Università di Roma – Tor Vergata
Facoltà di Ingegneria – Dipartimento di Ingegneria Meccanica
Termotecnica 1
“Progetto di un impianto di
raffrescamento a tutta aria.”
Ing. G. Bovesecchi
[email protected]
06-7259-7127 (7249/4657)
Anno Accademico 2011-2012
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
104
E
27,25
53
A
0,863
10,5
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
A
E
-1
h (kJ × kg )
c (kg v × kg a.s. )
u (m3kg -1 )
53
104
10.5×10-3
27.25×10-3
0.863
-
-1
V ×N
400m3 × 0.5ric × h -1
-1
mA =V × N × r =
=
=
0.064kg
×
s
v
3600 s × h-1 0.863m3 × kg -1
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
(
Q = mA hA - hIM
hIM
)
Q
2.8kW
-1
-1
= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
×
kg
mA
0.064 kg × s-1
(
Gv = mA c A - c IM
c IM
-1
c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3
)
Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
-1
3600 s × h × 0.064kg × s
-3
-1
-1
= 2.5×10 kg v × kg a.s.
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
104
E
27,25
53
A
3
4
0,863
Ieff
10,5
7
9,25
I
2,5
2,7
DT=23.3°
DT=10°C
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
(
Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff
)
Q
2.8kW
-1
m¢ =
=
=
0.147kg
×
s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1
(
(
)
)
m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1
mric 0.083
% ric =
=
= 0.565
m¢ 0.147
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E
78
68.5
C
A
34
26.5
D
Ieff
I
M
M’
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
(
)
× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW
Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1
-1
(
Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD
(
)
)
Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW
(
Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff
(
)
)
Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW
(
)
Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW
Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E
M
A
D
B
I
Ieff
M’