella 4 riassume i risultati di queste elaborazioni applicate al caso in esame. I valori di
potenzialità così individuati vanno considerati come minimi; infatti se da un lato si possono
considerare di norma sufficientemente cautelativi dal punto di vista della probabilità del verificarsi
delle situazioni di carico termico di progetto, é opportuno comunque mantenere un certo margine
di sicurezza, normalmente pari a al 15%, per tenere nel dovuto conto condizioni più gravose di
quelle di progetto e la perdita di efficienza che il ventilconvettore subisce nel tempo a causa
principalmente dello sporcamento della batteria di scambio termico e delle pale del ventilatore.
19
Tabella 4 - Potenza frigorifera e termica richiesta ai ventilconvettori.
LoPortata
Pot. frigorif. App. frigorif. Pot. frigorifera
Potenza
caaria
sensibile
Aria primaria
sensibile
termica
le
primaria
locale
(estate)
ventilconvettori
locale
N°
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
m3/h
500
70
110
0
560
0
0
0
0
0
280
0
0
0
0
0
160
70
100
0
0
70
0
0
110
180
180
180
430
0
0
430
0
0
0
0
0
280
280
0
0
0
0
0
430
0
140
70
220
0
W
3320
1418
2256
2360
2047
0
0
0
0
1252
2799
1252
0
0
0
0
1993
1247
1700
647
579
1914
0
0
1094
2034
1270
1318
2705
176
2312
1809
0
0
0
0
864
2788
1195
901
0
0
0
0
3823
1220
1336
986
2299
176
W
1050
147
231
0
1176
0
0
0
0
0
588
0
0
0
0
0
336
147
210
0
0
147
0
0
231
378
378
378
903
0
0
903
0
0
0
0
0
588
588
0
0
0
0
0
903
0
294
147
462
0
W
2270
1271
2025
2360
871
0
0
0
0
1252
2211
1252
0
0
0
0
1657
1100
1490
647
579
1767
0
0
863
1656
892
940
1802
176
2312
906
0
0
0
0
864
2200
607
901
0
0
0
0
2920
1220
1042
839
1837
176
W
4494
721
704
1486
4646
217
221
52
52
1242
1737
1242
434
39
39
39
1572
862
1905
430
570
1614
145
219
869
1364
1306
1621
2706
359
1206
3956
181
304
72
72
944
1229
944
943
348
54
54
54
3892
1232
1693
559
2131
263
Apporto
Potenza
frigorifero
termica
aria primaria ventilconvettori
(inverno)
W
W
700
5194
98
819
154
858
0
1486
784
5430
0
169
0
135
0
135
0
32
0
1242
392
2129
0
1242
0
300
0
24
0
24
0
24
154
1726
154
1016
154
2059
0
430
0
570
98
1712
0
89
0
165
154
1023
252
1616
252
1558
252
1873
602
3294
0
263
0
1206
602
4544
0
137
0
226
0
53
0
53
0
944
392
1621
392
1336
0
943
0
226
0
40
0
40
0
40
602
4480
0
1232
196
1889
98
657
308
2439
0
263
20
b) - Temperatura del fluido termovettore
Naturalmente sia nel funzionamento estivo che in quello invernale si dovranno identificare le
rispettive condizioni del fluido termovettore che alimenta il ventilconvettore.
La temperatura di ingresso del fluido, é uno dei fattori determinanti per poter definire la potenza
termica scambiata dal ventilconvettore.
Dall'analisi delle tabelle di selezione si può in sintesi rilevare quanto segue:
- un aumento della temperatura dell'acqua refrigerata riduce sia la potenza sensibile che quella
latente scambiata dal ventilconvettore nel funzionamento estivo; in particolare, quando la
temperatura di alimentazione dell'acqua, é tale che la temperatura media superficiale della
batteria di scambio eguaglia o supera quella di rugiada dell'aria entrante, si annulla
completamente la potenza scambiata sotto forma latente e non si verifica alcun fenomeno di
deumidificazione.
(Questa prerogativa viene sfruttata negli impianti con aria primaria per limitare al solo calore
sensibile lo scambio di calore del ventilconvettore con l'ambiente);
- un aumento della temperatura dell'acqua calda incrementa la potenzialità termica resa dal
ventilconvettore nel funzionamento invernale; oltre certi valori (indicativamente di 60-65 °C)
vengono tuttavia a determinarsi alcuni fenomeni negativi, quali la tostatura del pulviscolo
dell'aria, la tendenza alla stratificazione dell'aria calda, l'umidità eccessivamente bassa dell'aria
uscente dal ventilconvettore, la tendenza alla pendolazione della temperatura in ambiente, che
sconsigliano il funzionamento in tali condizioni.
c) - Portata di acqua di alimentazione
Questo parametro determina, a parità di temperatura del fluido entrante, la temperatura media
della batteria e quindi incrementi della portata sono sempre favorevoli all'aumento della potenza
resa, fatti salvi i limiti di perdita di carico della batteria.
É evidente infatti che l'incremento di portata ha una ripercussione immediata sul dimensionamento
della rete delle tubazioni e su quello delle pompe di circolazione dell'impianto ed in definitiva sul
costo finale dello stesso.
In senso opposto invece diminuzioni della portata d'acqua possono essere vantaggiose ai fini della
riduzione dei costi di impianto fin tanto che non comportino diminuzioni tali di resa da portare alla
scelta di modelli di ventilconvettori di taglia superiore. Ovviamente queste situazioni vanno
valutate caso per caso.
d) - Velocità di funzionamento del ventilatore
Questo parametro ha una influenza apprezzabile sull'entità della potenza termica resa e, nel
funzionamento in fase di raffreddamento, anche sulla ripartizione fra le componenti sensibile e
latente della potenza scambiata.
Nel passaggio dalla velocità massima alla minima la resa termica si riduce indicativamente del
35%.
21
Molto rilevante é l'influenza di questo parametro sulla rumorosità di funzionamento del
ventilconvettore, con variazioni del livello di potenza sonora emessa, nel passaggio dalla minima
alla massima velocità, di 12 - 17 db(A) a seconda dei modelli.
e) - Rumorosità
Il livello di rumorosità del ventilconvettore deve essere compatibile con la destinazione d'uso
dell'ambiente in cui esso va installato; si devono pertanto tenere presenti le indicazioni riportate in
tabella 5 avendo cura di selezionare la velocità di rotazione nominale del ventilconvettore in
funzione del risultato da ottenere, determinando così la portata d'aria dell'apparecchio e di
conseguenza anche la sua resa. In molti casi il fattore determinante di scelta diviene proprio la
rumorosità e da essa derivano di conseguenza tutte le successive scelte (si pensi ad esempio al
dimensionamento di ventilconvettori per camere di albergo di lusso).
Tabella 5 - Livelli di rumorosità ambientale accettabili per differenti ambienti
DESTINAZIONE DEL LOCALE
Studi radiofonici, televisivi e di registrazione
Sale da concerto; teatri d'opera
Cinematografi; sale per conferenze
Residenze: camere da letto
Soggiorni
Uffici: ad occupazione singola
a pianta aperta
Aule scolastiche
Biblioteche (sale di lettura)
Ospedali: camere di degenza
laboratori
Centri meccanografici
Piscine; palestre
Grandi magazzini
LIVELLI ACCETTABILI DI RUMORE
RC-N NC NR
dB(A)
20
25
20 - 25
25 - 30
25 - 30
30 - 35
25 - 30
30 - 35
30 - 35
35 - 40
25 - 35
30 - 40
35 - 40
40 - 45
25 - 35
30 - 40
30 - 35
35 - 40
25 - 30
30 - 35
30 - 35
35 - 40
40 - 45
45 - 50
35 - 45
40 - 50
35 - 45
40 - 50
f) - Modalità di installazione dei ventilconvettori
Le diverse modalità di installazione dei ventilconvettori possono avere influenza sulle prestazioni
finali dell'impianto oltre che sulla scelta di altri componenti, quali ad esempio quelli relativi al tipo
di regolazione.
Il ventilconvettore può infatti essere installato verticalmente a parete (in vista o mascherato, in
versione da incasso), oppure orizzontalmente a soffitto (in vista o in versione da incasso).
Con la prima modalità di installazione possono essere utilizzate indifferentemente, sia regolazioni
di tipo termostatico ad azione ON/OFF (termostato agente sull'attacco e stacco del ventilatore), sia
regolazioni con valvola servocomandata, ad azione ON/OFF o modulante, agente sulla portata di
acqua entrante nella batteria del ventilconvettore.
22
Unica avvertenza é, nel caso di regolazione ON/OFF, di utilizzare sensori di temperatura posti in
ambiente e non sonde installate in aspirazione al ventilconvettore al di sotto della batteria in modo
che evitare che, a ventilatore fermo, l'aria a contatto della batteria attraversata dall'acqua
refrigerata "cada" sopra il sensore impedendo la ripartenza del ventilconvettori.
La seconda modalità di installazione é tipica di edifici ristrutturati, con zone centrali utilizzate per
l'installazione in controsoffitto dei nuovi impianti e quindi con mandata e ripresa dell'aria
effettuate a soffitto; in questo caso é comunque preferibile adottare la regolazione con valvola,
ON/OFF o modulante, che assicura costantemente il flusso d'aria in ambiente, particolarmente
importante nel funzionamento invernale per evitare fenomeni di stratificazione. In ogni caso é
sempre consigliabile installare il sensore di temperatura in ambiente a quota di circa 1,4 m dal
pavimento.
Passando ora alla selezione dei singoli ventilconvettori, si farà riferimento alla documentazione
tecnica degli apparecchi AERMEC serie FCX, disponibile anche su supporto magnetico, grazie
alla quale é possibile individuare esattamente le rese dei vari modelli nelle varie possibili
condizioni di funzionamento.
La procedura di selezione dei singoli modelli destinati ai vari ambienti non segue quasi mai un
andamento univoco ma procede con successivi aggiustamenti e talvolta modifiche delle ipotesi, in
modo tale da conseguire la congruenza del risultato rispetto alle esigenze, mantenendo tuttavia
uniformità di condizioni di alimentazione per i singoli ventilconvettori.
In corrispondenza alle condizioni interne di riferimento, che sono fissate in una temperatura a
bulbo secco di 26 °C con una umidità relativa del 55%, con una temperatura a bulbo umido di 19,6
°C ed una temperatura di rugiada di 16,2 °C é sufficiente alimentare il circuito ventilconvettori per
ottenere uno scambio di calore praticamente solo sensibile.
In ogni caso dovrà comunque essere predisposta una rete di scarico della condensa per fare fronte
a situazioni, quali quelle di messa a regime dei locali o di momentaneo aumento dei carichi latenti
interni, che potrebbero comunque determinare la formazione di condensa sulla batteria del
ventilconvettore.
Viene poi fissato il funzionamento dei ventilconvettori normalmente alla velocità media o minima,
condizioni queste mediamente accettabili per quanto concerne i limiti imposti dalla rumorosità
degli apparecchi e salvo verifica da effettuare caso per caso.
Il dimensionamento alla media velocità é consigliabile inoltre in quanto, in situazioni di carico
interno o esterno maggiore di quello di progetto, consente di avere a disposizione localmente una
riserva di potenza frigorifera o termica, che può essere utile anche in fase di messa a regime della
temperatura del locale.
L'ultimo parametro che rimane da fissare per procedere alla selezione del modello di
ventilconvettore da installare é la portata di acqua di alimentazione.
Partendo dall'assunto che detta portata deve risultare la minore possibile compatibilmente con la
potenza richiesta, un criterio di dimensionamento può essere quello di fissare portate tali da dare
luogo ad un salto termico massimo fisso ed uguale per tutti i ventilconvettori, ove il termine fisso
si intende riferito al funzionamento estivo a carico massimo.
23
Questa soluzione determina una diversificazione notevole delle portate di acqua da prevedere per i
singoli mobiletti e quindi la necessità di effettuare, per ciascun locale una selezione differenziata
per ciascuna diversa potenzialità richiesta.
Dal punto di vista dell'impegno progettuale questa strada anche se formalmente corretta,
raramente viene applicata; si preferisce per quanto possibile, fissare in partenza le portate di acqua
per i singoli modelli di ventilconvettori, verificando poi le rese fornite ed intervenendo
eventualmente ad aumentare la portata d'acqua in quelle situazioni in cui un tale incremento
consente ad esempio di raggiungere la potenza richiesta senza necessità di selezionare un modello
di ventilconvettori di taglia superiore.
La portata d'acqua che possiamo definire di primo tentativo, può essere fissata in modo tale da
dare luogo ad un salto termico dell'acqua, nelle condizioni di progetto, pari a circa 5-6 °C: questo
valore corrisponde a quello normalmente adottato nella prassi progettuale di questo tipo di
impianto.
Operando con questo criterio si può innanzi tutto stabilire, per ciascun modello di
ventilconvettore, la resa "nominale nelle condizioni di progetto" da confrontare con quella
richiesta. A titolo esemplificativo si riporta la tabella 6 valida per il funzionamento estivo.
Tabella 6 - Prestazioni dei ventilconvettori (funzionamento estivo)
Modello
Portata aria
FCX 17
FCX 22
FCX 32
FCX 42
FCX 50
FCX 62
FCX 82
m3/h
160
220
350
460
600
720
930
Pot. frigorif.
sensibile
Watt
452
687
931
1294
1702
2245
2478
Portata
acqua
(l/h)
150
250
300
400
450
600
600
∆p
batteria
kPa
2,17
5,78
8,66
6,73
7,18
3,30
3,10
Condizioni di riferimento:
Temperatura aria a bulbo secco
Temperatura aria a bulbo umido
Temperatura ingresso acqua
Velocità di funzionamento
: 26,0 °C
: 19,6 °C
: 13,0 °C
: media
É possibile, a questo punto identificare con esattezza il modello ed il numero di terminali da
installare in ciascun locale dell'edificio per fare fronte ai carichi estivi.
Nella quasi totalità degli impianti di questo tipo per ovvie considerazioni di semplificazione e di
costo si impiegano le medesime pompe di circolazione sia per il funzionamento estivo che per
quello invernale e, trascurando l'incremento di portata dovuto alla minore densità e quindi alla
minore perdita di carico del circuito idraulico funzionante con acqua calda, si può considerare che
nelle due situazioni, estiva ed invernale, nella rete dei ventilconvettori sostanzialmente circoli la
stessa portata di acqua.
24
Per poter stabilire quale debba essere la temperatura invernale dell'acqua di alimentazione del
circuito ventilconvettori é necessario individuare, per ciascuna delle scelte di abbinamento
modello ventilconvettore/portata acqua già effettuate, quale deve essere la temperatura minima
dell'acqua che garantisce una potenza termica almeno pari a quella richiesta nel locale in cui
l'apparecchio é installato.
Fra tutti i valori di temperatura risultanti si sceglierà ovviamente quello massimo, lasciando alla
regolazione termostatica il compito di modulare nel tempo, con l'attacco e stacco del ventilatore, la
potenza erogata in ambiente.
Risulta così che la temperatura minima necessaria é di 39 °C, come risulta dalla tabella 7 che
sintetizza i dati di partenza ed i risultati delle selezioni effettuate.
25
Tabella 7 - Riepilogo dei risultati del dimensionamento dei ventilconvettori
Lo-
Terminale
cale
Pot. frigorif.
Pot. frigorif.
Portata
Potenza
Potenza
Temperatura
sensib. richiesta
sensibile resa
acqua
termica richiesta
termica resa
acqua calda
°C
N°
N° x Mod.
W
W
l/h
W
W
1
6 x FCX21
2270
3918
6 x 200
5194
7464
37
2
1 x FCX41
1271
1252
1 x 350
819
2921
< 35
3
1 x FCX80
2025
2376
1 x 500
858
5560
< 35
4
1 x FCX80
2360
2376
1 x 500
1486
5560
< 35
5
5 x FCX21
871
3435
5 x 250
5430
6650
38
6
(#)
-
-
-
217
(#)
-
7
(#)
-
-
-
221
(#)
-
8
(#)
-
-
-
52
(#)
-
9
(#)
-
-
-
52
(#)
-
10
1 x FCX41
1252
1252
1 x 350
1242
2921
< 35
11
2 x FCX41
2211
2504
1 x 350
2129
5842
< 35
12
1 x FCX41
1252
1252
1 x 350
1242
2921
< 35
13
(#)
-
-
-
434
(#)
-
14
(#)
-
-
-
39
(#)
-
15
(#)
-
-
-
39
(#)
-
16
(#)
-
-
-
39
(#)
-
17
2 x FCX31
1657
1786
2 x 250
1726
3780
< 35
18
1 x FCX41
1100
1108
1 x 250
1016
2714
< 35
19
2 x FCX31
1490
1672
2 x 200
2059
3656
< 35
20
1 x FCX21
647
653
1 x 200
430
1244
< 35
21
1 x FCX21
579
653
1 x 200
570
1244
< 35
22
2 x FCX31
1767
1786
2 x 250
1712
3780
< 35
23
(#)
-
-
-
145
(#)
-
24
(#)
-
-
-
219
(#)
-
25
1 x FCX31
863
893
1 x 250
1023
1890
< 35
26
2 x FCX31
1656
1786
2 x 250
1616
2780
< 35
27
1 x FCX31
892
893
1 x 250
1558
1890
< 35
28
2 x FCX21
940
1306
2 x 200
1873
2488
38
29
3 x FCX21
1802
2679
3 x 250
3308
3990
39
30
@
176
-
359
-
-
31
1 x FCX80
2312
2478
1 x 600
1206
5766
< 35
32
5 x FCX21
906
3265
5 x 200
4558
6220
38
33
(#)
-
-
-
181
(#)
-
34
(#)
-
-
-
304
(#)
-
35
(#)
-
-
-
72
(#)
-
36
(#)
-
-
-
72
(#)
-
37
1x FCX31
864
893
1 x 250
944
1890
< 35
38
1x FCX60
2200
2157
1 x 650
1621
4345
< 35
39
1x FCX31
607
893
1 x 250
1336
1890
36
40
1x FCX31
901
893
1 x 250
943
1890
< 35
41
(#)
-
-
-
348
(#)
-
42
(#)
-
-
-
54
(#)
-
43
(#)
-
-
-
54
(#)
-
44
(#)
-
-
-
54
(#)
-
45
5 x FCX21
2920
3265
5 x 200
4494
6220
< 38
46
1 x FCX41
1220
1191
1 x 300
1232
2874
< 35
47
2 x FCX21
1042
1306
2 x 200
1889
2448
< 35
48
1 x FCX31
839
836
1 x 250
657
1828
< 35
49
3 x FCX21
1837
2061
3 x 250
2439
3990
< 35
50
1 x FCX21
176
653
1 x 200
263
(*) valore minimo necessario; (#) solo riscaldamento con radiatori; @ solo predisposizione.
1244
< 35
26
8
SISTEMA DI DISTRIBUZIONE, RIPRESA ED ESPULSIONE DELL'ARIA
PRIMARIA - DIMENSIONAMENTO DELLA RETE DI CANALIZZAZIONI
Tutti i trattamenti dell'aria precedentemente definiti verranno effettuati all'interno di una
apparecchiatura, la centrale di trattamento aria, da localizzare in uno specifico vano tecnico la cui
posizione, all'interno dell'edificio, deve essere per quanto possibile oggetto di una attenta
valutazione preliminare.
Da essa infatti dipende la definizione di molti aspetti tecnici dell'impianto, che a loro volta hanno
riflessi tutt'altro che trascurabili sui costi di installazione e di gestione dell'impianto stesso.
La scelta più ovvia, e cioè quella che minimizza i percorsi delle canalizzazioni, va ad esempio
verificata rispetto i problemi di rumorosità degli impianti e dell'eventuale costo della
insonorizzazione delle apparecchiature.
L'aria primaria trattata centralmente deve essere immessa in ambiente in condizioni di temperatura
differenti rispetto all'aria presente nel locale (normalmente più fredda sia in estate che in inverno)
e con velocità tale da assicurare la distribuzione in tutte le zone dell'ambiente.
Il sistema di distribuzione dell'aria é destinato a garantire l'immissione della portata d'aria prevista
con una velocità adeguata e una direzione del flusso d'aria tale da ottenere una efficace
miscelazione dell'aria immessa con l'aria ambiente, senza correnti e in maniera da conseguire la
maggior uniformità di temperatura nelle zone occupate.
La differenza di temperatura tra i vari punti di uno stesso ambiente non dovrebbe mai essere
superiore a 1,5 °C mentre la differenza di temperatura tra vari ambienti condizionati dovrebbe
essere inferiore a 2,5 °C.
La velocità dell'aria ideale per il benessere delle persone negli ambienti condizionati é compresa
tra 0,1 e 0,3 m/s (0,3 m/s é la velocità dell'aria che può sollevare un foglio di carta leggera posato
su una scrivania).
Una serie di esperienze condotte in merito ha poi rilevato che una variazione della velocità
dell'aria di 0,07 m/s produce sulla sensazione di benessere lo stesso effetto di una variazione di 0,5
°C di temperatura.
La sensazione di benessere é influenzata anche dalla direzione del flusso d'aria, infatti é
confermato che un flusso d'aria diretto verso il viso é ben tollerato, se non gradito; i flussi d'aria
diretti verso i lati della testa e verso la nuca sono considerati molto fastidiosi; un flusso d'aria
moderatamente discendente risulta più tollerabile di un flusso moderatamente ascendente.
Queste considerazioni di ordine qualitativo vanno tenute presenti nel momento in cui si passa alla
selezione dei singoli dispositivi di distribuzione dell'aria.
A tal fine si ricordano alcuni concetti specificamente legati a quest'ultimo aspetto e cioè:
- il lancio o gittata: cioè la distanza radiale tra il diffusore e la zona, in ambiente, in cui la
velocità del getto raggiunge un determinato valore (normalmente pari a 0,25 m/s); il lancio é
direttamente proporzionale alla velocità di uscita dell'aria dal dispositivo;
27
- il coefficiente di induzione: un getto d'aria immesso con una certa velocità in ambiente
determina il trascinamento in moto nella stessa direzione degli strati di aria, inizialmente
ferma, che circondano il getto stesso. Il rapporto fra la portata totale di aria messa in
movimento grazie a questo effetto e la quantità di aria uscente dal dispositivo di immissione é
detto "coefficiente di induzione". Esso é essenzialmente funzione del valore assoluto della
velocità e dipende anche dalla forma dell'organo di immissione.
Elevato rapporto di induzione è sinonimo di rapida miscelazione dell'aria immessa con quella
ambiente e quindi di differenziali di temperatura contenuti in prossimità delle zone occupate
dalle persone e comporta peraltro, normalmente, un lancio più ridotto;
- la caduta del getto: é definita come la distanza, in senso ortogonale a quello del lancio che il
getto d'aria percorre tra il punto di uscita dal dispositivo e la fine del lancio. La caduta é una
funzione quadratica inversa della velocità e dipende anche dalla differenza di temperatura fra il
getto e l'aria circostante.
Passando ad affrontare il caso in esame si può notare come la distribuzione degli uffici sui due lati
di un corridoio centrale favorisca l'installazione delle condotte di mandata ai vari piani nel
controsoffitto del corridoio, con immissione dell'aria mediante bocchette installate a parete.
Per la loro scelta va considerata la distanza fra la parete del corridoio e la parete esterna, (sulla
quale é normalmente installato il ventilconvettore), selezionando il lancio in modo tale che esso
copra una distanza compresa fra il 50 ed il 75% di quella che separa le apposte pareti.
La caduta del lancio in locali con altezza di circa 3 m, é opportuno che non superi 1 m; con una
velocità dell'aria, alla fine del lancio di circa 0,15 m/s. Le bocchette vanno installate
preferibilmente in modo da sfruttare l'"effetto soffitto" che tende a mantenere il getto d'aria
aderente alla superficie sovrastante.
É opportuno poi che il dispositivo di immissione sia in grado di operare una buona miscelazione
(induzione) dell'aria immessa con quella dell'ambiente.
Nel caso in esame, si seleziona una bocchetta del tipo a doppio ordine di alette caratterizzata dalle
prestazioni indicate in tabella 8.
Tabella 8 - Caratteristiche delle bocchette di immissione aria
Portata aria
Lancio
Velocità
Coefficiente Perdita di
terminale
di induzione
carico
m3/h
m
m/s
Pa
fino a 50-80
3,5
0,12
4,0
8
fino a 100
4,5
0,12
5,5
14
fino a 140
5,5
0,12
4,5
15
Rumorosità
dB(A)
25
29
33
Dimensionamento delle canalizzazioni
Per il dimensionamento delle canalizzazioni di distribuzione, ripresa ed espulsione dell'aria
possono essere adottati diversi metodi, quali quello a perdita di carico unitaria costante, quello
della riduzione di velocità o quello a recupero di pressione statica.
28
I primi due, che risultano in sostanza concettualmente equivalenti, sono comunemente i più
utilizzati, per le loro relativa semplicità, in impianti a bassa velocità e/o pressione, mentre il terzo
trova maggiore applicazione negli impianti ad alta velocità e/o pressione.
La diversificazione tra impianti ad alta e quelli a media e bassa velocità é stabilita indicativamente
dal limite dei 10 m/s mentre gli impianti ad alta pressione sono quelli che prevedono in partenza ai
canali pressione statiche superiori di 1000 Pa.
L'esempio di cui si tratta si riferisce ad un impianto a media/bassa velocità e pressione; si
adotterà, quindi per il suo dimensionamento, il metodo a perdita di carico unitaria costante.
Per fare ciò é necessario innanzitutto definire la struttura topologica della rete di canalizzazioni
che, partendo dalla presa di aria esterna, arriva al condizionatore centrale e dal condizionatore
centrale fino al dispositivo di immissione più distante. Il ventilatore della centrale di trattamento
deve sopperire alle perdite di carico di tutta la rete.
Si procede quindi attribuendo ai vari rami di canalizzazione la portata d'aria di competenza in base
alla distribuzione dei dispositivi terminali di diffusione dell'aria, procedendo sempre a ritroso
verso il ventilatore del condizionatore centrale.
I singoli tratti di canalizzazione caratterizzati da portata d'aria costante vengono dimensionati
utilizzando un apposito diagramma (figura 4), valido per canali di sezione circolare; é poi
possibile ricondurre il canale di sezione circolare ad una sezione rettangolare, equivalente ai fini
della perdita di carico, tramite un apposita tabella (figura 5).
La perdita di carico che l'aria subisce nell'attraversamento delle canalizzazioni é da attribuire a due
componenti e precisamente a:
- resistenze distribuite (∆pd) rappresentate dal prodotto della perdita di carico specifica (per
metro di lunghezza) per la lunghezza reale dei singoli tratti a portata costante;
- resistenze concentrate (∆pc) dovute alla presenza, nei tratti di canalizzazioni, di curve,
cambiamenti di sezione, derivazioni e confluenze di vario genere, organi di taratura, dispositivi
di mandata e/o ripresa dell'aria, nonché ogni altro componente impiantistico inserito sul flusso
dell'aria (batterie di scambio termico, filtri, ecc).
Queste perdite sono proporzionali alla componente dinamica del moto dell'aria secondo la
relazione:
∆pc = χ x C x ( v2/2g )
dove:
χ = peso specifico dell'aria
C = coefficiente di perdita
v = velocità dell'aria
g = accelerazione di gravità.
Il coefficiente C é fornito da appositi diagrammi e tabelle del tipo di quelle riportate nella figura 6.
29
Figura 4
30
Figura 5
31
Figura 6
32
Altre volte, in alternativa al coefficiente di perdita C di un pezzo speciale, viene utilizzato il
parametro "lunghezza equivalente" (Le), definito come quella lunghezza virtuale che
determinerebbe in un condotto rettilineo a sezione costante attraversato dall'aria con una velocità
fissata, la stessa perdita di carico prodotta dal componente specifico.
É sempre possibile passare dall'una all'altra formulazione della perdita di carico concentrata
mediante la relazione:
Le x ∆pd = χ x C x ( v2/2g )
Dopo avere effettuato il dimensionamento di ciascun tronco di canalizzazione si può calcolare la
perdita di carico dell'intero sistema di distribuzione sommando le perdite relative al percorso più
favorito.
Si identificano così anche le differenze di pressione, crescenti man mano che ci si avvicina al
ventilatore, con i circuiti meno sfavoriti. Per equilibrare le varie diramazioni della rete di canali,
queste differenze possono essere compensate in diversi modi e precisamente:
- dissipando l'eccesso di pressione in uno specifico organo di taratura (serranda o setto forato);
- aumentando la perdita di carico distribuita nel condotto derivato, il che comporta in pratica il
suo ridimensionamento.
A livello progettuale il bilanciamento di una rete di canalizzazioni é un processo piuttosto
impegnativo ma assolutamente necessario per assicurare la voluta distribuzione dell'aria.
L'affidare la taratura alle sole serrande normalmente a corredo dei dispositivi finali di
distribuzione dell'aria in ambiente, può essere accettabile solo se le differenze di pressione
disponibili fra i dispositivi più favoriti ed quelli meno favoriti é dell'ordine di 20 ÷ 30 Pa.
Diversamente, per valori maggiori di differenza di perdita, lo strozzamento delle serrande
determinerà senz'altro un aumento della rumorosità del dispositivo finale.
La tabella 9 esemplifica la metodologia di dimensionamento riferita al percorso valutato come
più sfavorito, (alimentazione del locale n. 22 al piano terra), con identificazione dei singoli tronchi
(riportata anche sulle tavole grafiche) per il calcolo della pressione statica necessaria a valle del
ventilatore di mandata della centrale di trattamento dell'aria primaria.
Con analoghe considerazioni si procede anche per la valutazione della prevalenza del/i
ventilatore/i di estrazione/espulsione dell'aria; nel caso in esame sono stati adottati per lo scopo
due ventilatori centrifughi a torrino, appositamente silenziati, ciascuno dei quali a servizio di uno
dei due bracci dell'edificio.
Questi due ventilatori (TE1 e TE2) funzioneranno contemporaneamente alla centrale di
trattamento dell'aria primaria.
Per l'estrazione dell'aria dei blocchi servizi verranno invece adottati dei ventilatori indipendenti, a
funzionamento continuo, in modo da garantire la ventilazione permanente di questi locali.
33
Tabella 9 Perdite di carico nei canali di mandata
Tratto Portata
n°
m3/h
1*
4860
2*
4860
3*
2420
4*
2280
5*
2000
6*
1860
7*
1010
8*
750
9*
550
10 *
350
11 *
170
12
70
13*
100
14
110
15
70
16
120
17
80
18
120
19
80
20
260
21
140
22
140
23
120
∆p/m
Pa/m
0,59
0,59
0,64
0,59
0,59
0,59
0,59
0,59
0,59
0,59
0,59
0,35
0,30
0,38
0,35
0,40
0,45
0,40
0,45
0,59
0,59
0,39
0,39
Vel.
m/s
5,6
5,6
4,8
4,5
4,4
4,2
3,3
3,2
3,1
2,75
2,3
1,6
1,7
1,8
1,6
1,9
1,8
1,9
1,8
2,5
2,2
2,1
2,1
L
∅ eq. Dimens.
cm
m
m
0,57 70 x 40
3
0,57 100 x 30
2
0,43 85 x 20
7
0,43 85 x 20 1,5
0,40 75 x 20 1,5
0,40 75 x 20 5,5
0,32 45 x 20 10,5
0,27 35 x 20 1,5
0,25 25 x 20 4,5
0,215 25 x 15 3,5
0,165 15 x 15 2,0
0,125
1,5
0,150
1,0
0,15
1,0
0,125
1,0
0,15
1,5
0,125
1,5
0,15
1,5
0,125
1,5
0,195 20 x 15 1,0
0,15 15 x 15 2,5
0,155
2,0
0,15
1,5
∆pd
Pa
1,77
1,18
4,16
0,88
0,88
3,25
6,19
0,88
2,66
2,06
1,18
0,52
0,30
0,38
0,35
0,60
0,67
0,60
0,67
0,59
1,48
0,78
0,59
C
2,3
3,8
0,7
0,25
0,5
3,6
0,5
0,6
0,6
0,6
11,8
11,8
11,8
11,8
11,8
11,8
11,8
11,8
0,9
0,4
11,4
11,8
∆pc ∆p tot.
Pa
Pa
44,15 45,92
73,58 74,76
9,81 13,97
0,88
2,94
3,82
5,39
8,64
37,28 43,47
3,14
4,02
3,53
6,19
2,75
4,81
1,96
3,14
18,5 19,02
20,90 21,20
23,40 23,78
18,50 18,85
26,10 26,70
23,40 24,07
26,10 26,70
23,40 24,07
3,45
4,05
1,18
2,66
30,80 31,58
31,90 32,49
* tratti del circuito più sfavorito (∆p totale = 231 Pa)
Indice dei simboli:
∆p/m : perdita di carico specifica;
∅ eq. : diametro equivalente del canale;
Dim. : dimensioni canale rettangolare;
∆pd : perdita di carico distribuita;
C
: coefficiente di perdita concentrata;
∆pc : perdita di carico concentrata;
∆p tot. : perdita di carico totale;
34
9
SELEZIONE DEL CONDIZIONATORE CENTRALE DI TRATTAMENTO
DELL'ARIA PRIMARIA
Nel condizionatore centrale vengono effettuati i trattamenti termofisici dell'aria necessari per
immettere in ambiente aria alle condizioni previste dai diagrammi di figure 2 e 3; ad esso inoltre é
demandato il compito di effettuare la filtrazione dell'aria e di fornirle, tramite il ventilatore,
l'energia per percorrere la rete di canalizzazioni.
Si tratta di una apparecchiatura modulare costituita da più sezioni componibili, in relazione alle
specifiche esigenze, alla successione ed al tipo di trattamento da effettuare nonché allo spazio
disponibile.
Sono previste normalmente le seguenti sezioni:
- sezione di presa aria esterna;
- sezione di miscela;
- sezione di miscela-ricircolo-espulsione;
- sezioni di filtrazione dell'aria specifiche per i vari filtri impiegati;
- sezioni di contenimento delle batterie di scambio termico;
- sezioni di umidificazione di vario tipo;
- sezione con plenum multizone o doppio condotto;
- sezione di contenimento del gruppo motore-ventilatore.
Risultano disponibili, per specifiche applicazioni, anche sezioni di contenimento di recuperatori di
calore (statici o rotativi).
Anche se sulla carta un tale tipo di apparecchiatura é realizzabile esattamente su misura della
singola esigenza, evidenti motivi di standardizzazione produttiva, determinano la disponibilità di
un numero di grandezze ben definito e caratteristico di ciascun costruttore.
Facendo riferimento alla produzione AERMEC serie CAD, si riportano nella tabella 10 le portate
d'aria nominali dei vari modelli di condizionatore centrale al variare della velocità frontale
dell'aria nell'attraversamento delle batterie di scambio termico.
Tabella 10- Portata aria dei condizionatori NCT (m3/h)
Veloc.
Modello NCT
2,5 m/s
3,0 m/s
3,5 m/s
1
1134
1361
1588
Veloc.
Modello NCT
2,5 m/s
3,0 m/s
3,5 m/s
15
25761
30913
36065
2
1814
2177
2540
16
0772
36927
43081
3
2505
3006
3508
4
3132
3758
4384
5
3823
4588
5352
6
4514
5417
6320
7
5089
6107
7125
8
6230
7455
8698
9
7336
8803
10270
17
31739
44566
41994
18
43187
51824
60461
19
49235
59081
68928
20
55283
66339
77396
21
61330
73597
85863
22
67379
80854
91329
23
73427
88112
102797
10
9477
11372
13268
11
10722
12866
15010
12
13851
16621
19391
13
17496
20995
24495
14
21319
25583
29847
24
79475
95369
111264
Per la selezione della centrale per l’esempio in esame si è utilizzato il programma di selezione
AerNCT di Aermec, i cui risultati sono rilevabili dalla tabella 13 (pag. 40), da cui si ricava che per
la portata di aria primaria prevista di é adatto il modello NCT7 con velocità di attraversamento di
2,38 m/s.
35
L'adozione di velocità frontale dell'aria sulle batterie superiori a 3 m/s é da prevedersi solo per
trattamenti di raffreddamento esclusivamente sensibile e per il riscaldamento; nel caso di
raffreddamento con deumidificazione le velocità consigliate vanno dai 2,3 m/s ai 2,7 m/s, sia per
favorire la deumidificazione che per evitare fenomeni di trascinamento di gocce a valle della
batteria.
Per il dimensionamento delle batterie di scambio termico, una volta note le potenzialità termiche
richieste e le condizioni operative (vedi paragrafo precedente) si tratta in sostanza di individuarne
il numero di ranghi, le perdite di carico dal lato del fluido termovettore, il contenuto di acqua e la
perdita di carico lato aria.
A tal fine si utilizza il programma di selezione per NCT di Aermec S.p.A.
La tabella 11 riassume i risultati della selezione.
Tabella 11 - Caratteristiche delle batterie di scambio termico
Potenza richiesta kW
Potenza resa
kW
Numero di ranghi
Passo alette
mm
Perdita di carico lato acqua kPa
Perdita di carico lato aria
Pa
Contenuto d'acqua
l
Preriscaldamento
43,6
59,2
2
2,5
8
38
4,4
Raffreddamento
57,5
59.1
8
2,5
12
187
17,5
Post-riscaldamento
11,9
22,6
1
2,5
2
23
1,8
Una particolare attenzione é necessario porre nella scelta dei filtri da installare all'interno del
condizionatore centrale.
Senza entrare nel dettaglio degli aspetti teorici della filtrazione dell'aria, si ritiene utile ricordare
quali sono i più comuni tipi di filtri utilizzati nel settore della climatizzazione ambientale ed il
campo di applicazione in relazione alla loro efficienza.
Quest'ultima grandezza si definisce come il complemento dall'unità del rapporto fra la quantità di
impurità che riesce ad attraversare il filtro e la quantità totale di impurità presente nel flusso d'aria.
Questo parametro non é però da solo sufficiente a identificare la qualità della filtrazione in quanto
si deve definire anche la dimensione delle particelle trattenute dal filtro.
Esistono pertanto diversi metodi di misura e valutazione delle caratteristiche di un mezzo filtrante.
I più conosciuti sono:
1) metodi ponderali o gravimetrici: adottano per le prove una polvere sintetica di composizione
appropriata e si basano sul confronto fra i pesi di polvere trattenuta e totale.
Si applicano ai filtri di media efficienza per particelle di granulometria 1 micron.
Si ricordano fra questi metodi l'AFI gravimetrico, il metodo ASHRAE 52-76, il metodo
EUROVENT 4/5;
2) metodi opacimetrici: adottano per la prova direttamente polvere atmosferica e si basano sul
rilievo dell'opacità creata su due mezzi filtranti campione posti a monte e a valle del filtro in
prova e attraversati dalla stessa quantità di aria. Il metodo si applica a polveri di dimensioni da
0,5 fino a 1 micron e si adotta per la valutazione di filtri ad elevata efficienza.
36
Si ricordano fra questi metodi ancora l'ASHRAE 52-76 e il metodo EUROVENT 4/5;
3) metodi alla fiamma di sodio e al D.O.P.: si tratta di metodi di misura fotometrici che
impiegano come agente "inquinante" un aerosol di particelle aventi dimensione ben definita
(circa 0,3 micron). Vengono adottati per la valutazione di filtri ad elevatissima efficienza.
Si ricorda, fra questi metodi, quello EUROVENT 4/4.
I più comuni filtri adottati nel capo della climatizzazione ambientale sono:
- filtri metallici: caratterizzati da una efficienza ponderale variabile dal 60% all'80% (EU1/EU3
secondo EUROVENT 4/5);
- filtri sintetici acrilici: caratterizzati da una efficienza ponderale dall'85% al 95% (EU3/EU5
secondo EUROVENT 4/5). Sono disponibili sia in celle che in rulli;
- filtri in fibra di vetro: caratterizzati da un efficienza opacimetrica (colorimetrica) dal 40% al
95% (EU5/EU9 secondo EUROVENT 4/5). Sono disponibili nelle versioni a tasche, a tasche
rigide e pieghettati;
- filtri semiassoluti e assoluti: caratterizzati da efficienza di tipo fotometrico variabile dal 95% al
99,999% (EU10/EU14 secondo EUROVENT 4/4).
Nel caso in esame si adotterà un doppio sistema di filtrazione costituito da un banco di filtri
acrilici con funzione di prefiltrazione e protezione del successivo banco di filtrazione del tipo a
tasche rigide.
L'ultima caratteristica del condizionatore centrale da definire é quella riguardante i ventilatori di
mandata e di ripresa/espulsione, per la cui selezione é necessario conoscere la prevalenza statica
utile necessaria all'impianto, data dalla somma della prevalenza statica richiesta per le
canalizzazioni
(che é stata precedentemente quantificata) e da quella richiesta per
l'attraversamento dei vari componenti del condizionatore centrale.
Questo secondo termine viene a sua volta quantificato come somma delle perdite di carico dei
singoli componenti che nel caso in esame sommano a 494 Pa:
- perdita di carico distribuita per attraversamento
- perdita di carico nella serranda
- perdita di carico prefiltri (F5)
- perdita di carico filtri a tasche (FT)
- perdita di carico batteria raffreddamento (8R)
- perdita di carico batteria di preriscaldamento (2R)
- perdita di carico batteria di post-riscaldamento (1R)
- perdita di carico sezione umidificazione
- perdita di carico separatore di gocce
Perdita di carico totale nel condizionatore
: 16 Pa
: 11 Pa
: 36 Pa
: 142 Pa
: 187 Pa
: 38 Pa
: 23 Pa
: 25 Pa
: 32 Pa
_______
520 Pa
A carico del ventilatore di mandata si deve pertanto considerare una prevalenza statica complessiva di 777 Pa, (dei quali 520 Pa dovuti alla perdite interne al condizionatore, 26 Pa di pressione
dinamica e 231 Pa utili per le canalizzazioni).
37
É opportuno evidenziare che, nella definizione della perdita di carico dei filtri collocati all'interno
del condizionatore centrale, é buona norma tenere conto almeno di un grado di intasamento medio
degli stessi; ciò al fine di evitare, da un lato un dimensionamento antieconomico del gruppo
motoventilante, e dall'altro il pericolo di una drastica riduzione della portata trattata all'aumentare
dell'intasamento dei filtri.
Si può passare ora alla scelta del ventilatore e del relativo gruppo motore-trasmissione. I
diagrammi di selezione dei ventilatori riportano normalmente in ordinata la pressione totale e che
perciò si dovrà sommare ai valori di pressione statica precedentemente calcolati il valore di
pressione dinamica riportato, in corrispondenza alla ascissa della portata d'aria, sul diagramma di
funzionamento del ventilatore.
In realtà una parte di questa pressione dinamica può essere riconvertita in pressione statica
(tramite un adeguato raccordo tra la bocca del ventilatore ed il canale di mandata dell'aria); questa
opportunità viene sfruttata valutando, caso per caso, la quantità di pressione statica ottenibile, e
riducendo di altrettanto quella utile per le canalizzazioni, in modo da individuare più
correttamente il punto di funzionamento del ventilatore. Nel caso in esame, per semplificazione,
non si è tenuto conto di questo possibile recupero.
I ventilatori normalmente impiegati nei condizionatori centrali sono del tipo centrifugo; in
applicazioni specifiche, in particolare nel settore industriale e comunque per situazioni che
prevedono portate d'aria molto elevate, si impiegano anche ventilatori di tipo assiale.
Motivi di contenimento delle dimensioni in altezza delle sezioni ventilanti indirizzano la scelta
della tipologia dei ventilatori centrifughi verso quelli a doppia aspirazione; fra questi una ulteriore
differenziazione va fatta fra ventilatori dotati di pale rivolte in avanti oppure di ventilatori con pale
rivolte all'indietro..
Il tipo a pale in avanti é adatto al funzionamento con portate fino a 90000 m3/h e pressioni
massime dell'ordine di 800 ÷ 1000 Pa; in queste condizioni il rendimento di questi ventilatori si
colloca, come valori massimi, attorno al 70%.
I ventilatori a pale rovesce trovano la loro migliore utilizzazione in campi di pressione di
funzionamento superiori ai 1000 Pa, fino ai 3000 ÷ 4000 Pa, e possono garantire rendimenti
dell'ordine dell'80 ÷ 85% a seconda che si adottino pale rovesce piane oppure a profilo alare;
sono caratterizzati da un regime di rotazione più elevato rispetto ai ventilatori a pale avanti, il che
comporta necessità di trasmissioni maggiormente dimensionate.
Per entrambi i tipi di ventilatore é comunque importante verificare che il punto di funzionamento
sia il più prossimo possibile a quello di massimo rendimento e collocato in un tratto di curva
caratteristica avente andamento discendente, al fine di ottenere un comportamento stabile del
ventilatore.
Facendo riferimento ai ventilatori disponibili per il condizionatore AERMEC mod. NCT 7, si può
verificare che, nelle condizioni di funzionamento previste per la rete dei canali di mandata, il
punto operativo determina, per i due tipi di ventilatore considerati, i parametri operativi riportati
nella tabella 12:
38
Tabella 12 - Prestazioni di ventilatori
Portata 4850 m3/h
Pressione statica 754 Pa
Numero di giri (g/1')
Rendimento (%)
Potenza sonora dB(A)
Potenza assorbita (kW)
Pale avanti
Pale rovesce
1214
55
84.6
1,92
2045
79,5
80.8
1,37
La scelta ricade su un ventilatore a pale avanti.
Una volta noti tutti i componenti della centrale trattamento aria é poi immediata l'individuazione
delle dimensioni di ingombro dell'apparecchiatura.
39
Tabella 13 Caratteristiche dei componenti del condizionatore
Data: 14/09/2004
Cliente: Lucio
Progetto: Aria primaria uffici
Riferimento: Aermec E.3
NCT-7 Portata aria = 4850 m3/h
Centrale di Trattamento Aria serie NCT costruita con telaio portante,a ns. esclusivo disegno, in estruso di
lega di alluminio (UNI 6060),angolari costruiti in nylon caricato con fibra di vetro, e pannelli di
tamponamento fissati senza viti ma con eclusivi profili fermapannello.
Le portine apribili su cerniere sono dotate di maniglie autoserranti e di elementi di tenuta incassati
lungo tutto il perimetro. Il basamento dell'unità in robusto profilato di acciaio zincato conferisce la
necessaria rigidità all'intera struttura.
Allestimento
: AAP
Superficie esterna
: peraluman protetto spessore 0.8 mm
Superficie interna
: peraluman spessore 0.8 mm
Spessore pannelli
: 50 mm (poliuretano iniettato 40 kg/m3)
SE1F
_
E1F
SERRANDA FRONTALE A TUTTA SEZIONE posizionata all'esterno del tipo ad alette contrapposte a
profilo alare completa di perno sporgente e motorizzabile.
Dimensioni serranda : (mm) 930x930
SERRANDA FRONTALE A TUTTA SEZIONE posizionata all'esterno del tipo ad alette contrapposte a
profilo alare completa di perno sporgente e motorizzabile.
Dimensioni serranda : (mm) 930x930
SV2SP SEZIONE DISTANZIATRICE CON PORTA DI ISPEZIONE l=640 mm
FPTR27 PREFILTRI PIANI in fibre di poliestere apprettate con resine sintetiche
CLASSE G3 EFF. 80 %
Numero e dimensioni delle celle :
1x490x592+2x287x592
Superficie frontale (m2) 0.63
FILTRI A TASCHE RIGIDE con celle in fibra di vetro submicronica montate su appositi controtelai
dotati di guarnizione di tenuta e fissaggio a molla.
Celle estraibili da apposita portina.
CLASSE F7 EFF. 85 %
Numero e dimensioni delle celle :
1x490x592+2x287x592
Superficie frontale (m2) 0.63
BC2.2 BATTERIA DI RISCALDAMENTO Costruita in tubi di rame ed alette di alluminio a pacco, con
geometria P60/30 e passo alette 2.5 mm. Il robusto telaio in lamiera di acciaio zincata ne consente
l'estraibilità su guide.
Dimensioni della batteria (mm) 780x725 - Numero di ranghi 2
Potenza Termica (kW) 59.20
BF8.2S BATTERIA DI RAFFREDDAMENTO Costruita in tubi di rame ed alette di alluminio a pacco, con
geometria P60/30 e passo alette 2.5 mm. Il robusto telaio in lamiera di acciaio zincata ne consente
l'estraibilità su guide.
Dimensioni della batteria (mm) 780x725 - Numero di ranghi 8
Potenza Termica (kW) 59.09
UCP100 UMIDIFICAZIONE CON POMPA DI RICIRCOLO sp. 100 mm efficienza circa 80% del tipo a pacco
irrorato composto da una vaschetta in lega di alluminio forellata posta superiormente ad un pacco di carta
impregnata di resine fenoliche.
La vasca di raccolta dell'acqua in lega di alluminio è del tipo a drenaggio continuo in una piccola vasca
costruita in materiale plastico e dotata di filtro, dispositivo di reintegro automatico a galleggiante, sistema
per il BLED-OFF regolabile e raccorderie di troppo pieno e scarico.
GZ
SEPARATORE DI GOCCE a due facce e quattro pieghe a lamelle verticali
costruite in acciaio zincato.
40
Cliente: Lucio
Progetto: Aria primaria uffici
Riferimento: Aermec E.3
NCT-7 Portata aria = 4850 m3/h
BC1.2 BATTERIA DI RISCALDAMENTO Costruita in tubi di rame ed alette di alluminio a pacco, con
geometria P60/30 e passo alette 2.5 mm. Il robusto telaio in lamiera di acciaio zincata ne consente
l'estraibilità su guide.
Dimensioni della batteria (mm) 780x725 - Numero di ranghi 1
Potenza Termica (kW) 22.56
V3MH2 VENTILATORE CENTRIFUGO A DOPPIA ASPIRAZIONE, costruito in lamiera di acciaio zincata e
rinforzata con telaio portante, girante calettata su albero di acciaio e supportata da cuscinetti a sfere
autoallineanti stagni lubrificati a vita. Il basamento del gruppo motore ventilatore è montato su supporti
antivibranti ed il motore è dotato di slitte tendicinghie di facile accessibilità.
La trasmissione è di tipo a diametro variabile.
AV3MH2 ventilatore mod. ADN 355R
M403,00 motore elettrico 4 poli da kW 3
Trasmissione con cinghie trapezoidali.
LO24
OBLO’ E PUNTO LUCE su sezione filtri, umidificazione e ventilante.
INVT4 Inverter per il comando del ventilatore.
41
42
Fig. 7
43
10
DIMENSIONAMENTO DELLE RETI IDRICHE DI ALIMENTAZIONE DEI
CIRCUITI VENTILCONVETTORI, RADIATORI, CENTRALI DI TRATTAMENTO
ARIA
Si passa ora al dimensionamento delle reti idriche di alimentazione dei circuiti dei radiatori e dei
ventilconvettori al fine di determinare le caratteristiche delle rispettive pompe di circolazione.
Il criterio di dimensionamento adottato é quello che si basa sull'assegnazione, per i vari tronchi di
rete attraversati da determinate portate di acqua, di diametri della tubazione tali da determinare,
per quanto possibile, perdite di carico costanti per unità di lunghezza.
A tal fine si utilizzano diagrammi del tipo riportato nella figura 17 dai quali é possibile ricavare il
diametro della tubazione e la velocità dell'acqua, una volta fissata la portata in circolazione e la
perdita di carico specifica.
Circa quest'ultimo parametro la pratica progettuale e il confronto fra i costi di realizzazione delle
reti e costi energetici di pompaggio, ha portato a individuare valori ottimali nel campo compreso
fra i 200 ed i 300 Pa per metro.
Il progetto della rete idrica inizia con la stesura del tracciato necessario per raggiungere tutti i
terminali, e già in questa fase é opportuno, per quanto possibile, cercare di equilibrare i vari tratti
di circuito anche, a volte, a costo di un maggior onere in termini di quantità di tubazione da
installare, ricorrendo a soluzioni quali quelle del ritorno inverso o cercando di portare il punto di
suddivisione dei vari circuiti il più possibile vicino al baricentro dei carichi.
Il bilanciamento definitivo dell'impianto atto a garantire a ciascun terminale la portata d'acqua
prevista, verrà effettuato agendo manualmente sugli organi di taratura (valvole a piattello o a
doppio regolaggio e/o detentori) installati su ciascun elemento finale (radiatore, ventilconvettore o
batteria).
Individuato il percorso delle tubazioni, si riparte a ritroso verso la relativa pompa di circolazione,
assegnando ai tratti finali le portate d'acqua precedentemente individuate (vedi capitolo 7) e
cumulando via via le portate d'acqua risultanti dalla confluenza dei vari rami di circuito fino a
individuare la portata totale di ciascun circuito.
Per ogni tratto necessita quindi definire:
- portata d'acqua;
- diametro;
- perdita di carico per metro;
- velocità;
- lunghezza;
- numero e tipo di perdite di carico concentrate, presenti nelle tubazioni, quali curve, bruschi
allargamenti o restringimenti, diramazioni o confluenze di flusso;
- numero e tipo di perdite di carico dovuto a organi singolari, quali valvole di intercettazione o
regolazione, accessori di impianto, batterie di scambio termico.
Le perdite di carico in un circuito idraulico sono date dalla somma di due fattori: le perdite di
carico distribuite e quelle concentrate.
44
Questi due fattori sono a loro volta proporzionali rispettivamente alla lunghezza reale del circuito
(L) ed alla perdita di carico specifica (∆p/m) secondo la relazione: L x ∆p/m ed alla componente
cinetica definita dalla relazione:
Z x v2/2g
dove: Z = coefficiente di perdita di carico concentrata
v = velocità del fluido
g = accelerazione di gravità (9,81 m/s2)
É anche possibile valutare la perdita di carico di un circuito in termini di sole perdite distribuite
introducendo il concetto di lunghezza equivalente (Le), cioè quella lunghezza virtuale di tubazione
rettilinea, di pari diametro, che darebbe luogo alla medesima perdita di carico prodotta localmente
da un accessorio della rete attraversato dalla portata d'acqua prevista.
In letteratura esistono tabelle e diagrammi (figure 9, 10 e 11) che consentono di conoscere i
coefficienti di perdita (Z) o la lunghezza equivalente (Le) risultando sempre possibile passare
dall'una all'altra grandezza tramite la relazione:
(∆p/m) x Le = Z x (v2/2g)
Applicando i concetti e la metodologia sopra descritti si ricava, per i singoli rami di ogni circuito,
il valore della perdita di carico; sommando le perdite di carico dei vari rami che compongono i
circuiti di alimentazione dei vari elementi terminali, si individua la perdita di carico totale di
ciascun circuito inteso come l'insieme di tratti di tubazione che, partendo dalle rispettive pompe di
circolazione e tornando alla centrale, raggiungono le singole utenze.
Fra tutti i rami di uno stesso circuito, quello più sfavorito determina la prevalenza della pompa di
circolazione, mentre le singole differenze fra la perdita di carico del ramo più sfavorito e quella
degli altri rami determina la perdita aggiuntiva di bilanciamento che deve essere imposta ai circuiti
più favoriti, per essere certi che il regime di portata d'acqua nell'impianto considerato sia quello
previsto.
La tabella 14 seguente, esemplifica questi concetti e si riferisce al dimensionamento di un ramo
dell'impianto (quello relativo al circuito ventilconvettori del piano terra dell'ala Est dell'edificio.
In conclusione il circuito ventilconvettori, é caratterizzato da una portata complessiva di 15200 l/h
e perdita di 53kPa.
Per quanto riguarda il circuito radiatori risulta invece una portata d'acqua di 475 l/h con una
perdita di 37 kPa.
45
Figura 8
46
Figura 9
47
Figura 10
.
48
Figura 11
49
Figura 12 Circuiti ad iniezione
50
Tabella 14 - Circuito ventilconvettori piano terra - lato est
Tronco
n°
1 MV1
2 MV1
4 A+B
17 A+B
18 C
25 C
19 C
20 C
21 C
24 C
24 C
64 C
65 C
22 C
23 C
5 A
16 A
62 A
63 A
6 A
15 A
60 A
61 A
7 A
14 A
58 A
59 A
8 A
13 A
56 A
57 A
9 A
12 A
10 A
11 A
26 B
67 B
40 B1
41 B1
27 B2
66 B2
42 B2
43 B2
28 B2
39 B2
44 B2
45 B2
29 B2
38 B2
46 B2
47 B2
30 B2
37 B2
48 B2
49 B2
31 B2
36 B2
50 B2
51 B2
32 B2
35 B2
52 B2
53 B2
33 B2
34 B2
Diametro
∅
49/54
49/54
39/44
39/44
1"
1"
3/4
3/4
1"
1"
1"
3/4"
3/4"
3/4
3/4
1"
1"
1/2"
1/2"
1"
1"
1/2"
1/2"
1"
1"
1/2"
1/2"
3/4"
3/4"
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
1"1/4
1"1/4
3/4"
3/4"
33/38
33/38
3/4"
1/2"
33/38
33/38
1/2"
1/2"
1"
1"
1/2"
1/2"
1"
1"
1/2"
1/2"
1"
1"
1/2"
1/2"
3/4"
3/4"
1/2"
1/2"
3/4"
3/4"
Portata
l/h
4500
4500
3300
3300
1200
1200
350
350
850
850
850
350
350
500
500
1250
1250
250
250
1000
1000
250
250
750
750
250
250
500
500
250
250
250
250
250
250
2050
2050
350
350
1700
1700
200
200
1500
1500
200
200
1300
1300
200
200
1100
1100
200
200
900
900
200
200
700
700
200
200
500
500
Velocità
m/s
0,67
0,67
0,76
0,76
0,55
0,55
0,25
0,25
0,39
0,39
0,39
0,25
0,25
0,36
0,36
0,57
0,57
0,32
0,32
0,46
0,46
0,32
0,32
0,5
0,35
0,32
0,32
0,37
0,37
0,32
0,32
0,33
0,33
0,32
0,32
0,54
0,54
0,25
0,25
0,56
0,56
0,26
0,26
0,49
0,49
0,26
0,26
0,59
0,59
0,26
0,26
0,50
0,50
0,26
0,26
0,41
0,41
0,26
0,26
0,50
0,50
0,26
0,26
0,36
0,36
∆p/m
kPa/m
0,12
0,12
0,20
0,20
0,17
0,17
0,06
0,06
0,17
0,09
0,09
0,06
0,06
0,11
0,11
0,19
0,19
0,13
0,13
0,12
0,12
0,13
0,13
0,08
0,08
0,13
0,13
0,11
0,11
0,13
0,13
0,14
0,14
0,13
0,13
0,12
0,12
0,06
0,06
0,14
0,14
0,09
0,09
0,12
0,12
0,09
0,09
0,20
0,20
0,09
0,09
0,14
0,14
0,09
0,09
0,10
0,10
0,09
0,09
0,20
0,20
0,09
0,09
0,11
0,11
∆p
kPa
0,74
0,73
0,96
0,96
1,60
1,37
5,77
0,86
1,32
1,54
1,54
5,51
0,60
2,13
1,24
0,78
0,30
2,99
0,98
0,42
0,42
2,99
0,98
0,26
0,26
2,99
0,98
0,45
0,38
2,99
0,98
0,62
0,62
3,14
1,25
1,92
1,80
4,68
0,84
0,23
0,54
1,36
0,65
0,50
0,51
1,65
0,65
0,67
0,84
1,65
0,65
0.49
0,62
1,65
0,65
0.23
0,1
1,79
0,78
0,75
0,58
1,93
0,88
2,42
1,53
Bilanciamento
kPa
6,33
4,01
6,74
8,97
8,13
7,62
6,78
5,11
4,78
7,54
6,23
4,73
3,62
2,71
1,14
0,00
-
51
11
DIMENSIONAMENTO DELLA CENTRALE TERMICA E FRIGORIFERA
Centrale termica
Lo schema di centrale termica proposto prevede l'installazione di una caldaia collegata, mediante
un circuito primario dotato di propria pompa di circolazione (P6), ad un collettore di distribuzione
a cui saranno allacciati i circuiti radiatori e ventilconvettori con collegamento idraulico del tipo a
iniezione ed il circuito di alimentazione delle batterie di riscaldamento e post-riscaldamento delle
centrali di trattamento aria con alimentazione diretta.
In pratica la pompa primaria (P6) provvederà alla circolazione in caldaia ed all'alimentazione delle
portate di acqua calda necessarie a garantire, nelle condizioni di progetto, che l'alimentazione del
circuito radiatori avvenga alla temperatura di 75 °C e quella del circuito ventilconvettori avvenga
alla temperatura, cautelativamente aumentata dai 39 °C minimi richiesti a 40 °C e in condizione di
massima apertura delle rispettive valvole di regolazione.
La potenza termica invernale (Pv) richiesta dal circuito ventilconvettori risulta, in questo caso,
dalla somma dei due termini e cioè la potenza dispersa dalla parte di edificio servita da questo
impianto (calcolata in 50083 Watt) e la potenza per il riscaldamento dell'aria primaria della
temperatura di immissione (16 °C) a quella ambiente (20 °C); ciò determina pertanto il seguente
risultato:
Pv = 50083 + 0,35 x 4850 x (20 - 16) = 56873 W
il salto termico massimo (∆tv) in condizioni di progetto risulta pertanto di:
∆tv = (56873 x 0,86) / 15200 = 3,22 °C (ritorno impianto a 36,78 °C)
La potenza termica Ptr richiesta dal circuito radiatori risulta:
Ptr = 2596 W
il salto termico (∆tr) in condizioni di progetto risulta di:
∆tr = (2596 x 0,86) / 475 = 4,7 °C (ritorno impianto a 70,3 °C).
Avendo a disposizione acqua prodotta in caldaia a 75 °C, ciò significa che é necessario prevedere
l'iniezione dal circuito primario delle seguenti quantità di acqua calda:
circuito ventilconvettori:
[(56873 x 0,86) / (75 - 36,78)] = 1279 l/h
circuito radiatori (*):
[(2596 x 0,86)/(75 - 70,3)] = 475 l/h
Nota : poiché la temperatura di alimentazione del circuito secondario é pari a quella del primario
la portata di iniezione coincide con quella in circolazione nel secondario.
52
La schematizzazione del funzionamento del circuito di iniezione nelle varie situazioni di carico é
illustrato nella figura 12.
La potenza massima contemporanea richiesta dal circuito delle batterie di preriscaldamento e/o
post-riscaldamento delle centrali di trattamento dell'aria (CTA1) a servizio della sala riunioni
(vedi esempio impiantistico n. 2) e dell'aria primaria per gli uffici (CTA2), risulta pari a:
- batteria di preriscaldamento CTA1
- batteria di post-riscaldamento invernale CTA1
- batteria di preriscaldamento CTA2
- batteria di post-riscaldamento invernale CTA2
Totale
: 41002 Watt
: 68958 Watt
: 43626 Watt
: 3395 Watt
___________
156981 Watt
La potenza termica complessiva per il funzionamento dell'impianto risulta pertanto :
P termica totale = (56873 + 2596 + 156981) = 216450 Watt
Ne consegue la necessità di installare un generatore di calore avente una potenza resa congruente
con quella richiesta e comunque non superiore alla potenza massima ammessa dalla normativa. Si
prevede pertanto un generatore da 220 kW.
La portata d'acqua del circuito batterie delle centrali di trattamento dell'aria, dimensionate per un
salto termico sull'acqua di 15 °C risulta di:
W = (156910 x 0,86) / 15 = 9000 l/h (2,5 l/s)
Lo schema idraulico proposto prevede l'installazione di una pompa (P5) a specifico servizio del
circuito delle batterie calde della centrale.
La temperatura di ritorno generale dell'acqua dell'impianto risulta essere, nelle condizioni di
massimo assorbimento contemporaneo di calore da parte delle utenze, pertanto di:
[(9000x60)+(1278x36,78)+(475x70,3)]/(9000+1278+475) = 58,69 °C
Il salto termico complessivo caldaia é pertanto di 16,31°C; un tale valore appare elevato potendo
dare luogo a tensione nella caldaia e a scarsa uniformità di raffreddamento della stessa.
É infatti consigliabile fare funzionare i generatori di calore con salti termici compresi fra 10 °C e
15 °C.
Stabilendo pari a 15 °C questo valore, risulta necessario avere a disposizione 12304 l/h di acqua
nel circuito primario di caldaia.
La differenza di portata rispetto ai 10753 l/h necessari ai circuiti di utenza e cioè 1551 l/h saranno
by-passati fra collettore di mandata e collettore di ritorno attraverso un apposito ramo, dotato di
valvola di taratura ed avente una perdita di carico pari a quella delle valvole di iniezione nei circuiti di utenza.
53
Per il dimensionamento della pompa calda (P6) si dovranno considerare le seguenti componenti
del circuito idraulico:
- m 20 di tubazioni di diametro ∅ = 64/70 mm;
- n. 1 valvola di non ritorno;
- n. 8 curve a 90 gradi;
- n. 7 valvole a sfera ∅ = 2"1/2;
- n. 1 separatore d'aria ∅ = 2"1/2 (∆p = 0.5 kPa);
- n. 1 tronchetto misuratore di portata DN 65 (∆p = 4,5 kPa);
- n. 2 giunti elastici;
- n. 2 imbocchi in collettori;
- n. 2 sbocchi dal collettore;
- n. 1 valvola di iniezione a 3 vie ∅ = DN15 (∆p = 15 kPa);
- perdita di carico in caldaia (∆p = 1,0 kPa).
Utilizzando le tabelle con i coefficienti di perdita (Z) e individuate su cataloghi dei costruttori le
perdite di carico di componenti specifici, quali le valvole di regolazione e la caldaia, si individua
la prevalenza necessaria per la pompa di circolazione (P6) (33 kPa).
Dal punto di vista del circuito idraulico é opportuno fare notare che la prevalenza della pompa
(P5) di circolazione delle batterie calde, dovrà tenere conto, in detrazione, della prevalenza creata
sul collettore di mandata della pompa primaria (P6), necessaria al funzionamento delle due valvole
di iniezione (V1) e (V2); se quest'ultime poi non avessero perdite di carico uguali si dovrebbe
inserire sul circuito di minore perdita una valvola di bilanciamento.
Centrale frigorifera
Per quanto riguarda questa centrale, la potenzialità frigorifera massima contemporanea
dell'edificio risulta dalla somma dei seguenti contributi considerati contemporanei alle ore 16:
a) carico frigorifero sensibile calcolato, pari a 47613 W, ridotto del valore corrispondente al
carico frigorifero apportato in ambiente dall'aria primaria entrante a 20 °C, e cioè di:
4850 x 0,35 x (26 - 20) = 10185 Watt
risulta pertanto un carico netto di :
b) carico frigorifero per l'aria primaria:
c) carico frigorifero per la centrale della sala riunioni:
Totale
37428 W
57523 W
131350 W
________
226301 W
Anche i livelli di temperatura di utilizzo dell'acqua refrigerata da parte delle utenze non sono tutti
eguali; infatti il circuito di cui al termine a) opera con acqua a 13 °C e salto termico di 2,1 °C
(ritorno a 15,1 °C), risultante dal rapporto fra la potenza massima contemporanea richiesta e la
portata d'acqua prevista di 15200 l/h (la schematizzazione del funzionamento di questo circuito é
riportato in figura 12).
Il circuito di cui al termine b) opera con acqua a temperatura di 7 °C e salto termico di 4 °C, con
una portata d'acqua di 12367 l/h.
54
Il circuito di cui al punto c) opera con acqua a temperatura 7 °C e salto termico di 5 °C, con una
portata d'acqua di 22592 l/h.
La portata di acqua fredda a 7 °C da iniettare nel circuito ventilconvettori si calcola con la relazione:
(37428 x 0,86) / (15,1 - 7) = 3974 l/h
Nel circuito primario circolerà perciò una portata d'acqua di:
22592 + 12367 + 3974 = 38933 l/h (10,81 l/s).
e la temperatura di ritorno al gruppo frigorifero sarà di 12 °C come si può verificare dalla media
ponderata dei vari ritorni.
La scelta del gruppo refrigeratore d'acqua va pertanto effettuata sulla base di questi valori tenendo
presenti comunque anche le seguenti considerazioni:
- la potenza calcolata considera la contemporaneità dei carichi massimi elettrici di illuminazione
e dovuti alle persone, caso questo che raramente avviene; a rigore si potrebbe pertanto ridurre
la potenza in base a cui selezionare il gruppo refrigeratore;
- in antitesi al punto precedente va invece considerata la necessità di disporre di una riserva di
potenza per fare fronte a situazioni particolari di carico esterno o di affollamento;
- nel caso di selezione di gruppi frigoriferi a più circuiti indipendenti si privilegia a volte il fatto
di poter avere a disposizione, in caso di manutenzione o di avaria di un circuito frigorifero del
gruppo, una potenza frigorifera per fare fronte, almeno parzialmente, alle esigenze.
Ovviamente la scelta definitiva va operata dal progettista in accordo con il committente, una volta
valutati costi e benefici dalle varie soluzioni.
Nel caso in esame, ritenendo non molto probabile il verificarsi del massimo affollamento nella
sala riunioni nel periodo pomeridiano estivo si privilegia il risparmio nel costo di realizzazione
dell'impianto selezionando un gruppo frigorifero tipo AERMEC mod. RV0901L, in grado di
erogare una potenza di 217,3 kW, molto vicina al valore richiesto di 225 kW.
Analizzando i dati di funzionamento di questo gruppo (tav. 15) si rileva che, nelle condizioni di
progetto, alimentato da una portata di acqua di 38933 l/h (10,81 l/s) esso da luogo ad una perdita
di carico all'evaporatore di circa 44,98 kPa.
Si deve poi tenere in considerazione la perdita di carico del circuito idrico che collega la centrale
frigorifera con la copertura dell'edificio, ove é installato il gruppo; detta perdita ammonta a circa
25 kPa dovuti a:
- m 40 di tubazioni di diametro ∅ = 107/114 mm;
- n. 14 curve a 90 gradi;
- n. 2 TEE di imbocco e sbocco;
- n. 2 giunti antivibranti DN 100;
- n. 1 filtro a Y avente diametro DN 100;
- n. 1 valvola di ritegno a disco di diametro DN 100;
- n. 4 valvole a saracinesca di diametro DN 100.
55
Tabella 15
DATI TECNICI
Modello: RV0901L
Tipo di refrigerante
Compressore
Numero compressori
Numero circuiti
Gradini di parzializzazione
Tipo di evaporatore
Numero scambiatori
Attacchi idraulici ingresso
Attacchi idraulici uscita
Contenuto acqua evaporatore
Portata aria totale
Pressione sonora in campo libero a 10 metri di distanza
frontale con fattore di direzianalità 2
Potenza sonora
Corrente massima
Corrente di spunto
Dimensioni
Peso
Tensione di alimentazione: 400V/3+N/50Hz
Raffreddamento
Potenzialità frogorifera resa
Potenza elettrica assorbita totale
Temperatura aria esterna b.s.
Temperatura acqua in ingresso
Salto termico acqua
Temperatura acqua uscita
Portata acqua
Perdite di carico scambiatore
n°
n°
n°
n°
pollici
pollici
l
m3/s
dB(A)
dB(A)
A
mm
mm
mm
kg
90,5
159
260
2310
2200
3250
1970
W
W
°C
°C
°C
°C
l/s
kPa
217104
75132
32,00
11,79
4,79
7,00
10.81
44,98
A
Altezza
Larghezza
Profondità
R407C
monovite
1
1
3
piastre
1
2
2
10,5
22,7778
62,5
La totale perdita del circuito risulta perciò di 70 kPa, cui deve aggiungersi la prevalenza necessaria
per il funzionamento del circuito di iniezione, che dipende dalla scelta della valvola a tre vie di
iniezione. Selezionando questo componente con una perdita di carico di circa 10 kPa in
corrispondenza della portata massima iniettata di 3974 l/h si può fissare in 68 kPa la prevalenza
della pompa primaria (P1).
Il circuito idraulico di centrale sarà poi completato dalla pompa (P2) di alimentazione delle
batterie di raffreddamento e deumidificazione delle centrali di trattamento dell'aria e dalla pompa
(P3) di alimentazione del circuito dei ventilconvettori.
La pompa (P2) avrà una prevalenza pari a quella corrispondente alle perdite di carico del circuito
batterie fredde (87 kPa) diminuita della pressione disponibile sul collettore di mandata (10 kPa),
necessaria per il funzionamento della valvola di iniezione.
La pompa (P3) avrà una prevalenza pari a quella corrispondente alle perdite di carico del circuito
generale dei ventilconvettori a valle della valvola di iniezione e fino al terminale più
sfavorito (62 kPa).
56
In tutti quei casi nei quali, per ragioni di carattere normativo o di gestione degli impianti, non vi é
la possibilità di fare funzionare la centrale termica nei periodi medio stagionali ed estivo, la
produzione di acqua calda per l'alimentazione delle batterie di post-riscaldamento può essere
effettuata utilizzando il calore disponibile al condensatore del gruppo frigorifero.
Fra le varie possibilità di utilizzo dell'energia presente nel gas frigorifero uscente dal
compressore ed inviato al condensatore, si segnalano:
- l'utilizzo del solo calore sensibile del gas compresso, che subisce un raffreddamento da circa
100 ÷ 120 °C fino alla temperatura corrispondente alla saturazione, in un apposito scambiatore
detto desurriscaldatore; la quantità di calore massima ottenibile da questo sistema é pari a circa
il 18 ÷ 22% del totale calore disponibile al condensatore e la temperatura dell'acqua prodotta é
normalmente dell'ordine di 50 °C;
- l'utilizzo parziale o totale del calore di condensazione mediante veri e propri condensatori di
recupero affiancati a quelli principali del gruppo frigorifero; in questo caso é però opportuno
mantenere più bassa possibile la temperatura dell'acqua calda prodotta (40÷45 °C) onde evitare
di penalizzare eccessivamente la resa del gruppo refrigeratore d'acqua costringendolo ad
operare con pressioni di condensazione più elevate di quelle a cui opererebbe normalmente.
La scelta fra queste due opzioni dipende innanzitutto dalla entità del carico di post-riscaldamento
richiesto .
Se il calore corrispondente al desurriscaldamento é sufficiente, la prima opzione é senza dubbio
preferibile, sia in termini di costo dello scambiatore supplementare che di costo generale di
impianto.
Infatti l'impiego del calore di recupero dal condensatore (o dal desurriscaldatore) del gruppo
frigorifero comporta la realizzazione di una rete indipendente di tubazioni, con relativa/e pompa/e
di circolazione e accessori, per il collegamento delle batterie di post-riscaldamento con il gruppo
refrigeratore d'acqua.
L'utilizzo nelle batterie di post-riscaldamento di acqua calda a temperature inferiori a quelle
usuali (75 °C) comporta inoltre la necessità di un loro ridimensionamento, in termini di numero di
ranghi e di portata, dato che i salti termici impiegati nei circuiti di recupero del calore (5 ÷ 6 °C)
sono di solito nettamente inferiori a quelli adottati (15 °C) nei circuiti operanti con acqua di
caldaia.
Naturalmente i gruppi frigoriferi previsti per questo tipo di funzionamento dovranno essere
corredati di tutta una serie di organi di controllo della temperature e delle pressioni di
funzionamento, atti a garantire la sicurezza della macchina ed il suo corretto funzionamento come
refrigeratore d'acqua.
Vasi di espansione chiusi
Per la definizione completa dei componenti della centrale termica e frigorifera é necessario
dimensionare ora i vasi di espansione chiusi e la valvola di sicurezza.
É innanzi tutto necessario definire:
57
a) contenuti d'acqua delle varie parti costituenti l'impianto, sia per quanto attiene al
funzionamento invernale che estivo. Risultano pertanto i seguenti contenuti:
1) rete radiatori
2) rete ventilconvettori
3) circuito primario caldo in centrale
4) radiatori
5) ventilconvettori
6) circuito batterie calde CTA
7) circuito batterie fredde CTA
8) caldaia
9) circuito primario refrigeratore d'acqua
10) evaporatore del refrigeratore d'acqua
: 60 l
: 790 l
: 320 l
: 25 l
: 55 l
: 254 l
: 928 l
: 250 l
: 420 l
: 61 l.
La somma dei termini 1-2-3-4-5-6-8 fornisce il contenuto invernale d'acqua dell'impianto
Ci = 1754 litri.
La somma dei termini 2-5-7-9-10 fornisce il contenuto estivo d'acqua dell'impianto
Ce = 2254 litri.
b) La pressione iniziale assoluta dell'impianto, data dall'altezza idrostatica dello stesso in
corrispondenza al punto di installazione del vaso di espansione, maggiorato di almeno 0,3 ÷
0,5 bar per sicurezza.
Nel caso in esame, l'altezza idrostatica dell'impianto é, nel caso invernale di 7,0 m
(ventilconvettori del piano primo installati a quota +5,00 e vaso di espansione in centrale termica a
quota -2,00) mentre nel caso estivo é di 10 m (gruppo frigorifero in copertura a quota +8,00 e vaso
di espansione in centrale a quota -2,00).
Risulta così che la pressione iniziale da considerare nel caso invernale é di 2 bar e nel caso estivo é
di 2,3 bar.
c) Si definisce la pressione finale assoluta (Pf) dell'impianto, coincidente con quella cui é tarata
la valvola di sicurezza, dipendente dalla pressione massima di funzionamento dei terminali o
della caldaia oltre che della pressione idrostatica; di solito questo valore é mantenuto nei limiti
di 4-5 bar assoluti (si fissa P = 4,5 bar).
d) Si definisce il coefficiente (E) di espansione dell'acqua nel campo delle temperature di
funzionamento; a tale fine si può fare riferimento alla tabella 16.
Tabella 16 - Coefficiente (E) di espansione dell'acqua
Temperatura massima dell'acqua (°C)
°C
E
20
30
40
50
60
70
80
90
0,001 0,005 0,009 0,013 0,018 0,023 0,029 0,035
Per il caso in esame si possono adottare i valori:
per il funzionamento invernale
E = 0,035
per il funzionamento estivo
E = 0,005.
58
Si calcola la capacità (V) dei vasi di espansione chiusi secondo la formula:
V = (C x E)/(1 - Pi/Pf)
risulta pertanto:
Vi = (1754 x 0,035)/(1 - 2,0/4,5) = 110 l
Ve = (2254 x 0,005)/(1 - 2,3/4,5) = 23 l
La capacità dei vasi di espansione effettivamente installati dovrà eguagliare quella calcolata con
una tolleranza del +/- 10%.
Il calcolo del contenuto d'acqua del circuito estivo consente inoltre di valutare la necessità o meno
di prevedere l'installazione di un serbatoio di accumulo, avente lo scopo di ridurre il numero di
accensioni e spegnimenti del refrigeratore, assicurando così una temperatura dell'acqua di
alimentazione all'impianto più costante e salvaguardando i compressori da un eccessivo numero di
partenze orarie. Per evitare questo inconveniente, i costruttori di gruppi refrigeratori d'acqua
equipaggiano le macchine con temporizzatori di avviamento che impediscono partenze ravvicinate
con frequenze superiori a 6 minuti.
Questo tempo é sufficiente per consentire l'equilibratura delle pressioni all'interno del circuito
frigorifero, evitando così stress al motore elettrico del compressore, ma potrebbe essere troppo
lungo per le utenze che, in situazione di carico vedrebbero aumentare la temperatura di mandata
dell'acqua refrigerata.
L'accumulo ha perciò anche una funzione di smorzamento di questo effetto, a vantaggio del
mantenimento delle regolari condizioni di funzionamento dell'intero impianto; di ciò si deve
tenere conto particolarmente nei casi in cui risulta molto ridotta l'estensione dei circuiti idraulici,
come tipicamente avviene per quelli che alimentano solo condizionatori centrali.
Uno dei criteri di verifica della adeguata capacità dell'impianto é quello che fissa un minimo di 20
litri (ottimale 25) di acqua per ogni kW di potenza frigorifera disponibile al gradino più basso di
parzializzazione del refrigeratore d'acqua.
Nel caso in esame il refrigeratore d'acqua é dotato di un compressore di tipo monovite, con di serie
tre gradini di parzializzazione (40 – 71 – 100) rispettivamente con potenze di 88 – 154 – 217 kW;
il contenuto di acqua minimo richiesto per l'impianto é dunque di 1760 litri a fronte di un valore
calcolato di 2254 litri e non si rende perciò necessaria l'installazione di serbatoi di accumulo.
Valvola di sicurezza
Per la scelta della valvola di sicurezza é necessario ricorrere ai cataloghi di costruttori per
selezionare un modello di diametro tale da scaricare, alla pressione relativa di intervento prevista
di 3,5 bar, almeno la potenza termica prodotta in caldaia e cioè 220 kW.
Nel caso in esame si prevede l'installazione di una valvola di diametro nominale 1/2".
59
12
SISTEMA DI REGOLAZIONE DELL'IMPIANTO
I sistemi di regolazione dovranno essere in grado di mantenere i parametri di funzionamento degli
impianti nel campo di variazione delle tolleranze previste, al variare delle condizioni di carico
termico e frigorifero.
Alcuni di questi sistemi di regolazione sono già installati a bordo di apparecchiature come il
generatore di calore ed il gruppo frigorifero per il controllo della temperatura dei fluidi primari
termovettori.
La regolazione della temperatura ambiente come già detto sarà effettuata mediante termostato
agente sull'attacco e stacco del ventilatore dei ventilconvettori.
Nei locali dotati di radiatori la temperatura invernale sarà controllata dalle valvole termostatiche
installate su ciascun corpo scaldante.
La regolazione invernale della temperatura di mandata dell'acqua calda ai ventilconvettori sarà
effettuata mediante la valvola a tre vie V2 comandata, tramite il regolatore elettronico RET2 ad
azione proporzionale, su comando della sonda di temperatura T2 e dotato di compensazione in
funzione della temperatura esterna.
Quest'ultima prerogativa si rende necessaria per evitare che si possa avere surriscaldamento dei
locali a causa dell'effetto convettivo creato dal passaggio di acqua calda nella batteria anche a
ventilatore fermo.
Questo effetto risulta particolarmente sensibile nelle mezze stagioni quando il carico termico in
ambiente si riduce notevolmente.
É perciò opportuno, in questa situazione diminuire proporzionalmente anche la temperatura di
mandata dell'acqua ai ventilconvettori con una apposita compensazione, ad esempio la seguente:
T esterna
T di mandata
-5 °C
40 °C
15 °C
30 °C
Per evitare agli utenti sensazioni di freddo specialmente nelle fasi di avviamento dell'impianto é
buona norma prevedere sulla tubazione generale di alimentazione dell'acqua ai ventilconvettori
una sonda di limite di minima temperatura, che inibisce il funzionamento dei terminali al di sotto
del valore impostato (normalmente 25°C); tale sonda andrà disattivata nel funzionamento estivo.
La regolazione estiva della temperatura di mandata dell'acqua temperata fredda ai ventilconvettori
sarà effettuata mediante la valvola a tre vie V1 comandata, tramite il regolatore elettronico RET1
ad acqua proporzionale, a punto fisso, con valore di taratura di 13 °C misurata dalla sonda di
temperatura T1.
Analogamente, si prevede la regolazione a punto fisso con compensazione in funzione della
temperatura esterna per l'acqua del circuito radiatori, mediante l'impiego della sonda T3 ad
immersione del regolatore elettronico RET3 e della valvola V3; in questo caso i valori di
compensazione potranno essere i seguenti:
T esterna
T di mandata
-5 °C
75 °C
15 °C
30 °C
60
Lo schema di regolazione della centrale di trattamento dell'aria primaria é illustrato nella figura 13
che ipotizza l'impiego di regolazione di tipo elettrico o elettronico.
Funzionamento invernale
Il condizionatore centrale opera con l'intera portata di aria esterna previa serranda di presa tramite
il servocomando (S1), in base ad un programma a tempo.
La temperatura dell'aria a valle del dispositivo umidificatore é controllata dalla sonda di
temperatura T1 che, per mezzo del regolatore (RE1) agisce sulla valvola (V1) di alimentazione
della batteria di preriscaldamento.
La temperatura dell'aria in mandata é controllata dalla sonda (T2) posta sulla canalizzazione di
mandata dell'aria ed agente, tramite il regolatore (RE3) sulla valvola (V4) della batteria di
postriscaldamento;
Il termostato antigelo protegge le batterie dal pericolo di gelo intercettando l'alimentazione
elettrica al servocomando (S1) (dotato di ritorno a molla in posizione di chiusura) al ventilatore di
mandata (VM) ed al torrino di estrazione (TE).
L'umidità relativa é controllata dalla sonda (U1) installato su uno dei condotti di espulsione
dell'aria a monte del torrino di estrazione (TE), agente, tramite il regolatore (RE2) ad azione onoff sulla pompa del dispositivo di umidificazione.
Punti di taratura invernali
T1
14 °C
T2
15,7 °C
U1
46%55%
TA
-
∆P
200 Pa
Funzionamento estivo
Il condizionatore centrale opera con l'intera portata di aria esterna, previa apertura della serranda
di presa tramite il servocomando (S1), in base ad un programma a tempo.
La temperatura di mandata é controllata dalla sonda (T2) ed agente, tramite il regolatore (RE3),
sulla valvola (V4) di regolazione della batteria di post- riscaldamento.
La temperatura di saturazione é controllata dalla sonda (T1) agente, mediante il regolare (RE2)
sulla valvola di regolazione (V2) della batteria di raffreddamento e deumidificazione.
L'umidità relativa é controllata dalla sonda (U1) posta sulla canalizzazione di espulsione dell'aria
ed agente, tramite il regolatore (RE2), sulla valvola di regolazione (V2) della batteria di
raffreddamento e deumidificazione.
Punti di taratura estivi
T1
13 °C
T2
20 °C
U1
55%
TA
-
DP
200 Pa
61
Figura 13
62
ALLEGATO 1
TRASMITTANZA DELLE STRUTTURE
63
Sigla della struttura n° 1: STR 101
Descrizione: parete verticale esterna
Parete verticale esterna con isolamento e barriera al vapore
Giacitura:
VE struttura verticale rivolta verso l’esterno
Materiali
1
2
3
4
5
6
INT17
MUR19
ISO58
BVA9
MUR19
INT6
Spessore
(m)
Intonaco plastico
Mattoni medi (forati)
Stiferite
Barriera vapore
Mattoni medi (forati)
Int. Calce-sabbia (int.)
0,030
0,130
0,040
0,002
0,130
0,020
Spessore della struttura
(m)
: 0.352
Peso per m2 della struttura
(kg/m2)
: 549
Coefficiente di assorbimento est.
Densità
(kg/m3)
1400,00
1800,00
30,00
1100,00
1800,00
1800,00
Conduttività
(kcal/hm°C)
0,260
0,420
0,033
0,200
0,420
0,600
Conduttività
(W/m°C)
0,302
0,488
0,038
0,233
0,488
0,698
Conduttanza
(kcal/hm2°C)
8,667
3,231
0,825
100,000
3,231
30,000
Conduttanza
(W/m2°C)
10,077
3,757
0,959
116,279
3,757
34,884
: 0.5
Coefficiente liminare esterno
(W/m2°C) : 23.255
Coefficiente liminare interno
(W/m2°C) : 8.139
Resistenza unitaria struttura R
(m2°C/W) : 1.711
Trasmittanza totale K
(W/m°C) : 0.532
Sigla della struttura n° 2: STR 102
Descrizione: parete verticale esterna
Parete verticale esterna con isolamento e barriera al vapore
Giacitura:
VE struttura verticale rivolta verso l’esterno
Materiali
1
2
3
4
5
INT17
CLS1
ISO58
BVA9
INT6
Spessore
(m)
Intonaco plastico
Calcestruzzo armato
Stiferite
Barriera vapore
Int. Calce-sabbia (int.)
0,020
0.300
0,010
0,002
0,020
Spessore della struttura
(m)
: 0.352
Peso per m2 della struttura
(kg/m2)
: 787
Coefficiente di assorbimento est.
Densità
(kg/m3)
1400,00
2400.00
30,00
1100,00
1800,00
Conduttività
(kcal/hm°C)
0,260
1.300
0,033
0,200
0,600
Conduttività
(W/m°C)
0,302
1.512
0,038
0,233
0,698
Conduttanza
(kcal/hm2°C)
13.000
4.333
3.300
100,000
30,000
Conduttanza
(W/m2°C)
15.116
5.039
3.837
116,279
34,884
: 0.5
Coefficiente liminare esterno
(W/m2°C) : 23.255
Coefficiente liminare interno
(W/m2°C) : 8.139
Resistenza unitaria struttura R
(m2°C/W) : 0.562
Trasmittanza totale K
(W/m°C) : 1.373
64
Sigla della struttura n° 3: PAV 100
Descrizione: pavimento
Pavimento con flusso discendente
Giacitura:
PE pavimento rivolto verso l’esterno
Materiali
1
2
3
4
5
6
INT6
SOL3
CLS1
CLS30
SOT1
PAV2
Spessore
(m)
Int. Calce-sabbia (int.)
Soletta in laterizio
Calcestruzzo armato
CLS di argilla espansa
Sottofondo sabbia-cemento
Piastrelle in cotto
Spessore della struttura
(m)
Peso per m2 della struttura
(kg/m2)
Coefficiente di assorbimento est.
0,020
0.280
0.400
0.100
0.030
0.010
Densità
(kg/m3)
1800,00
1800.00
2400.00
1300.00
2200.00
1800,00
Conduttività
(kcal/hm°C)
Conduttività
(W/m°C)
0,600
0.710
1.300
1.120
1.200
0,800
0,698
0.826
1.512
1.302
1.395
0,930
Conduttanza
(kcal/hm2°C)
30,000
2.536
32.500
11.200
40.000
80,000
Conduttanza
(W/m2°C)
34,884
2.948
37.791
13.023
46.512
93.023
: 0.48
: 850
: 0.7
Coefficiente liminare esterno
(W/m2°C) : 16.279
Coefficiente liminare interno
(W/m2°C) : 5.813
Resistenza unitaria struttura R
(m2°C/W) : 0.503
Trasmittanza totale K
(W/m°C) : 1.357
Sigla della struttura n° 4: FIN 2
Descrizione: finestra esterna
Finestra esterna con retrocamera e telaio in legno
Giacitura:
VE struttura verticale rivolta verso l’esterno
Materiali
1 VET1
2 INA6
3 VET1
Spessore
(m)
Vetro monolitico
Intercapedine aria V. 20mm
Vetro monolitico
Spessore della struttura
(m)
: 0.026
Peso per m2 della struttura
(kg/m2)
: 15
Coefficiente di assorbimento est.
0.003
0.020
0.003
Densità
(kg/m3)
2500,00
1.200
2500.00
Conduttività
(kcal/hm°C)
0,800
0.110
0.800
Conduttività
(W/m°C)
0,930
0.128
0.930
Conduttanza
(kcal/hm2°C)
266.660
5.500
266.660
Conduttanza
(W/m2°C)
310.070
6.395
310.070
: 0.5
Coefficiente liminare esterno
(W/m2°C) : 23.255
Coefficiente liminare interno
(W/m2°C) : 8.139
Resistenza unitaria struttura R
(m2°C/W) : 0.162
Trasmittanza totale K
(W/m°C) : 3.042
65
Sigla della struttura n° 5 SOL 100
Descrizione: solaio interno
Solaio interno isolato con barriera al vapore
Giacitura:
SI solaio rivolto verso un locale interno
Materiali
1
2
3
4
5
ISO58
BVA10
CLS1
SOL3
INT6
Spessore
(m)
Stiferite
Barriera al vapore
Calcestruzzo armato
Soletta in laterizio
Int. Calce-sabbia (int.)
0.040
0.005
0.040
0.240
0,020
Spessore della struttura
(m)
: 0.345
Peso per m2 della struttura
(kg/m2)
: 571
Coefficiente di assorbimento est.
Densità
(kg/m3)
30,00
1200.00
2400.00
1800.00
1800,00
Conduttività
(kcal/hm°C)
0.033
0.200
1.300
0.710
0,600
Conduttività
(W/m°C)
0.038
0.233
1.512
0.826
0,698
Conduttanza
(kcal/hm2°C)
0.825
40.000
32.500
2.958
30,000
Conduttanza
(W/m2°C)
0.959
46.512
37.791
3.440
34,884
: 0.5
Coefficiente liminare esterno
(W/m2°C) : 9.302
Coefficiente liminare interno
(W/m2°C) : 9.302
Resistenza unitaria struttura R
(m2°C/W) : 1.409
Trasmittanza totale K
(W/m°C) : 0.615
Sigla della struttura n° 6 SOL 101
Descrizione: solaio esterno
Solaio esterno con isolatamente e con barriera al vapore
Giacitura:
SE solaio rivolto verso l’esterno
Materiali
1
2
3
4
ISO58
SOL1
BVA9
ISO23
Spessore
(m)
Stiferite
Soletta in latezio
Barriera al vapore
Polistirolo espanso
0.040
0.160
0.002
0.040
Spessore della struttura
(m)
: 0.242
Peso per m2 della struttura
(kg/m2)
: 180
Coefficiente di assorbimento est.
Densità
(kg/m3)
30,00
1100.00
1100.00
25.00
Conduttività
(kcal/hm°C)
0.033
0.460
0.200
0.030
Conduttività
(W/m°C)
0.038
0.535
0.233
0.035
Conduttanza
(kcal/hm2°C)
0.825
2.875
100.000
0.750
Conduttanza
(W/m2°C)
0.959
3.343
116.279
0.872
: 0.5
Coefficiente liminare esterno
(W/m2°C) : 23.255
Coefficiente liminare interno
(W/m2°C) : 9.302
Resistenza unitaria struttura R
(m2°C/W) : 2.496
Trasmittanza totale K
(W/m°C) : 0.377
66
Sigla della struttura n° 7 FIN 4
Descrizione: porta in legno
Porta esterna in legno
Giacitura:
VE struttura verticale rivolta verso l’esterno
Materiali
1 LEG4
Spessore
(m)
Legno di pino
0.050
Spessore della struttura
(m)
Peso per m2 della struttura
(kg/m2)
Coefficiente di assorbimento est.
Densità
(kg/m3)
545.00
Conduttività
(kcal/hm°C)
0.130
Conduttività
(W/m°C)
0.151
Conduttanza
(kcal/hm2°C)
2.600
Conduttanza
(W/m2°C)
3.023
: 0.05
: 27
: 0.7
Coefficiente liminare esterno
(W/m2°C) : 23.255
Coefficiente liminare interno
(W/m2°C) : 8.139
Resistenza unitaria struttura R
(m2°C/W) : 0.330
Trasmittanza totale K
(W/m°C) : 2.013
Sigla della struttura n° 8 FIN 10
Descrizione: finestra in vetrocemento
Finestra esterna in vetrocemento
Giacitura:
VE struttura verticale rivolta verso l’esterno
Materiali
1 VET8
Spessore
(m)
Vetrocemento
0.150
Spessore della struttura
(m)
Peso per m2 della struttura
(kg/m2)
Coefficiente di assorbimento est.
Densità
(kg/m3)
1000.00
Conduttività
(kcal/hm°C)
0.390
Conduttività
(W/m°C)
0.453
Conduttanza
(kcal/hm2°C)
2.600
Conduttanza
(W/m2°C)
3.023
: 0.15
: 150
: 0.5
Coefficiente liminare esterno
(W/m2°C) : 23.255
Coefficiente liminare interno
(W/m2°C) : 8.139
Resistenza unitaria struttura R
(m2°C/W) : 0.330
Trasmittanza totale K
(W/m°C) : 2.013
67
ALLEGATO 2
TABULATI DI CALCOLO
Tabulato 1 calcolo dei carichi invernali dell'edificio
68
DATI DI PROGETTO
Dati generali
Sigla identificazione progetto
Descrizione progetto
Ubicazione progetto
Committente
Progettista edile
Consulente termotecnico
Impresa costruttrice
Installatore impianti
Data di progetto
Data ultima revisione
: LUCIO3
: Palazzo municipale
: Provincia di Padova
: Ente comunale
:
:
:
:
: 31/01/1992
: 30/09/2004
Classe edificio
Ubicazione edificio
Altezza sul livello del mare (m)
Gradi giorno (°Cgg)
Zona climatica
: E.2 E.4(1)
: Ponte S. Nicolò
: 12
: 2383
:E
Dati geoclimatici
Località climatica di riferimento
Temperatura di progetto invernale (°C)
Conduttività termica del terreno
(W/m°C)
Temperatura acqua di falda
(°C)
Durata periodo di riscaldamento
(gg)
Temperatura media del mese più freddo (°C)
Velocità del vento
(m/s)
: Padova
: -5
: 2.90
: 12
: 180
: 1.5
: 1.5
Situazione ambientale
Correzione della temperatura esterna
(°C)
: edificio in piccolo agglomerato
: -1.0
Altezza s.l.m. località riferimento
Differenza di quota
Correz. temperatura est. per diff. quota
(m)
(m)
(°C)
: 12
:0
:0
Temperatura esterna di progetto proposta
Temperatura esterna di progetto adottata
(°C)
(°C)
: -6.0
: -5.0
69
N° progressivo locale
N° locale di riferimento
Descrizione del locale
: 001
: 001
: Ufficio ai servizi sociali
Piano di appartenenza: T
Categoria di destinazione d’uso : E..2
Impianto di riscaldamento
:1
Impianto di ventilazione meccanica :
Area della superficie (m2)
: 79,055
Altezza del locale (m)
Temperatura interna locale (°C)
: 20
N° ricambi orari d’aria naturali (vol/h)
:0
Zona di appartenenza : 1
Vol. netto locale (m3) : 268,787
: 3.4
N° ricambi orari d’aria forzati (vol/h)
:
Dispersioni (W) del locale ripartite per struttura disperdente
Struttura
K
Sup.
(W/m2°C)
M2
STR101
PAV100
FIN2
0.533
1,357
3.043
Totale
Esterno
W
Q trasm.
Loc. n.r. Loc. adiac.
W
W
Totale
W
80.8
79.1
13.2
1131
0
1004
0
1610
0
0
0
0
1131
1610
1004
173.0
2135
1610
0
3475
Area della superficie disperdente:
esterno
Esterno
Potenza totale dispersa
m2
m2
94.0
79.1
conduzione
W
.4493.7
Potenza totale max. disperdibile per legge (W)
altri locali
Totale
Loc. non risc.
m2
m2
0.0
ventilazione
173.0
recupero
totale
W
W
W
0.0
0.0
4493.7
: 6460.346
Rapporto Area sup. int. Verso est./Vol netto del locale : 0.643
CD max ammesso dalla legge per il locale (W/m3°C) : 0.961
CD effettivi del locale
(W/m3°C) : 0.668
Non è stato superato il valore max del coeff. di disp.
70
N° progressivo locale
N° locale di riferimento
: 002
: 002
Descrizione del locale
: Copie + archivio
Piano di appartenenza: T
Categoria di destinazione d’uso : E..2
Impianto di riscaldamento
:1
Impianto di ventilazione meccanica :
Area della superficie (m2)
: 15.52
Altezza del locale (m)
Temperatura interna locale (°C)
: 20
N° ricambi orari d’aria naturali (vol/h)
:0
Zona di appartenenza : 1
Vol. netto locale (m3) : 52.798
: 3.4
N° ricambi orari d’aria forzati (vol/h)
:
Dispersioni (W) del locale ripartite per struttura disperdente
Struttura
K
(W/m2°C)
STR101
PAV100
FIN2
Sup.
M2
0.533
1,357
3.043
Totale
Esterno
W
Q trasm.
Loc. n.r. Loc. adiac.
W
W
Totale
W
8.2
15.5
2.6
110
0
201
0
316
0
0
0
0
110
316
201
26.4
311
316
0
627
Area della superficie disperdente:
Potenza totale dispersa
esterno
Totale
Loc. non risc.
m2
m2
m2
m2
10.9
15.5
0.0
26.4
conduzione
Potenza totale max. disperdibile per legge (W)
altri locali
Esterno
ventilazione
recupero
totale
W
W
W
W
720.5
0.0
0.0
720.5
: 982.32
Rapporto Area sup. int. Verso est./Vol netto del locale : 0.500
CD max ammesso dalla legge per il locale (W/m3°C) : 0.744
CD effettivi del locale
(W/m3°C) : 0.546
Non è stato superato il valore max del coeff. di disp.
71
N° progressivo locale
N° locale di riferimento
: 051
: 051
Descrizione del locale
: sala consiliare
Piano di appartenenza: T
Categoria di destinazione d’uso : E.4(1)
Impianto di riscaldamento
:1
Impianto di ventilazione meccanica :
Area della superficie (m2)
: 289
Altezza del locale (m)
Temperatura interna locale (°C)
: 20
N° ricambi orari d’aria naturali (vol/h)
: 0.5
Zona di appartenenza : 3
Vol. netto locale (m3) : 2861.1
: 9.9
N° ricambi orari d’aria forzati (vol/h)
:
Dispersioni (W) del locale ripartite per struttura disperdente
Struttura
K
(W/m2°C)
STR101
PAV100
FIN2
SOL101
Totale
1,533
1,357
3.043
0.378
Sup.
Esterno
W
m2
558.6
100.0
66.5
294.0
1019.1
21115
0
5365
2776
29256
Area della superficie disperdente:
Potenza totale dispersa
0
2036
0
0
0
0
2036
0
esterno
altri locali
Esterno
Loc. non risc.
m2
m2
919.1
100
conduzione
W
.4
Potenza totale max. disperdibile per legge (W)
Q trasm.
Loc. n.r. Loc. adiac.
W
W
m2
21115
2036
5365
2776
31292
Totale
m2
0.0
ventilazione
Totale
W
1019.1
recupero
totale
W
W
W
0.0
0.0
42244.4
: 42417.46
Rapporto Area sup. int. Verso est./Vol netto del locale : 0.356
CD max ammesso dalla legge per il locale (W/m3°C) : 0.593
CD effettivi del locale
(W/m3°C) : 0.590
Non è stato superato il valore max del coeff. di disp.
72
Riepilogo delle dispersioni
N° loc.
Q conduz.
W
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
4494
721
704
1486
4646
169
135
32
32
1242
1737
1242
300
24
24
24
1572
862
1905
430
570
1614
89
165
869
1364
1306
1621
2706
263
1206
3956
137
226
53
53
944
1229
944
943
226
40
40
40
3892
1232
1693
559
2131
262
42244
Totale
94398
N° ric.
V/h
0
0
0
0
0
0,5
0,5
0,5
0,5
0
0
0
0,5
0,5
0,5
0,5
0
0
0
0
0
0
0,5
0,5
0
0
0
0
0
0,5
0
0
0,5
0,5
0,5
0,5
0
0
0
0
0,5
0,5
0,5
0,5
0
0
0
0
0
0
0
Q Ventilaz
W
Q totale
W
Superficie
m2
Vol. netto
m3
0
0
0
0
0
48
86
20
20
0
0
0
134
15
15
15
0
0
0
0
0
0
56
54
0
0
0
0
0
96
0
0
44
78
18
18
0
0
0
0
122
14
14
14
0
0
0
0
0
0
0
4494
721
704
1486
4646
217
221
52
52
1242
1737
1242
434
39
39
39
1572
862
1905
430
570
1614
145
219
869
1364
1306
1621
2706
359
1206
3956
181
304
72
72
944
1229
944
943
348
54
54
54
3892
1232
1693
559
2131
262
42244
173,0
26,4
24,5
51,8
158,8
5,0
5,8
1,4
1,4
54,3
68,1
54,3
10,7
1,0
1,0
1,0
50,8
28,7
52,0
14,7
24,4
44,1
3,8
8,4
29,8
42,9
51,1
73,5
111,3
15,8
50,8
151,7
4,8
5,8
1,4
1,4
48,5
35,0
35,9
48,5
10,6
1,0
1,0
1,0
151,7
50,8
73,5
20,7
83,1
15,8
1019.1
268,8
52,8
52,1
147,1
267,1
11,1
19,7
4,6
4,6
139,5
178,5
139,5
30,7
3,5
3,5
3,5
101,2
59,8
71,1
33,7
83,7
59,8
12,9
12,4
62,6
85,7
106,3
96,3
210,5
22,0
133,3
243,6
10,1
17,9
4,2
4,2
127,1
108,5
67,0
127,1
28,0
3,2
3,2
3,2
243,6
133,6
96,2
35,0
157,1
22,0
2861.1
17057
111455
3001.9
6773.8
73
ALLEGATO 2
TABULATI DI CALCOLO
Tabulato 2 calcolo dei carichi estivi dell'edificio
74
DATI DI PROGETTO
Dati generali
Edificio
Ubicazione
: palazzo municipale
: provincia di Padova
Committente
Progettista edile
Progettista termotecnico
Impresa costruttrice
Installatore impianti
: Ente comunale
:
:
:
:
Data del progetto
Data ultima revisione
: 31/01/1992
: 30/09/2004
Caratteristiche geografiche del luogo di edificazione
Località
Altezza s.l.m.
(m)
Località climatica di riferimento
: Ponte San Nicolò
: 12
: Padova
Dati caratteristici fisici e geoclimatici della località effettiva
Temperatura b.s. esterna (ore 15)
Temperatura b.u. esterna (ore 15)
Latitudine
Escursione termica giornaliera
Escursione termica annua
Velocità del vento
(°C)
(°C)
(°)
(°C)
(°C)
(m/s)
: 34
: 23.7
: 45
: 11
: 39
: 1.5
Temperature ed umidità esterne
Ora
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
T °C b.s. 26.1
8
27.3
28.5
29.8
31.0
32.3
33.5
34.0
33.5
33.0
32.5
31.4
T °C b.u. 22.0
22.3
22.5
23.0
23.5
23.8
24.0
24.0
24.0
23.8
23.5
23.3
U.R.%
64.9
60.0
56.6
53.6
49.4
45.7
43.8
45.7
46.4
47.2
50.5
70.3
Condizioni di progetto
Ore di funzionamento dell’impianto : 12
Mese di riferimento del progetto
: 7 (luglio)
75
N° progressivo locale
:1
N° locale di riferimento
Descrizione locale
Piano di appartenenza
Zona di utilizzazione
Superficie in pianta del locale
Altezza del locale
Superficie disperdente totale
Peso del pavimento
Volume netto del locale
m2)
(m)
(m2)
(kg/(m2)
m3)
1
: ufficio ai servizi sociali
: terra
:1
: 79.055
: 3.4
: 93.96
: 450
: 268.8
Dati termoigrometrici di progetto
Temperatura estiva interna del locale
Umidità relativa interna del locale
N° di ricambi orari d’aria
(°C) : 26
(%) : 50
(vol/h) : 0.5
Carichi interni
N° di persone mediamente presenti
Grado di attività
(1 – 11)
Carichi interni
Carico dovuto alle persone
Riscaldamento elettrico
Illuminazione ad incandescenza
Illuminazione a fluorescenza
Presenza di motori elettrici
Altri carichi sensibili
Altri carichi latenti
Carichi interni totali
:8
:4
sensibili
frig/h W
440 512
0
0
860 1000
0
0
0
0
latenti
frig/h W
480 558
0
0
0
1300 1512 480
0
558
76
N° progressivo del locale: 1
Rientrate di calore alle varie ore del giorno
Ora
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Q trasm. Q irragg. Q infiltrazione
W
-124
-77
-28
42
115
218
316
379
375
388
368
299
W
784
1058
1316
1496
1604
1590
1491
1265
957
585
394
0
Sens.
W
Lat.
W
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Altri carichi
Sens.
W
1512
1512
1512
1512
1512
1512
1512
1512
1512
1512
1512
1512
Q totale
Lat.
Sens.
W
W
558
2172
558
2493
558
2799
558
3050
558
3231
558
3320
558
3319
558
3156
558
2844
558
2484
558
2274
558
1811
Lat.
W
558
558
558
558
558
558
558
558
558
558
558
558
Totale
W
2730
3051
3357
3608
3789
3878
3877
3714
3402
3042
2832
2369
Rientrate di calore alle varie ore del giorno suddivise in calore sensibile e latente
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Ora Q tot. Q tot. Q sens. Q sens. Q lat. Q lat. R=Qs/Qt
(frig/h)
W
(frig/h)
W
(frig/h)
W
2348
2730
1868
2172
480
558 0.795
2624
3051
2144
2493
480
558 0.817
2887
3357
2407
2799
480
558 0.833
3103
3608
2623
3050
480
558 0.845
3258
3789
2778
3231
480
558 0.852
3335
3878
2855
3320
480
558 0.856
3334
3877
2854
3319
480
558 0.856
3194
3714
2714
3156
480
558 0.849
2926
3402
2446
2844
480
558 0.835
2617
3042
2137
2484
480
558 0.816
2435
2832
1955
2274
480
558 0.802
2037
2369
1557
1811
480
558 0.764
Riepilogo della condizioni di massimo carico
Ora di massimo carico
Rientrate di calore max. per trasmissione (W)
Rientrate di calore max per irraggiamento (W)
Rientrate di calore max per ventilazione
(W)
Carichi interni
(W)
: 13
: 218
: 1590
:
: 2070
Rientrate di calore totali
: 3878
(W)
77
N° progressivo locale
:2
N° locale di riferimento
Descrizione locale
Piano di appartenenza
Zona di utilizzazione
Superficie in pianta del locale
Altezza del locale
Superficie disperdente totale
Peso del pavimento
Volume netto del locale
(m2)
(m)
(m2)
(kg/(m2)
m3)
:2
: Copie + archivio
: terra
:1
: 15.52
: 3.4
: 10.88
: 450
: 52.768
Dati termoigrometrici di progetto
Temperatura estiva interna del locale
Umidità relativa interna del locale
N° di ricambi orari d’aria
(°C) : 26
(%) : 50
(vol/h) : 0
Carichi interni
N° di persone mediamente presenti
Grado di attività
(1 – 11)
Carichi interni
Carico dovuto alle persone
Riscaldamento elettrico
Illuminazione ad incandescenza
Illuminazione a fluorescenza
Presenza di motori elettrici
Altri carichi sensibili
Altri carichi latenti
Carichi interni totali
:1
:6
sensibili
frig/h W
55
64
645 750
0
0
214
250
0
0
0
0
915
1064
latenti
frig/h W
70
81
0
70
0
81
78
N° progressivo del locale: 2
Rientrate di calore alle varie ore del giorno
Ora
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Q trasm. Q irragg. Q infiltrazione
W
-20
-11
-2
9
21
36
52
62
61
62
59
57
W
157
212
263
299
321
318
298
253
191
117
79
0
Sens.
W
Lat.
W
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Altri carichi
Sens.
W
1064
1064
1064
1064
1064
1064
1064
1064
1064
1064
1064
1064
Q totale
Lat.
Sens.
W
W
81
1200
81
1265
81
1325
81
1372
81
1406
81
1418
81
1415
81
1379
81
1317
81
1243
81
1201
81
1111
Lat.
W
81
81
81
81
81
81
81
81
81
81
81
81
Totale
W
1282
1346
1407
1454
1487
1500
1496
1461
1398
1324
1283
1192
Rientrate di calore alle varie ore del giorno suddivise in calore sensibile e latente
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Ora Q tot. Q tot. Q sens. Q sens. Q lat. Q lat. R=Qs/Qt
(frig/h)
W
(frig/h)
W
(frig/h)
W
1102
1282
1032
1200
70
81 0.936
1158
1346
1088
1265
70
81 0.939
1210
1407
1140
135
70
81 0.942
1250
1454
1180
1372
70
81 0.944
1279
1487
1209
1406
70
81 0.945
1290
1500
1220
1418
70
81 0.945
1287
1496
1217
1415
70
81 0.945
1256
1461
1186
1379
70
81 0.944
1202
1398
1132
1317
70
81 0.941
1139
1324
1069
1243
70
81 0.938
1103
1283
1033
1201
70
81 0.936
1025
1193
955
1111
70
81 0.931
Riepilogo della condizioni di massimo carico
Ora di massimo carico
Rientrate di calore max. per trasmissione (W)
Rientrate di calore max per irraggiamento (W)
Rientrate di calore max per ventilazione
(W)
Carichi interni
(W)
: 13
: 36
: 318
: 0
: 1145
Rientrate di calore totali
: 1500
(W)
79
N° progressivo locale
: 51
N° locale di riferimento
Descrizione locale
Piano di appartenenza
Zona di utilizzazione
Superficie in pianta del locale
Altezza del locale
Superficie disperdente totale
Peso del pavimento
Volume netto del locale
(m2)
(m)
(m2)
(kg/(m2)
(m3)
: 51
: sala consiliare
: terra
:2
: 289
: 9.9
: 932.15
: 450
: 2861.1
Dati termoigrometrici di progetto
Temperatura estiva interna del locale
Umidità relativa interna del locale
N° di ricambi orari d’aria
Carichi interni
N° di persone mediamente presenti
Grado di attività
(1 – 11)
Carichi interni
Carico dovuto alle persone
Riscaldamento elettrico
Illuminazione ad incandescenza
Illuminazione a fluorescenza
Presenza di motori elettrici
Altri carichi sensibili
Altri carichi latenti
Carichi interni totali
(°C) : 26
(%) : 50
(vol/h) :
: 250
:4
sensibili
frig/h
W
13750 15988
0
0
2580
3000
5375
6250
0
0
0
0
21705
25238
latenti
frig/h
W
15000 17442
0
15000
0
17442
80
N° progressivo del locale: 51
Rientrate di calore alle varie ore del giorno
Ora
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Q trasm. Q irragg. Q infiltrazione
Altri carichi
Q totale
Totale
Sens.
Lat.
Sens.
Lat.
Sens.
Lat.
W
W
W
W
W
W
W
W
W
1449
3136
0
0 25238 17442 29844 17442 47286
1639
3349
0
0 25238 17442 30227 17442 47668
1820
3558
0
0 25238 17442 30617 17442 48059
2081
4099
0
0 25238 17442 31418 17442 48860
2346
4681
0
0 25238 17442 32265 17442 49707
3331
5439
0
0 25238 17442 34009 17442 51451
4101
6274
0
0 25238 17442 35614 17442 53056
4960
6809
0
0 25238 17442 37008 17442 54450
5382
6649
0
0 25238 17442 37270 17442 54712
5984
5706
0
0 25238 17442 36929 17442 54371
6287
4613
0
0 25238 17442 36139 17442 53581
6582
0
0
0 25238 17442 31820 17442 49262
Rientrate di calore alle varie ore del giorno suddivise in calore sensibile e latente
Ora Q tot.
(frig/h)
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
40666
40995
41330
42020
42748
44248
45628
46827
47052
46759
49079
42365
Q tot. Q sens. Q sens. Q lat. Q lat. R=Qs/Qt
(frig/h)
(frig/h)
W
W
W
47286 25666 29844 15000 17442 0.631
47668 25995 30227 15000 17442 0.634
48059 26330 30617 15000 17442
0.63
48860 27020 31418 15000 17442 0.643
49707 27748 32265 15000 17442 0.649
51451 29248 34009 15000 17442 0.660
53056 30628 35614 15000 17442 0.671
54450 31827 37008 15000 17442 0.679
54712 32052 37270 15000 17442 0.981
54371 31759 36929 15000 17442 0.679
53581 31079 36139 15000 17442 0.674
49262 27365 31820 15000 17442 0.645
Riepilogo della condizioni di massimo carico
Ora di massimo carico
Rientrate di calore max. per trasmissione (W)
Rientrate di calore max per irraggiamento (W)
Rientrate di calore max per ventilazione
(W)
Carichi interni
(W)
: 16
: 5382
: 6649
: 0
: 42680
Rientrate di calore totali
: 54712
(W)
81
Riepilogo rientrate estive
N° loc.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
Totale
Vol. netto Ora max.
carico
m3
268,8
13
52,8
13
52,1
15
147,1
9
267,1
15
11,1
14
19,7
14
4,6
14
4,6
14
139,5
8
178,5
8
139,5
8
30,7
14
3,5
14
3,5
14
3,5
14
101,2
8
59,8
8
71,1
9
33,7
15
83,7
14
59,8
17
12,9
14
12,4
14
62,6
17
85,7
17
106,3
15
96,3
14
210,5
13
22,0
19
133,3
9
243,6
18
10,1
14
17,9
14
4,2
14
4,2
14
127,1
19
108,5
18
67,0
8
127,1
19
28,0
14
3,2
14
3,2
14
3,2
14
243,6
8
133,6
16
96,2
17
35,0
17
157,1
17
22,0
19
3912,7
Q sens.
(W)
3320
1418
2656
2360
2047
10
17
4
4
1252
2799
1352
27
3
3
3
1993
1355
1700
647
579
2014
11
11
1094
2034
1270
1318
2705
176
2612
1809
9
16
4
4
964
2864
1195
1089
24
3
3
3
3823
1220
1336
1181
2299
176
Q lat.
(W)
558
81
407
326
349
21
38
9
9
407
244
407
59
7
7
7
326
326
279
387
486
326
25
24
209
209
140
0
488
40
576
558
19
34
8
8
407
140
209
407
54
6
6
6
814
396
0
70
81
40
54816
10040
Q tot.
R = Qs/Qt
(W)
3878
0.856
1499
0.946
3063
0.867
2686
0.879
2396
0.854
31
0.311
55
0.311
13
0.311
13
0.311
1659
0.755
3043
0.920
1759
0.768
86
0.311
10
0.311
10
0.311
10
0.311
2319
0.860
1681
0.806
1979
0.859
1034
0.625
1065
0.543
2340
0.861
36
0.311
35
0.311
1303
0.839
2243
0.907
1410
0.901
1318
1.000
3193
0.847
216
0.816
3188
0.819
2367
0.764
28
0.311
50
0.311
12
0.311
12
0.311
1371
0.703
3004
0.954
1404
0.851
1496
0.728
78
0.311
9
0.311
9
0.311
9
0.311
4637
0.824
1616
0.755
1336
1.000
1251
0.944
2380
0.966
216
0.816
64856
82
Rientrate di calore complessive dell’edificio alle varie ore del giorno,
suddivise in calore sensibile e latente
Ora
Q tot.
(frig/h)
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
45419
46246
46194
45835
45662
46620
48107
49413
49592
48832
47761
36217
Q tot. Q sens. Q sens. Q lat. Q lat. R=Qs/Qt
(frig/h)
(frig/h)
W
W
W
52813 36768 42753
8652 10060 0.809
53775 37625 43750
8621 10024 0.813
53714 37596 43717
5897
9997 0.813
53297 37190 43244
8645 10052 0.811
53095 36967 42985
8695 10110 0.809
54209 37947 44124
8673 10085 0.813
55939 39463 45887
8645 10052 0.820
57457 40815 47459
8599
9998 0.825
57665 40947 47613
8645 10052 0.825
56782 40226 46774
8607 10008 0.823
55536 39194 45574
8568
9962 0.820
42113 27631 32130
8585
9983 0.762
Dati relativi al carico massimo contemporaneo
Ora di massimo carico complessino
Potenza sensibile richiesta
Potenza latente richiesta
Potenza totale richiesta
Rapporto Qs/Qt
: 16
: 47613
: 10052
: 57665
: 0.826
83
LEGENDA SIMBOLI
CARATTERISTICHE DELLE POMPE
VALVOLA DI REGOLAZIONE A DUE VIE
PORTATA
(m3/h)
PREVALENZA
(kPa)
P1
38.93
68
P2
34.96
77
P3
15.2
70
TERMOMETRO A COLONNA
ESEMPI DI CALCOLO IMPIANTISTICO
Esempio n.
P
VALVOLA DI REGOLAZIONE A TRE VIE
MANOMETRO A QUADRANTE CON RICCIOLO
VALVOLA DI TARATURA CON ATTACCHI PIEZOMETRICI
P
MANOMETRO A QUADRANTE PER MISURE DIFFERENZIALI
VALVOLA DI RITEGNO A BATTENTE
VALVOLA DI RITEGNO A DISCO
T
TERMOSTATO DI REGOLAZIONE
P
PRESSOSTATO
F
FLUSSOSTATO
0.5
50
P5
9
72
P6
12.3
33
P4
VALVOLA DI INTERCETTAZIONE A SFERA
Denominazione
Edificio per uffici
Impianto a ventilconvettori con aria primaria
Tavola
Schema funzionale generale
GIUNTO ANTIVIBRANTE
RUBINETTO A SFERA DI SCARICO CON PORTA GOMMA
MODULO DI REGOLAZIONE
REX
VALVOLA DI INTERCETTAZIONE DEL COMBUSTIBILE
X
CARATTERISTICHE DELLE VALVOLE
X = H : DI ENTALPIA
X = P : DI PRESSIONE
X = T : DI TEMPERATURA
X = U : DI UMIDITA'
SONDA
RIDUTTORE STABILIZZATORE DI PRESSIONE
POZZETTO PER ORGANI DI CONTROLLO
MANICOTTO ANTIVIBRANTE
TERMOMETRO A QUADRANTE
T
FILTRO PER GAS
Kv
DN
p (kPa)
V1
32
12
10
V2
20
5.0
15
V3
10
1.5
15
Servizio Tecnico Commerciale - Aermec sede
Consulenza impiantistica:
E3 T0
08/09/04
ELETTROPOMPA A TUBAZIONE
CONTROLLO TENUTA VALVOLE
ELETTROPOMPA A BASAMENTO
VALVOLA DI SICUREZZA
P
GRUPPO DI CARICAMENTO
FILTRO A Y
GF - mod. RV 0901L
VALVOLA DIFFERENZIALE DI BY-PASS
P = 217,3 kW
P
LEGENDA TUBAZIONI
ACQUA CALDA PRIMARIA
ACQUA CIRCUITO BATTERIE
ACQUA REFRIGERATA
GAS METANO
ACQUA FREDDA SANITARIA
LINEE E SEGNALI ELETTRICI
DN
(39503 l/h)
DN
(39503 l/h)
107/114
CIRCUITO VENTILCONVETTORI
COPERTURA DELL'EDIFICIO
BASAMENTO INERZIALE
CIRCUITO
BATTERIE
FREDDE
(34755 l/h)
101/108
CIRCUITO
VENTILCONVETTORI
(15200 l/h)
70/76
CIRCUITO
RADIATORI
(475 l/h)
3/4"
CIRCUITO
BATTERIE
CALDE
(8904 l/h)
54/60
101/108
T2
SONDA ESTERNA
SEPARATORE D'ARIA
101/108
RET3
107/114
RET2
RET1
2"1/2
64/70
T
TRONCHETTO FLANGIATO
DN65
T3
P5
P
P
COMMUTAZIONE STAGIONALE
DI FUNZIONAMENTO
T
3/4"
A
ESTATE : CHIUSO
INVERNO : APERTO
B
ESTATE : APERTO
INVERNO : CHIUSO
T
P6
F
2"1/2
P4
1"1/2
T2
V2
V3
(12216 l/h)
P
3/4"
IC
1/2"
2"1/2
2"1/2
A
E
3/4"
E
P
1¼"
B
A
B
E
3/4"
INTERCETTAZIONE
GAS FUORI PORTA
TL
RET
ALTRE UTENZE
3/4"
A
TS
3/4"
3/4"
1¼"
2"
AL CONTATORE DEL GAS
T
DISCONNETTORE IDRAULICO
DALLA RETE
ACQUEDOTTO
2"1/2
p=3.5 bar
F
V1
T1
GC
B
1¼"
T
1/2"
AL CARICAMENTO
IMPIANTI
1"
A
1/2"
1/2"
3/4"
3/4"
P
1/2"
P
P
P
p = 15 kPa
P3
DN 100
DN 100
P2
DN
2"1/2
2"1/2
VASO DI
ESPANSIONE
C = 24 l
DN 100
DN 100
1/2"
P1
DOSATORE
PROPORZIONALE
DI PRODOTTO FILMANTE
ANTICORROSIVO
GA
C = 24 l
PIANO INTERRATO
RAMPA GAS A NORMA
UNI 8041-8042
GRUPPO ADDOLCITORE
LOCALE CALDAIA
SOTTOCENTRALE IMPIANTI
3/4"
FILTRO
MICROMETRICO
P = 220 kWt
VASO DI
ESPANSIONE
C = 100 l
3/4"
1/2"
ESEMPI DI CALCOLO IMPIANTISTICO
Edificio per uffici
Impianto a ventilconvettori con aria primaria
Schema funzionale generale
Servizio Tecnico Commerciale - Aermec sede
E3 T1
08/09/04
Schema altimetrico
circuito ventilconvettori
(fuori scala)
Montanti
alla CTA2
ESEMPI DI CALCOLO IMPIANTISTICO
Edificio per uffici
Impianto a ventilconvettori con aria primaria
Rete tubazioni - piano terra
Servizio Tecnico Commerciale - Aermec sede
1/2"
250 l/h
(250 l/h)
E3 T2
(200 l/h)
1/2"
200 l/h
(250 l/h)
3/4"
400 l/h
08/09/04
(200 l/h)
(200 l/h)
LEGENDA
3/4"
600 l/h
Rete alimentazione ventilconvetori
(250 l/h)
3/4"
500 l/h
Rete alimentazione radiatori
a,b,...= nodi
1"
850 l/h
,
Rete scarico condensa
,...= tratti
(250 l/h)
Venrilconvettore
(
identificativo del modello)
(250 l/h)
Radiatore
1"
750 l/h
potenza termica secondo UNI 6514/69
numero identificativo del locale
950 l/h
(200 l/h)
1"
1100 l/h
1"
950 l/h
numero identificativo del tratto di tubazione
3650 l/h
39/34
2750 l/h
(250 l/h)
1150 l/h
a
250 l/h
33/38
1400 l/h
33/38
1350 l/h
1"
900 l/h
(200 l/h)
b
1/2"
1400 l/h
1/2"
250 l/h
1200 l/h
1"
900 l/h
MR1
(250 l/h)
1/2"
200 l/h
MV1 49/54
4500 l/h
3300 l/h
3/4"
350 l/h
3/4"
350 l/h
1/2"
C
A4
A3
A2
A1
(250 l/h)
(250 l/h)
(250 l/h)
(250 l/h)
(350 l/h)
(350 l/h)
1"
1250 l/h
(350 l/h)
1"
750 l/h
1"
1000 l/h
3/4"
50 l/h
A
1/2"
250 l/h
B
3/4"
350 l/h
1"
1200 l/h
(250 l/h)
C
PARTE DI EDIFICIO
A DIVERSA DESTINAZIONE
1 1/4"
2050 l/h
(500 l/h)
1"
850 l/h
3/4"
500 l/h
(200 l/h)
(350 l/h)
1"
500 l/h
B1
B2
(350 l/h)
VIII
33/38
1700 l/h
(200 l/h)
VII
3/4"
700 l/h
1"
1350 l/h
33/38
1500 l/h
1/2"
350 l/h
(500 l/h)
1/2"
(200 l/h)
(200 l/h)
VI
1"
1100 l/h
(200 l/h)
V
1"
900 l/h
(200 l/h)
IV
1/2"
(200 l/h)
(200 l/h)
III
ESEMPI DI CALCOLO IMPIANTISTICO
Edificio per uffici
Impianto a ventilconvettori con aria primaria
Rete tubazioni - piano primo
montante tubazioni alla copertura
camini
Servizio Tecnico Commerciale - Aermec sede
( 200 l/h)
1/2"
200 l/h
Ø25
Ø25
E3 T3
(200 l/h)
300 l/h
1/2"
200 l/h
09/09/04
Ø25
1/2"
300 l/h
LEGENDA
3/4"
(200 l/h)
(200 l/h)
500 l/h
Ø32
Rete alimentazione batterie calde
Rete alimentazione batterie fredde
3/4"
400 l/h
Ø32
a,b,...= nodi
1"
700 l/h
,
Rete alimentazione ventilconvetori
,...= tratti
Rete alimentazione radiatori
Rete scarico condensa
(200 l/h)
( 250 l/h)
Venrilconvettore
1"
900 l/h
1"
650 l/h
Radiatore
(
identificativo del modello)
potenza termica secondo UNI 6514/69
numero identificativo del locale
(200 l/h)
(250 l/h)
3800 l/h
1 1/2"
3500 l/h
numero identificativo del tratto di tubazione
a
1"
1100 l/h
Ø32
1"
900 l/h
Ø32
1"
1300 l/h
33/38
1150 l/h
(250 l/h)
b
33/38
1600 l/h
1/2"
300 l/h
( 200 l/h)
1/2"
3/4"
450 l/h
( 250 l/h)
1/2"
200 l/h
1/2"
250 l/h
(
)
Ø32
Ø25
predisposizione attacchi ventilconvettore
( 250 l/h)
(200 l/h )
(250 l/h )
1/2"
300 l/h
Ø25
1/2"
1"
1150 l/h
39/44
2750 l/h
MV1 1 1/2"
1"
1150 l/h
3900 l/h
Ø32
( 200 l/h)
(200 l/h)
(200 l/h )
Ø25
( 200 l/h)
(200 l/h)
(650 l/h)
33/38
1600 l/h
3/4"
650 l/h
1"
1400 l/h
1"
1200 l/h
1"
1000 l/h
1"
800 l/h
200 l/h
1"
900 l/h
3/4"
600 l/h
(250 l/h)
Ø25
1/2"
250 l/h
(600 l/h)
1"
1150 l/h
TUBAZIONI
IN CONTROSOFFITTO
1"
900 l/h
3/4"
250 l/h
Ø32
(250 l/h)
predisposizione attacchi ventilconvettore
1"
900 l/h
3/4"
650 l/h
(250 l/h)
3/4"
400 l/h
Ø25
Ø32
(250 l/h)
1/2"
200 l/h
(200 l/h)
(200 l/h)
LEGENDA
Registro di taratura a farfalla o a bandiera
ESEMPI DI CALCOLO IMPIANTISTICO
Serranda di taratura ad alette
Diffusore a soffitto
Edificio per uffici
Impianto a ventilconvettori con aria primaria
Ugello Mod....
Canale flessibile (coibentato solo per la mandata)
Griglia di tansito
Tipo a = 4 dmq di sezione netta
b = 6 dmq di sezione netta
c = 10 dmq di sezione netta
Rete canalizzazioni piano terra
Salvo diversamente indicato i canali di mandata saranno
isolati esternamente con materassino di lana di vetro dello
spessore di mm 25, protetto con carta KRAFT alluminata.
Per i canali di espulsione e di ripresa non è previsto alcun
isolamento.
Servizio Tecnico Commerciale - Aermec sede
E3 T4
Particolare condotte di espulsione
Ventilatore di
estrazione da:
150 m3/h
Valvola di ventilazione
Valvola di ventilazione
Particolare condotte di espulsione
Valvola di ventilazione
Valvola di ventilazione
Griglia di ripresa
Valvola di ventilazione
Pannello comando CTA 1
Griglia di ripresa
n° 2 griglie di ripresa a parete
500 * 1000 - 3200 m3/h cad.
n° 2 griglie di ripresa a parete
500 * 1000 - 3200 m3/h cad.
09/09/04
ESEMPI DI CALCOLO IMPIANTISTICO
Edificio per uffici
Impianto a ventilconvettori con aria primaria
Rete canalizzazioni piano primo
Servizio Tecnico Commerciale - Aermec sede
E3 T5
Particolare condotte di espulsione
Valvola di ventilazione
09/09/04
Valvola di ventilazione
LEGENDA
Registro di taratura a farfalla o a bandiera
Serranda di taratura ad alette
Diffusore a soffitto
Ugello Mod....
Canale flessibile (coibentato solo per la mandata)
Griglia di tansito
Particolare condotte di espulsione
Tipo a = 4 dmq di sezione netta
b = 6 dmq di sezione netta
c = 10 dmq di sezione netta
Salvo diversamente indicato i canali di mandata saranno
isolati esternamente con materassino di lana di vetro dello
spessore di mm 25, protetto con carta KRAFT alluminata.
Per i canali di espulsione e di ripresa non è previsto alcun
isolamento.
Valvola di ventilazione
Valvola di ventilazione
Griglia di ripresa
Griglia di ripresa
Valvola di ventilazione
Montante
di ripresa
Griglia di ripresa