Prof. Massimo Lazzari
IMPIANTI E STRUTTURE
Corso di Laurea
PAAS
1
IL CONTROLLO DELLA
UMIDITA’
2
umidità
• È il primo indice che, in situazione
invernale, ci fornisce indicazioni sulla
corretta ventilazione del ricovero. Infatti,
l'eliminazione del vapore acqueo
emesso
dagli
animali
con
la
respirazione si effettua tramite il
ricambio dell'aria.
3
umidità elevata
• in presenza di basse temperature
contribuisce ad aumentare le perdite di calore
corporeo peggiorando l'azione protettiva dei
peli ed aumentando la conducibilità
• in presenza di alte temperature rende difficile
lo smaltimento del calore corporeo per
evaporazione che, proprio alle alte
temperature, trova in questa forma la via più
efficace per consentire la termoregolazione.
4
Temperatura, umidità relativa e
umidità assoluta
•
5
INDIVIDUAZIONE DEL PUNTO DI RUGIADA
20°C
7°C
6
6 g/kg
PERICOLI DI CONDENZAZIONE NEGLI EDIFICI
Pareti coibentate omogenamente
Assenza di ponti termici
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NESSUN CAMBIO DI TEMPERATURA con deumidificazione
18°C
8
5 g/kg
6 g/kg
Raffreddamento con deumidificazione
27°C
18°C
12,5 g/kg
15 g/kg
9
esercizio
Quanta acqua si deve eliminare per raffreddare un
ambiente di 120 kg di aria da 27 °C con umidità
del 70% fino a 10 °C (saturo)
(Ui – Uf) * 100 = (15-12,5) *120 = 300 g
• Ui= Umidità assoluta iniziale (g di H20/kg di aria)
• Ue= Umidità assoluta finale (g di H20/kg di aria)
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Riscaldamento a parità di umidità
55%
27°C
18°C
12,5 g/kg
15 g/kg
11
esercizio
Quale sarà l’umidità relativa nel momento in
cui l’aria si riscalderà ancora fino a 27 °C
55%
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Ventilazione invernale
Vric = Ua/(Ui-Ue) (kg/h)
Vric = Ua/(Ui-Ue)*δ (m3/h)
Ua= Umidità emessa dagli animali (g/h)
Ui= Umidità assoluta ambiente interno (g di H20/kg di aria)
Ue= Umidità assoluta ambiente esterno (g di H20/kg di aria)
 = densità dell’aria (kg/m3)
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18°C
5°C
90%
50%
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3 g/kg
12 g/kg
15
16
Esercizio
Si supponga di avere una stalla con 1000 suini del peso di 50
kg che producono singolarmente 100 g/h si vapore acqueo.
Per le condizioni termiche e di umidità valgano i dati
riportati nei lucidi precedenti. Si calcoli la portata d’aria
necessaria in condizioni invernali (densità aria = 1,18
kg/m3)
Ua = 1000 * 100 = 100000 g/h
Ui – Ue = 12 -3 = 9 g/kg aria secca
Q = 100000/9 = 11111 kg/h
Q = 11111/1,18 = 9416 m3/h
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Calore perso con la ventilazione
invernale
Qric = Vric (ti – te) * Cs
Vric = volume ventilazione ricircolo (m3)
ti = temperatura interna (°C)
te = temperatura esterna (°C)
Cs = calore specifico volumetrico dell’aria
0,35 (Wh/m3*°C)
18
Esercizio
Sapendo che la temperatura critica dei suini di
cui all’esercizio precedente è di 18°C e che
quella invernale esterna è di -2 °C, si calcoli
quanto calore viene disperso con la
ventilazione invernale.
Qric = 9412 * (18 –(-2))* 0,35 = 65000 W
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esercizio
Supponendo che il calore sensibile emesso da
ognuno dei suini di cui sopra sia pari 100
W, quanti N suini servono per coprie le
perdite di calore per ventilazione ?
N = 65000 (W)/100 (W/suino) = 650 suini
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Raffrescamento evaporativo
40%
29°C
100%
20°C
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10 g/kg
14,5 g/kg
Calore specifico di evaporazione
In termini di energia
1 g di H2O=0,69 Wh = 2500 J di energia
In termini di flusso
1 g/h di H20 = 0,69 W = 2500 J/h
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Esercizio
Sapendo che un suino in situazione
estiva produce 100 g/h di vapore,
quale sarà il flusso di calore
eliminato sotto questo forma?
Q elim = 100 g/h * 0,69 W/(g/h) = 69 W
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Apporto termico degli animali in un edificio produttivo
mantenimento+ produzione>_ sensibile+ latente
l
s
H2O
Conduzione
Convezione
Irraggiamento
 m+  p
1 g/h di H2O=0,68 Wh di energia
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Bilancio termico di un edificio produttivo
qr  qa  qsu  qe  qv  T
qr :radiazione solare
qe :attraverso le pareti
qsu :riscaldamento
qa :emesso
dagli animali
qv :ventilazione
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