Esercizi sul dimensionamento degli impianti misti
CESARE MARIA JOPPOLO, STEFANO DE ANTONELLIS, LUCA MOLINAROLI
DIPARTIMENTO DI ENERGIA – POLITECNICO DI MILANO
C. M. Joppolo, S. De Antonellis, L. Molinaroli
1. Diagramma dell'aria umida
Esercizi sul dimensionamento degli impianti misti @ dell’Autore
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C. M. Joppolo, S. De Antonellis, L. Molinaroli
2. Esercizi da svolgere
Ciclo estivo
Esercizio 1
Nel periodo estivo, i carichi termici di un ufficio ammontano a QSENS = 5 kW e QLAT = 1 kW.
Le condizioni termoigrometriche dell’aria esterna sono tBS,E = 35 °C e φE = 50 % mentre quelle desiderate in ambiente sono tBS,A = 26 °C e φA = 50 %. La batteria di raffreddamento ha una
temperatura di ADP pari a tADP = 10 °C. Limitare la minima temperatura di immissione
dell’aria primaria in ambiente a tIMM,MIN = 16 °C. Il numero di occupanti l’ufficio è 15 (40
m3/h/pp) ed il locale ha un volume V = 250 m3. La portata di pressurizzazione è pari a 1.5
V/h.
Si richiede di:
1. disegnare uno schema dell’impianto;
2. individuare i punti del ciclo sul diagramma dell’aria umida e calcolare la portata d’aria
primaria
3. calcolare la potenza scambiata dalle batterie dell’UTA;
4. calcolare la portata di acqua rimossa dalla batteria fredda;
5. calcolare la portata d’aria secondaria e la potenza scambiata dai fan coil (tIMM,MIN = 18
°C);
6. rappresentare sul diagramma dell’aria umida il punto di miscelazione fra l’aria primaria e secondaria.
Esercizio 2
Ripetere l'esercizio precedente in presenza di un recuperatore di calore sensibile avente efficienza εrec=0.6.
Esercizio 3
Nel periodo estivo, i carichi termici di un ufficio ammontano a QSENS = 5 kW e QLAT = 1 kW.
Le condizioni termoigrometriche dell’aria esterna sono tBS,E = 32 °C e φE = 50 % mentre quelle desiderate in ambiente sono tBS,A = 26 °C e φA = 60 %. La batteria di raffreddamento ha una
temperatura di ADP pari a tADP = 11 °C. La temperatura di immissione dell’aria primaria in
ambiente è tIN = 16 °C e l'umidità assoluta è XIN = 9.5 g/kg.
Si richiede di:
1. disegnare uno schema dell’impianto;
2. individuare i punti del ciclo sul diagramma dell’aria umida e calcolare la portata d’aria
primaria
3. calcolare la portata di aria esterna;
4. calcolare la potenza scambiata dalle batterie dell’UTA;
5. calcolare la portata di acqua rimossa dalla batteria fredda;
6. calcolare la portata d’aria secondaria e la potenza scambiata dai fan coil (tIMM,MIN = 18
°C);
7. rappresentare sul diagramma dell’aria umida il punto di miscelazione fra l’aria primaria e secondaria.
Esercizi sul dimensionamento degli impianti misti @ dell’Autore
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C. M. Joppolo, S. De Antonellis, L. Molinaroli
Ciclo invernale
Esercizio 4
Nel periodo invernale, i carichi termici di un ufficio ammontano a QSENS = - 7 kW e QLAT = 1
kW. Il numero di occupanti l’ufficio è 20 (40 m3/h/pp) ed il locale ha un volume V = 500 m3.
Le condizioni termoigrometriche dell’aria esterna sono tBS,E = 0 °C e φE = 80 % mentre quelle
desiderate in ambiente sono tBS,A = 20 °C e φA = 50 %. L’umidificazione è effettuata mediante
umidificatore a liquido di efficienza εSAT = 0.7. Limitare la massima temperatura di immissione dell’aria primaria in ambiente a tIMM,MAX,AP = 26 °C e quella dei fan coil a tIMM,MAX,FC = 28
°C. Si richiede di:
1. disegnare uno schema dell’impianto;
2. individuare i punti del ciclo sul diagramma dell’aria umida e calcolare la portata
d’aria;
3. calcolare la potenza scambiata dalle batterie dell’UTA;
4. calcolare la portata di acqua necessaria per l’umidificazione;
5. calcolare la portata d’aria e la potenza scambiata dai fan coil;
6. rappresentare sul diagramma dell’aria umida il punto di miscelazione fra l’aria primaria e secondaria.
Esercizio 4
Nel periodo invernale, i carichi termici di un ufficio ammontano a QSENS = - 7 kW e QLAT = 1
kW. Il numero di occupanti l’ufficio è 20 (40 m3/h/pp) ed il locale ha un volume V = 250 m3.
Le condizioni termoigrometriche dell’aria esterna sono tBS,E = 0 °C e φE = 80 % mentre quelle
desiderate in ambiente sono tBS,A = 20 °C e φA = 50 %. L’umidificazione è effettuata mediante
umidificatore a liquido di efficienza εSAT = 0.7. Limitare la massima temperatura di immissione dell’aria primaria in ambiente a tIMM,MAX,AP = 26 °C e quella dei fan coil a tIMM,MAX,FC = 28
°C. E' presente un recuperatore di calore sensibile avente efficienza εrec=0.7. Si richiede di:
1. disegnare uno schema dell’impianto;
2. individuare i punti del ciclo sul diagramma dell’aria umida e calcolare la portata
d’aria;
3. calcolare la potenza scambiata dalle batterie dell’UTA;
4. calcolare la portata di acqua necessaria per l’umidificazione;
5. calcolare la portata d’aria e la potenza scambiata dai fan coil;
6. rappresentare sul diagramma dell’aria umida il punto di miscelazione fra l’aria primaria e secondaria.
Esercizio 6
In un ufficio, in condizioni invernali, i fan coil forniscono una potenza Qs,AS=3.4 kW. Le condizioni dell’aria esterna sono tBS,E = 0 °C e φE = 80 % mentre quelle desiderate in ambiente
sono tBS,A = 20 °C e φA = 50 %. L’umidificazione è effettuata mediante umidificatore a liquido di efficienza εSAT = 0.8. La temperatura di immissione dell’aria primaria in ambiente è
tIN,AP = 26 °C e quella dei fan coil è tIN,FC = 28 °C. L'umidità assoluta di immissione dell’aria
primaria in ambiente è XIN = 9.5 g/kg e la portata d'aria è 0.267 kg/s. Si richiede di:
1. disegnare uno schema dell’impianto;
2. individuare i punti del ciclo sul diagramma dell’aria umida;
3. calcolare la potenza scambiata dalle batterie dell’UTA;
4. calcolare la portata di acqua necessaria per l’umidificazione;
5. rappresentare sul diagramma dell’aria umida il punto di miscelazione fra l’aria primaria e secondaria;
6. calcolare i carichi Qs e Ql.
Esercizi sul dimensionamento degli impianti misti @ dell’Autore
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