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1 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
IMPIANTI DI CONDIZIONAMENTO:
CRITERI DI PROGETTO
Impianti di Climatizzazione e Condizionamento
COMPONENTI DI UN IMPIANTO DI CONDIZIONAMENTO
Impianti a tutt’aria:
terminali di immissione dell’aria;
rete di distribuzione ed eventualmente di ripresa dell’aria;
condizionatore (o UTA) per trattare la portata d’aria di progetto;
centrale termica e frigorifera.
Impianti misti aria-acqua:
terminali di immissione dell’aria;
rete di distribuzione dell’aria;
elemento terminale (ventilconvettore, induttore o pannello radiante);
rete di distribuzione dell’acqua;
condizionatore (o UTA) per il trattamento dell’aria primaria;
centrale termica e frigorifera.
2 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
TRATTAMENTI DELL’ARIA
Per mantenere le condizioni di progetto occorre introdurre una portata
d’aria in grado di compensare il carico termico e igrometrico e garantire
un’adeguata qualità dell’aria interna.
La portata d’aria di progetto, prima di essere immessa in ambiente,
subisce dei trattamenti nell’UTA, al fine di ottenere condizioni di
immissione idonee al controllo delle variabili ambientali.
La portata d’aria di progetto, può essere in parte ricircolata; occorre
comunque garantire una portata d’aria esterna pari almeno a quella
necessaria per le esigenze di purezza, pertanto la portata di ricircolo può
essere al massimo pari a:
gr = G – g(P) (m3/h)
Negli impianti misti, la portata d’aria primaria coincide quasi sempre con
quella necessaria a garantire il comfort, in genere non si effettua ricircolo.
3 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Condizioni esterne di progetto (punto E): TE = 34°C e ФE = 50%;
Condizioni interne (TA = 26°C 1°C e ФA = 50% 10%)
Impianti a tutt’aria
CASO ESTIVO
E-RE: raffreddamento e umidità specifica costante, (batteria di raffreddamento
aria-acqua refrigerata, con RE è il punto di rugiada di E;
RE-RI: raffreddamento con deumidificazione, realizzabile nella stessa batteria di
raffreddamento, dove RI è il punto di rugiada del punto di immissione;
RI-I: post-riscaldamento a umidità specifica costante, realizzabile in una batteria di
riscaldamento aria-acqua calda.
Il valore minimo della temperatura di immissione dell’aria è 16°C, (valori inferiori
potrebbero indurre discomfort); l’umidità specifica alla quale l’aria è immessa è la
minima consentita (punto K), così da compensare i contributi presenti in ambiente.
Trasformazioni
4 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Diagramma psicrometrico
5 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Impianti a tutt’aria
CASO ESTIVO
6 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
In presenza di ricircolo, l’aria è immessa nel condizionatore nelle
condizioni del punto M, la cui posizione sul segmento congiungente
le condizioni rappresentative dell’aria esterna E e dell’aria interna A
è individuata mediante la seguente relazione:
Impianti a tutt’aria
CASO ESTIVO
rg
)P(g
ME
MA
con
g(P) = portata necessaria a garantire la purezza;
gr: la portata di ricircolo.
Rispetto alla situazione con tutta aria esterna, la trasformazione E-RE
diventa M-RM, la RE-RI diventa RM-RI, con notevole risparmio energetico
nella batteria di raffreddamento.
7 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Impianti a tutt’aria
CASO INVERNALE
Condizioni esterne di progetto, TE = 0°C e ФE = 80%;
Condizioni interne (TA = 20°C 1°C e ФA = 50% 10%)
Trasformazioni
E-P: pre-riscaldamento a umidità specifica costante, realizzabile in una batteria di
riscaldamento aria-acqua calda;
P-RI: umidificazione adiabatica, realizzabile in un apposito umidificatore;
Ri-I: post-riscaldamento a umidità specifica costante, realizzabile in una successiva
batteria di post-riscaldamento aria-acqua calda.
8 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Impianti a tutt’aria
CASO INVERNALE Miscela effettuata prima dell’ingresso nel condizionatore
9 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
In presenza di ricircolo si possono avere due situazioni:
a)miscela effettuata prima dell’ingresso nel condizionatore: la
trasformazione E-P diventa M-P’, mentre la P-RI diventa P’-RI.
In estate non è soggetto ad alcuna limitazione, in inverno può dare luogo ad
incertezze nel controllo dell’umidità relativa, poiché può risultare XRI > XK
(punto M a destra della isoentalpica P’RI), anche annullando il pre-
riscaldamento (il che richiederebbe per assurdo una successiva
deumidificazione).
A questo inconveniente si può ovviare aumentando la portata d’aria esterna,
in modo da riportare XM a valori tali per cui risulti XRI < XK; in inverno, pertanto,
si dovrebbe operare con una portata d’aria esterna maggiore che in estate;
10 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
rAM
M'P
g
)P(g
)hh(
)hh(
I punti M e P’ possono essere determinati considerando che:
rAM
M'P
g
)P(g
)XX(
)XX(
Questo schema può rappresentare un’alternativa a quello precedente, per
non aumentare la portata d’aria esterna.
b) miscela effettuata dopo il preriscaldamento
in questo caso l’umidificazione adiabatica sarà solo parziale, non si raggiungerà
cioè la saturazione (punto RI) e la trasformazione si muoverà da P a P’, per poi
proseguire da P’ fino al punto M.
Il punto P’ risulta dalla g(P) e da gr, imponendo XM=XI e che i punti P e P’ abbiano
lo stesso valore di entalpia (hP=hP’).
11 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Impianti a tutt’aria
CASO INVERNALE Miscela effettuata dopo pre-riscaldamento e umidificazione
12 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Il punto P’ risulta dalla
g(P) e da gr, imponendo
XM=XI e che i punti P e
P’ abbiano lo stesso
valore di entalpia
(hP=hP’).
rAM
M'P
g
)P(g
)hh(
)hh(
rAM
M'P
g
)P(g
)XX(
)XX(
Impianti misti aria-acqua
L’aria primaria è trattata centralmente in un condizionatore dove nel caso
estivo è sottoposta alle seguenti trasformazioni:
E-RE: raffreddamento a umidità specifica costante;
RE-RI: raffreddamento con deumidificazione;
RI-I: post-riscaldamento ad umidità specifica costante.
L’aria è distribuita nelle condizioni del punto I: umidità specifica minima
ammessa e temperatura ≥16°C.
L’aria ambiente è raffreddata a umidità specifica costante, passando
attraverso la batteria del ventilconvettore: nel passaggio all’interno di
esso la temperatura dell’aria può essere regolata agendo sulla portata
d’acqua che circola nella batteria o sulla velocità del ventilatore;
le condizioni di introduzione possono essere rappresentate da tutti i punti
compresi tra gli stati R1 ed A.
CASO ESTIVO
13 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Impianti misti aria-acqua
CASO ESTIVO
14 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Aria
primaria
ventilconvettore
Impianti misti aria-acqua
CASO INVERNALE
L’aria primaria subisce le seguenti trasformazioni:
E-P: pre-riscaldamento ad umidità specifica costante;
P-RI: umidificazione adiabatica fino alla temperatura di saturazione;
RI-K: post-riscaldamento ad umidità specifica costante.
L’aria ambiente è riscaldata a titolo costante, attraverso la batteria del
ventilconvettore, secondo la trasformazione AN.
15 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Impianti misti aria-acqua
CASO INVERNALE
16 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Aria
primaria
ventilconvettore
L’introduzione di aria primaria alla
temperatura TRI in posizione diversa
da quella in cui è posto il
ventilconvettore, può creare problemi
di disuniformità all’interno
dell’ambiente
In questi casi è consigliabile il post-
riscaldamento invernale dell’aria
primaria, che viene introdotta in
condizioni neutre, ovvero: TA
(trasformazione RI-K) o comunque
in I a destra di K.
CALCOLO DELLA PORTATA D’ARIA DI PROGETTO
Impianti a tutt’aria
Portate necessarie al controllo della temperatura:
IeminAeu
tee
TT
Q(T)g
AiIimaxu
tii
TT
Q(T)g
(kg/s) (kg/s)
ge = portata d'aria da introdurre in estate (kg/s) per il controllo della temperatura;
Qte = valore del carico termico estivo massimo contemporaneo (kW);
u = calore specifico a pressione costante dell'aria introdotta (kJ/kg°C);
TIemin = temperatura minima ammissibile del punto d'introduzione estivo (°C);
TAe = temperatura di progetto estiva dell'ambiente (°C);
gi = portata d'aria da introdurre in inverno (kg/s) per il controllo della
temperatura;
Qti = valore del carico termico invernale massimo contemporaneo (kW);
TIimax = temperatura massima ammissibile del punto di introduzione invernale (°C),
generalmente 32 – 34°C;
TAi = temperatura di progetto invernale dell'ambiente (°C). 17 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Portate per il controllo dell’umidità:
CALCOLO DELLA PORTATA D’ARIA DI PROGETTO
min Iemax Ae
wee
XX
g)(g
(kg/s)
min Iimax Ai
wii
XX
g)(g
(kg/s)
ge() = portata d'aria da introdurre in estate per il controllo dell’umidità relativa;
gwe = portata di vapore acqueo complessivamente prodotta in estate (g/s);
XAemax = umidità specifica massima dell'aria ambiente in estate (g/kg);
XIemin = umidità specifica minima dell'aria introdotta in estate (g/kg);
gi() = portata d'aria da introdurre in inverno per il controllo dell’umidità relativa (kg/s);
gwi = portata di vapor d'acqua complessivamente prodotta in inverno (g/s).
XAimax = umidità specifica massima dell'aria ambiente in inverno (g/kg);
XIimin = umidità specifica minima dell'aria introdotta in inverno (g/kg);
18 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Per il controllo della purezza si adottano le metodologie di calcolo della g(P),
scegliendo tra l’approccio prescrittivo e quello prestazionale.
La portata di progetto dell’impianto di condizionamento è data da quella massima:
G = max (ge(T), gi(T), ge(), gi(), g(P)) (kg/s)
Frequentemente il valore massimo è assunto dal termine ge(T) (a volte gi(T)).
La portata massima di ricircolo è fornita dalla relazione vista in precedenza, la
portata pari a g(P) deve essere comunque immessa dall’esterno per il rinnovo.
La portata d’aria gr si trova già nelle condizioni di temperatura e umidità relativa
desiderate nell’ambiente pertanto, in miscela con l’aria esterna, consente un
considerevole risparmio energetico, specialmente nei locali poco affollati, in cui
G » g(P).
gr = 0, l’impianto si dice a tutt’aria esterna
Nel caso in cui la differenza tra ge(T) e gi(T) sia notevole, si può pensare all’adozione
di un ventilatore a doppia velocità, per fornire nominalmente la portata di progetto
estiva e ridurla durante la stagione invernale. 19 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Impianti misti aria-acqua
CALCOLO DELLA PORTATA D’ARIA DI PROGETTO
G = max (ge(), gi(), g(P)) (kg/s)
Il valore massimo generalmente è assunto dalla portata g(P)
La rete di canali è progettata come per gli impianti a tutt’aria: in
questo caso, però, la portata di ricircolo è sempre nulla in quanto
l’aria esterna deve servire per il rinnovo; pertanto non è presente
alcuna rete di ripresa.
20 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
TERMINALI DI IMMISSIONE DELL’ARIA
La diffusione dell’aria deve realizzare i seguenti scopi:
compensare i carichi termici estivi o invernali del singolo locale;
rinnovare l’aria ambiente e diluire gli odori per mezzo di un corretto
apporto di aria esterna;
mantenere i gradienti di temperatura sul piano verticale e sul piano
orizzontale entro i limiti fissati dalle norme;
raccogliere il pulviscolo in sospensione nel locale e trascinarlo verso gli
elementi di ripresa;
mantenere un livello sonoro entro i limiti richiesti.
I principali modelli di distribuzione dell’aria possono essere ricondotti a tre:
1) distribuzione a flusso turbolento;
2) distribuzione a dislocazione;
3) distribuzione a flusso laminare orizzontale o verticale.
21 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
TERMINALI DI IMMISSIONE DELL’ARIA
22 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
DISTRIBUZIONE A
FLUSSO TURBOLENTO
DISTRIBUZIONE A
DISLOCAZIONE
DISTRIBUZIONE A
FLUSSO LAMINARE
orizzontale o verticale
(Mixing ventilation) con
mescolamento induttivo
fra l’aria immessa e l’aria
ambiente che viene
richiamata dalla prima.
In genere l’induzione è
modesta ma la differenza
di temperatura fra l’aria
primaria e quella
dell’ambiente può essere
elevata.
La velocità di immissione
varia da 2 a 20 m/s
con velocità di uscita fra
0,2 e 0,4 m/s e con
differenze di temperatura
modeste
lenta diffusione dell’aria
immessa nell’ambiente
senza turbolenza.
Il movimento dell’aria
immessa, solitamente dal
basso, e risalente
lentamente verso l’alto crea
una sorta di movimento a
stantuffo dell’aria
sovrastante. La portata
d’aria immessa è di solito
elevata, ma a bassa
velocità
velocità fra 0,4 e 0,5
m/s e con ripresa dal
lato opposto in modo
da creare un percorso
obbligato.
Lo scopo è quello di
creare una zona di
elevata purezza
dell’aria con flusso non
turbolento e modeste
differenze di
temperatura con
l’ambiente.
TERMINALI DI IMMISSIONE DELL’ARIA
23 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
DISTRIBUZIONE A
FLUSSO TURBOLENTO
DISTRIBUZIONE A
DISLOCAZIONE
DISTRIBUZIONE A
FLUSSO LAMINARE
orizzontale o verticale
1) Terminali di distribuzione a flusso turbolento
velocità di uscita:
per le bocchette rettangolari tradizionali, si intende la velocità valutata sull’area
frontale lorda della bocchetta;
nel caso di anemostati o comunque di dispositivi nei quali sia difficilmente
identificabile una precisa direzione nella quale misurare la velocità di uscita, si fa
riferimento alla velocità media sul collo.
La velocità iniziale resta costante solo in una parte centrale (indisturbata) del getto,
detta dardo, di forma pressoché piramidale nel caso di bocchette rettangolari
DEFINIZIONI
lancio: la distanza alla quale la velocità massima dell'aria lungo l’asse del getto, per
effetto dell'allargamento del getto stesso e del mescolamento con aria ambiente, si è
ridotta ad un valore predefinito, Vm, in condizioni d'isotermia con l'ambiente.
24 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
1) Terminali di distribuzione a flusso turbolento
DEFINIZIONI
caduta: nella realtà l'aria immessa è più calda o più fredda di quella ambiente; tale
differenza di temperatura determina nel primo caso una tendenza naturale del getto
ad innalzarsi, nel secondo ad abbassarsi.
Ad ogni distanza dal punto d’immissione, ovvero ad ogni valore del lancio, si può
quindi definire la caduta come la distanza (positiva o negativa) fra la quota dell’asse
del getto nel punto in esame e la quota del punto d’immissione: la caduta alla quale
si fa generalmente riferimento è comunque quella corrispondente al lancio L0;
25 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
temperatura finale del lancio: per effetto dell'induzione, in condizioni di non
isotermia, la temperatura dell'aria miscelata si avvicina a quella dell'ambiente; in
corrispondenza del lancio L0 si ha la temperatura finale del lancio T0;
Ogni dispositivo di immissione deve coprire una certa porzione dell'ambiente,
raggiungendo con il suo lancio le zone più lontane con una velocità finale massima
V0m fissata usualmente in 0.4 m/s; quello che interessa è il lancio L0, valutato nel
punto ove si raggiunge la V0m.
In realtà questo criterio di valutazione di L0 è assai cautelativo: infatti si potrebbe fare
riferimento alla velocità limite di 0.4 m/s considerata nella zona occupata dalle persone
e non lungo l’asse del getto, che generalmente è ben più in alto.
1) Terminali di distribuzione a flusso turbolento
DEFINIZIONI
26 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
rapporto di induzione: l'aria immessa con una certa velocità trascina nel suo
movimento anche parte dell'aria ambiente, così che in ogni punto del getto si ha una
portata totale in movimento Gt superiore a quella Gi della sola aria immessa; in ogni
punto del getto si definisce il rapporto d'induzione come:
I = Gt/Gi
L'induzione è legata alla velocità del getto ed al suo sviluppo perimetrale;
I dispositivi ad elevato rapporto di induzione possono essere del tipo ad ugelli (alta
velocità) o a sviluppo lineare (alto perimetro) o comunque conformati in modo tale da
generare ampie zone di richiamo dell'aria circostante;
27 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
1) Terminali di distribuzione a flusso turbolento
Nei diagrammi sono riportate caduta e lancio in
funzione delle portate e alla velocità di uscita per
flussi con Dt di -11° e velocità terminale di 0.25 m/s e
per deflessione verticale di 0° e 22° verso l’alto.
28 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
1) Terminali di distribuzione a flusso turbolento
1) Terminali di distribuzione a flusso turbolento
EFFETTO SOFFITTO (O COANDA):
quando una bocchetta di immissione si trova in vicinanza del soffitto (distanza <30
cm), il getto tende ad aderire ad esso per depressione; tale fenomeno, provoca
un allungamento del lancio e contemporaneamente una diminuzione della
caduta.
Occorre perciò accertarsi, nella consultazione dei cataloghi dei costruttori, se lancio e
caduta sono forniti in presenza o meno di effetto soffitto.
29 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Tipologia di terminale Caratteristiche
Bocchette a parete ad alette o ugelli
Presentano costi bassi e offrono una maggiore facilità
di installazione rispetto ad altri terminali. Di contro
presentano limiti nel trattamento dei carichi termici di
alta densità e nell’uniformità di diffusione dell’aria in
locali di una certa ampiezza.
Diffusori a soffitto
Sono del tipo circolare, quadrato o rettangolare, a
coni concentrici o forellati. Presentano buone
capacità nel trattamento dei carichi termici, anche
elevati, e offrono caratteristiche apprezzabili di
diffusione dell’aria. Essi comportano spesso la
necessità di prevedere un controsoffitto, anche se
l’installazione a vista è sempre più in uso, soprattutto
nei locali commerciali.
Diffusori da pavimento
Si installano nel pavimento galleggiante e possono
essere di vari tipi: elementi rettangolari, circolari a
flusso spiraliforme, ecc..
Diffusori da sottopoltrona
Si installano al di sotto delle poltrone in sale teatrali e
assicurano un flusso d’aria dal basso verso l’alto, a
velocità molto contenute, che avvolge la persona
seduta, controllandone il microclima e asportandone
con continuità gli effluenti emessi.
30 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Esempio di
bocchette ad ugelli
1) Terminali di distribuzione a flusso turbolento
31 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Tipologia di terminale Velocità di
uscita (m/s)
Rapporto di
induzione Lancio (m)
Posizionamento
Parete Soffitto Pavimento
Bocchette ad alette 2 – 8 2 – 4 < 6 SI SI SI
Diffusori a coni 1.2 – 4 3 – 8 < 6 SI SI NO
Diffusori spiroidali 2 – 6 4 – 12 < 6 SI SI SI
Diffusori lineari 2 – 6 4 – 12 < 2 NO SI NO
Ugelli 4 - 20 5 – 50 fino a 12 SI NO SI
2) Terminali per la distribuzione a dislocamento
Tutti gli altri tipi di terminali funzionano sul principio della miscelazione,
in questi invece, il flusso d’aria è continuo e realizza una zona pulita al
di sotto di un certo strato limite.
L’aria, se più calda, è spostata verso l’alto dal flusso entrante e
ulteriormente accelerata dalle correnti convettive create dalle sorgenti
termiche localizzate pertanto tende a raccogliersi nella parte prossima
al soffitto, dalla quale può essere aspirata dai terminali di ripresa.
• Bassa velocità di introduzione dell’aria
(0.2 ÷ 0.4 m/s).
• Differenza di temperatura modesta
(massimo 6 ÷ 7°C) rispetto alle condizioni
richieste nella zona occupata.
• La zona di influenza di un terminale può
avere un raggio da 2 ÷ 3 m fino a 7 ÷ 8 m.
32 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
3) Terminali di distribuzione a flusso laminare orizzontale o verticale.
Con i sistemi a flusso laminare è possibile ottenere un elevato grado di
purezza dell'aria ambiente e quindi una forte riduzione degli inquinanti.
La riduzione è ottenuta per spostamento fisico dell'aria inquinata, alla
quale va a sostituirsi aria trattata, con un meccanismo ad effetto pistone
realizzato ricorrendo a distribuzioni del tipo a flusso unidirezionale
laminare, ovvero a bassa turbolenza.
L’aria è immessa da un'intera parete, munita di elementi filtranti HEPA,
con velocità uniforme di circa 0.4 - 0.5 m/s, e mantenuta tale fino alla
parete opposta, da cui avviene l'estrazione.
Applicazioni tipiche: alcune lavorazioni dell’industria farmaceutica,
elettronica ed alimentare, reparti ospedalieri.
33 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
ESEMPIO: Canali in tessuto, permeabili o forellati: anche in questo caso sono
di introduzione recente sul mercato; la sezione dei canali, circolare o semicircolare,
in fase di alimentazione è riempita dall’aria in pressione mentre, a riposo, si svuota.
I canali permeabili, non molto diffusi, realizzano un campo di moto dell’aria
sostanzialmente a dislocamento, con bassissima velocità di uscita e senza
induzione. Si prestano ad applicazioni per il raffreddamento, poiché l’introduzione
di aria calda ne determinerebbe una stratificazione al di sopra del canale.
I canali forellati realizzano un campo di moto dell’aria turbolento, ad elevato grado
di induzione; sono adatti all’impiego sia in regime invernale che estivo.
3) Terminali di distribuzione a flusso laminare orizzontale o verticale.
34 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
AMBIENTI
DI
ALTEZZA
FINO A 3.5
m
Applicazioni normali
bocchette a parete
diffusori a soffitto a coni concentrici o a effetto spiroidale
diffusori lineari
ugelli a lancio profondo
travi fredde
Applicazioni con elevati carichi termici diffusori ad effetto spiroidale
a pavimento
Sale operatorie diffusori a soffitto (spiroidale o a pannello forato)
terminali a flusso laminare o misto
Camere sterili (bianche) flusso laminare da parete o da soffitto
AMBIENTI
DI MEDIA
O
GRANDE
ALTEZZA
Applicazioni industriali
diffusori a soffitto a effetto spiroidale
ugelli a lancio profondo
canali forellati
Teatri e auditorium
diffusori ad effetto spiroidale a pavimento e sottopoltrona
diffusori a soffitto a effetto spiroidale
ugelli a lunga gittata
Impianti sportivi
diffusori a soffitto a effetto spiroidale
ugelli a lunga gittata
canali forellati
Applicazioni dei terminali di immissione dell’aria
35 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Griglie ed elementi di ripresa
Forma: quadrata o rettangolare
Materiali: acciaio o alluminio anodizzato
Alette: orizzontali inclinate di 45° con passo di 30, 50 o 100 mm
Dimensioni (b x h): in generale da 400 x 300 mm fino a 1000 x 800 mm.
Attraverso porte: griglie di transito, con una particolare alettatura che
impedisce il passaggio della luce; sono dotate di controtelai per un'idonea
finitura e per adattarsi a diversi spessori di porta.
Materiali: alluminio, acciaio stampato e verniciato, inox.
Dimensioni standard (b x h): da 300 x 100 mm a 600 x 300 mm.
A soffitto: stesso aspetto esteriore dei diffusori, ma privi degli eventuali
dispositivi di regolazione.
La loro posizione deve essere prevista in modo tale che essi non risultino
entro la gittata dei diffusori stessi, per evitare interferenze e
cortocircuitazione dell’aria.
36 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Dimensionamento dei terminali di immissione dell’aria
Dopo aver determinato la portata d’aria di progetto in ciascun ambiente, è
necessario stabilire il numero e il tipo dei terminali di immissione (bocchette o
diffusori) per ciascun locale o zona, ponendo attenzione ad alcuni fattori:
1. velocità di mandata dell’aria, soprattutto in relazione al livello sonoro;
2. perdita di carico al terminale, in quanto perdite di carico eccessive
riducono la pressione statica disponibile al ventilatore e possono
compromettere la corretta distribuzione dell’aria;
3. posizione dei carichi termici in ambiente: il flusso di aria deve essere
diretto in modo da compensare e neutralizzare fonti localizzate di calore;
4. gittata o raggio di diffusione, scegliendo terminali con gittate pari a 0.75
volte la lunghezza dell’ambiente, considerando che al termine della
gittata la velocità dell’aria è ancora sufficiente per provocare un’ulteriore
diffusione, anche per effetto dei moti convettivi;
5. posizione degli elementi di ripresa dell’aria.
37 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Bocchette di mandata
Costituiscono il più vecchio sistema di diffusione dell’aria. Nelle prime
applicazioni esse erano dotate di alette per la distribuzione dell’aria di tipo fisso;
successivamente le alette divennero mobili e in seguito ancora le bocchette
furono dotate di due serie di alette mobili ortogonali tra loro, per consentire una
migliore distribuzione dell’aria in ambiente.
La sezione effettiva di passaggio dell’aria attraverso una bocchetta è
minore di quella geometrica, a causa della presenza delle alette e della
contrazione dei filetti fluidi; è correlata alla sezione geometrica mediante la
seguente relazione
Aeff = Ageom · K (m2)
Aeff = area della sezione effettiva (m2);
Ageom = area della sezione geometrica (m2);
K = fattore di contrazione, funzione della forma geometrica dell’aletta, che può
assumere i valori K = 0.7 ÷ 0.9 per la mandata, K = 0.5 ÷ 0.8 per la ripresa.
38 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Bocchette di mandata
La sezione effettiva influenza la velocità effettiva di lancio; infatti, se ci si
riferisce alla sezione geometrica, la velocità finale del lancio può risultare
minore anche del 25 – 30 % rispetto a quella effettiva.
Dimensionamento
a) A partire dalla portata d’aria che deve essere immessa in ambiente, si
definisce, un valore della velocità di efflusso mediante il quale si
calcola la sezione effettiva degli elementi terminali;
b) dalla sezione effettiva, mediante la si determina la sezione geometrica
che, a seconda del valore che assume, potrà essere assegnata ad
un'unica bocchetta o suddivisa tra un congruo numero di bocchette, in
modo che l’aria introdotta sia uniformemente distribuita in ambiente.
39 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
APPLICAZIONE VELOCITA’ (m/s)
Teatri 2.5 – 3.8
Cinema 5.0 – 6.0
Uffici 2.5 – 5.0
Abitazioni, camere d’albergo 2.5 – 3.8
Edifici industriali 7.5 – 10.0
Magazzini 7.5
Studi radiofonici e televisivi 1.5 – 2.5
Bocchette di mandata
Velocità (m/s) di efflusso
raccomandate per diverse
applicazioni
Per ottenere un buon effetto soffitto: bordo superiore della bocchetta 300 mm dal
soffitto; per i diffusori, l’inclinazione del getto 40° rispetto all’orizzontale; la velocità
effettiva di lancio ≥2 m/s.
40 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Quando per ragioni architettoniche o logistiche occorre prevedere una
installazione delle bocchette con lancio in campo libero, senza cioè effetto
Coanda, il dimensionamento deve essere effettuato in base ai
diagrammi (forniti dai costruttori) che riportano lo scostamento verso
l’alto e verso il basso rispetto all’asse orizzontale teorico di lancio; dagli
stessi diagrammi è possibile trarre informazioni anche sulle effettive
velocità di efflusso e sulle relative portate.
Bocchette di mandata
Alcuni tipi di bocchette offrono la possibilità di migliorare le condizioni di
comfort allargando l’angolo di lancio, sia in senso verticale che
orizzontale, grazie alla mobilità delle alette; anche in questo caso
occorre disporre di diagrammi o coefficienti di correzione per valutare la
variazione dei parametri di lancio al variare dell’angolo di divergenza delle
alette.
41 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Griglie di ripresa o transito
In ciascun locale o zona si deve stabilire se installare una sola o più griglie
di ripresa o transito, a seconda della portata d’aria da estrarre.
Dimensionamento
la velocità dell’aria massima ammissibile nella zona occupata dalle persone;
la perdita di carico massima ammissibile per il passaggio dell’aria;
il rumore prodotto.
Il dimensionamento si effettua con le stesse modalità descritte per le
bocchette di mandata.
L’aria si muove verso le griglie di ripresa da tutte le direzioni, cosicché la
velocità della stessa si riduce sensibilmente con la distanza; c’è la
possibilità che si formino correnti fastidiose, ma tale pericolo è limitato al
caso di persone in prossimità delle griglie stesse (in questo caso la
velocità di attraversamento non deve superare 1.5 m/s).
42 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Una tipica configurazione è quella di effettuare la mandata dell’aria
mediante bocchette poste in alto e la ripresa mediante bocchette
poste in basso, dal lato opposto, in modo tale che il flusso d’aria
interessi tutto l’ambiente.
Griglie di ripresa o transito
APPLICAZIONE VELOCITA’ (m/s)
Griglie di ripresa
Ambienti industriali > 4.0
Ambienti residenziali 2.0
Ambienti commerciali:
sopra la zona occupata
entro la zona occupata, lontano da
posti a sedere
entro la zona occupata, vicino ai posti
a sedere
4.0
3.5
1.5
Griglie di transito
Pressione statica a monte di 60 Pa 1.5
Pressione statica a monte di 12.5 Pa 2.0
Pressione statica a monte di 25.0 Pa 2.5
Velocità massima dell’aria (m/s) attraverso le griglie di ripresa e di transito
43 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
RETE DI DISTRIBUZIONE DELL’ARIA
La rete di distribuzione dell'aria ha la funzione di convogliare l’aria negli
ambienti da climatizzare e, laddove sia presente il ricircolo, di riprenderla e
ricondurla in parte al condizionatore e in parte all'espulsione.
La progettazione del sistema aeraulico è essenziale al fine di:
assicurare il controllo delle condizioni termoigrometriche di progetto
e la ventilazione dei locali;
garantire una distribuzione il più possibile uniforme dell’aria trattata,
e limitando dispersioni di calore ed infiltrazioni lungo tutti i percorsi;
limitare la propagazione di rumori e vibrazioni all'interno dei canali.
Nel passaggio all'interno dei canali l'aria incontra una resistenza al moto
dovuta all'attrito con le pareti ed alle turbolenze che si generano in
corrispondenza delle discontinuità, quali cambiamenti di direzione, di
sezione, ecc.. 44 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Per limitare perdite di carico, ridurre i consumi di energia, costi di
installazione e gestione, la rete aeraulica va progettata in modo da ridurre il
più possibile le resistenze al moto, scegliendo percorsi quanto più brevi e
rettilinei, appropriate forme geometriche per i raccordi e le sezioni.
Un importante aspetto è la manutenzione del sistema di distribuzione: i
canali, infatti, possono essere sede di accumulo di sporcizia e fonte di
propagazione batteriologica e virale.
RETE DI DISTRIBUZIONE DELL’ARIA
Dimensionamento della rete
1. portata, sezione, velocità e perdita di carico di ogni tratto di canale;
2. perdita di carico totale del circuito (somma delle perdite di carico
distribuite e concentrate);
3. portata e prevalenza del/i ventilatore/i presente/i nel circuito.
45 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
RETE DI DISTRIBUZIONE DELL’ARIA
Una rete di distribuzione dell’aria è tipicamente costituita dagli elementi riportati
in figura:
- canali di distribuzione e, ove presente il ricircolo, di ripresa;
- ventilatore/i di mandata e di ripresa dell’aria (solo in caso di ricircolo).
46 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Classificazione dei canali di distribuzione dell’aria
I canali di distribuzione dell’aria possono essere classificati in funzione:
della tipologia di impiego;
della velocità dell'aria;
della pressione.
In base alla tipologia di impiego si distinguono in:
canali di mandata (facenti capo all’unità di trattamento e veicolo di
trasporto dell'aria fino all'immissione in ambiente);
canali di ripresa (facenti capo all’unità di trattamento o a un ventilatore
per il ricircolo e/o l'espulsione dell'aria ripresa dall'ambiente);
canali di aspirazione (con flusso diretto verso un ventilatore);
canali di espulsione (nei quali la direzione del flusso va da un
ventilatore verso l’aria atmosferica).
47 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
La classificazione precedente non influisce sulla tecnologia costruttiva
In alcuni casi è necessario specificare la tipologia in relazione all’impiego,
ad esempio in presenza di problematiche connesse alla coibentazione
termica o di esigenze che obbligano al raggiungimento di caratteristiche di
tenuta dell’aria particolarmente elevate.
Inoltre, le condotte di mandata dell’aria sono in sovrappressione, tutte le
altre tipologie sono in depressione.
Classificazione dei canali di distribuzione dell’aria
In alcuni ambienti (ad es. ospedali) per evitare il rischio di contagio,
occorre realizzare elevati livelli di tenuta sia per i tratti in
sovrappressione sia per quelli in depressione.
48 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
In base alla velocità dell’aria i canali possono anche essere distinti in:
- canali a bassa velocità;
- canali ad alta velocità.
Classificazione dei canali di distribuzione dell’aria
CONDOTTE DI MANDATA
Impianti commerciali
e residenziali
a) a bassa velocità
b) ad alta velocità
fino a 10 m/s (normalmente compresa tra 5 e 8)
oltre 10 m/s
Impianti industriali a) a bassa velocità
b) ad alta velocità
fino a 12 m/s (normalmente compresa tra 7 e 12)
oltre 12 m/s
CONDOTTE DI RIPRESA
Impianti
commerciali e
residenziali
a) a bassa velocità fino a 9 m/s (normalmente compresa tra 4.5 e 7)
Impianti
industriali a) a bassa velocità fino a 10 m/s (normalmente compresa tra 5 e 9)
49 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Le velocità massime ammesse nei circuiti, soprattutto nei tratti più
prossimi all’ambiente da trattare, devono essere tali da non dar luogo
a forte rumorosità o ad altre cause di discomfort per l’utenza.
Classificazione dei canali di distribuzione dell’aria
Residenze
Uffici
Teatri
Luoghi di riunione Locali industriali
Bocca premente ventilatore 2.5 8 10
Condotti principali 3.5 - 4.5 5 - 6.5 6 - 12
Condotti secondari 3 4 5
Bocchette di mandata 3 - 5 4 - 7 4 - 7
Bocchette di estrazione 1 - 2 1 - 2 1 - 5
Prese d’aria esterna 2.5 2.5 2.5
Griglie di espulsione 4 4 5
Velocità massime consigliate nei canali dell’aria a bassa velocità (m/s)
50 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Classificazione dei canali di distribuzione dell’aria
Materiali
Devono possedere le seguenti caratteristiche:
a) basso valore del coefficiente di scabrezza per le pareti interne, per
limitare l’entità delle perdite di carico dovute ad attrito;
b) elevata resistenza meccanica;
c) resistenza all’invecchiamento ed all’usura;
d) basso grado di igroscopicità;
e) incombustibilità (o scarsa attitudine alla propagazione della fiamma),
f) inerzia chimica e scarsa attitudine alla produzione di muffe e odori.
51 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Caratteristiche costruttive dei canali
in lamiera metallica: i più diffusi sono quelli in acciaio zincato per via dell’elevata
robustezza, rigidità e tenuta, mentre in ambienti ad elevato rischio di corrosione si
adotta, in genere, l’acciaio inox o l’alluminio (quest’ultimo è spesso preferito in virtù
della sua leggerezza o per motivi estetici);
in materie plastiche: trovano scarso impiego, salvo nell’ambito di particolari
applicazioni, al fine di limitare i fenomeni corrosivi, (scarsa resistenza meccanica e
al fuoco), maggiori costi; solitamente sono in cloruro di vinile o in polietilene;
in pannelli prefabbricati: costituiti da materiali sintetici (poliuretano espanso),
spesso a base di silicati di calcio o di fibre minerali, da materie plastiche trattate o
da alluminio preisolato; sono impiegati quando necessitano particolari forme delle
sezioni o in corrispondenza di particolari diramazioni e raccordi; hanno il vantaggio
di essere leggeri e poco rugosi internamente (sono, infatti, di solito rivestiti
internamente), ma costi notevoli;
in materiale flessibile: sono in genere impiegati per collegare i diffusori ai
condotti principali o in corrispondenza di particolari ostacoli o conformazioni della
struttura che va ad accogliere il circuito; problematiche legate alla scarsa
resistenza al fuoco e all’insorgenza di maggiori perdite di carico rispetto ai canali
rigidi; di solito sono realizzati in alluminio o PVC. 52 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Caratteristiche costruttive dei canali: esempi
53 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Requisiti dei materiali per la coibentazione:
basso coefficiente di conducibilità;
basso valore del calore specifico;
facilità di posa in opera;
buona resistenza al fuoco e all’usura;
inorganicità e stabilità chimica.
I materiali isolanti più largamente impiegati sono quelli a base di:
- gomma sintetica;
- schiume poliuretaniche;
- materiali fibrosi in lana minerale (di roccia e di vetro).
Caratteristiche costruttive dei canali: isolamento
54 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Dimensionamento della rete
I canali possono essere dimensionati secondo uno dei seguenti metodi:
1. metodo a perdita di carico costante;
2. metodo a riduzione di velocità;
3. metodo a recupero di pressione statica.
1 e 2 sono applicati per il dimensionamento di canali con variazioni
delle velocità dell’aria che comportano trascurabili trasformazioni di
energia dinamica in statica: canali a bassa velocità; impiegati quando
è richiesto un controllo rigoroso della rumorosità, strettamente
correlato al valore della velocità dell’aria.
3 è adottato nei condotti ad alta velocità, nei quali le trasformazioni di
energia dinamica in statica, notevoli per via delle maggiori
variazioni della velocità dell’aria, possono essere sfruttate per
compensare le perdite di carico per attrito a valle dei punti nei
quali esse si verificano. 55 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Dimensionamento della rete
1. Metodo a perdita di carico costante
E’ il più diffuso per gli impianti a bassa pressione, l’intera rete aeraulica è
dimensionata mantenendo costante la perdita di carico distribuita per unità
di lunghezza.
Il dimensionamento inizia dalla sezione immediatamente a valle del
ventilatore di mandata, per il quale si assume un valore delle velocità
massimo ammesso,
Mediante un diagramma, nota la portata e assegnata la velocità, sono
determinati il diametro equivalente della sezione e le perdite di carico
uniformemente distribuite.
il diametro di una sezione circolare in grado di dare luogo alle stesse
perdite di carico di una sezione rettangolare di dimensioni a e b.
56 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
1. Metodo a perdita di carico costante
Definita la perdita di carico per il primo tratto, si impone che essa si
mantenga costante su tutto il circuito; pertanto nei tratti successivi si impiega
ancora il grafico, in cui la portata è quella di progetto e la perdita di carico è
quella del primo tratto e mediante le quali velocità e diametro equivalente
risultano automaticamente determinati.
Occorre verificare che i valori di velocità così ottenuti siano minori di quelli
compatibili con la destinazione d’uso e la posizione del canale rispetto ai
locali da climatizzare.
Il ventilatore sarà dimensionato sulla base del ramo del circuito più sfavorito.
Al fine di assicurare in ogni tratto valori adeguati delle velocità e della
relativa portata, occorre bilanciare il circuito introducendo, se necessario,
delle perdite di carico concentrate (serrande di regolazione) per equilibrare i
vari tronchi e, più in generale, l’intero sistema.
57 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
1. Metodo a perdita di carico costante
58 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Le sezioni dei canali sono di solito rettangolari, si determinano le dimensioni
della sezione impiegando la relazione seguente oppure la tabella:
1. Metodo a perdita di carico costante
25.0
625.0
eba
ba3.1D
(mm) b (mm) a (mm)
150 200 250 300 350 400 450 500
250 210 244 273
300 228 266 299 328
350 245 286 322 354 362
400 260 304 343 371 408 437
450 274 321 363 399 433 463 491
500 287 337 381 426 455 488 518 546
550 299 351 397 439 476 511 543 573
600 310 365 413 457 496 533 566 598
650 321 378 428 474 515 553 588 622
700 331 390 443 490 533 573 610 644
750 340 402 456 505 550 591 630 666
800 350 413 469 520 566 610 649 686
850 359 424 482 534 582 626 667 706
900 367 434 494 548 583 643 685 725
950 375 444 505 560 611 658 702 744
1000 383 454 517 573 625 674 719 761
59 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
2. Metodo a riduzione di velocità
Si usa quando si impone un controllo della velocità e della rumorosità
dell’impianto, degli ingombri e dei costi, quando la velocità dell’aria è
troppo bassa oppure per facilitare la regolazione delle portate quando è
elevata.
Nota la portata d’aria in ogni tratto di canale, si individua il circuito più
sfavorito; si assegna un valore della velocità dell’aria al tratto
immediatamente a valle del ventilatore di mandata e poi, empiricamente,
valori via via inferiori di questa ai tratti successivi; si determina per ogni
tratto il diametro equivalente e la perdita di carico unitaria mediante un
grafico del tipo di quello precedente.
Essendo imposte le velocità, le perdite di carico determinate variano da
tratto a tratto.
60 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
3. Metodo a recupero di pressione statica ( Cenni)
Adatto per impianti ad alta velocità, si basa sul principio per il quale a ciascuna
riduzione di portata nelle diramazioni di un canale corrisponde una riduzione di
velocità, che dà luogo alla conversione di pressione dinamica in pressione
statica. L’incremento di pressione statica può essere sfruttato per vincere le perdite
di carico del tratto di canale successivo alla diramazione.
Se tutto il circuito è dimensionato sfruttando tale principio, si può realizzare un
sistema di distribuzione dell’aria bilanciato, nel quale le perdite di carico saranno
compensate dall’aumento di pressione statica.
Si dimensiona il circuito più sfavorito, assegnando al tratto finale un valore della
velocità compatibile con le prestazioni del diffusore e con i livelli di rumorosità
e procedendo a ritroso fino al tratto iniziale del circuito, immediatamente a
valle del ventilatore.
Per i circuiti deviati si procede analogamente al metodo a perdita di carico costante,
procedendo dal tratto iniziale verso valle.
61 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Calcolo delle perdite di carico totali del circuito
Per dimensionare il ventilatore occorre calcolare:
-la perdita di carico complessiva del tratto più sfavorito;
-la perdita di carico all’interno dell’UTA;
-le perdite di carico in corrispondenza dei diffusori.
Le perdite di carico complessive del circuito più sfavorito DPtot si calcolano
sommando le perdite di carico distribuite DPd e quelle concentrate DPc che si
originano lungo esso:
UTAdiffcd PPPPP DDDDD (Pa)
DP = perdita di carico totale del circuito più sfavorito (Pa);
DPd = perdite di carico distribuite (Pa);
DPc = perdite di carico concentrate (Pa);
DPdiff = perdite di carico dovute ai diffusori (Pa);
DPUTA = perdite di carico nell’unità di trattamento aria (Pa).
62 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Calcolo delle perdite di carico totali del circuito
La perdita di carico distribuita si calcola diversamente a seconda del metodo di
dimensionamento adottato per il circuito.
Perdita di carico costante: si moltiplica la lunghezza del circuito più sfavorito per
il valore costante dato alla perdita di carico continua unitaria DPd,unit:
ΔP = LΔPd,unit (Pa)
A riduzione di velocità: si sommano le perdite di carico continue che competono
ai singoli tratti del circuito più gravoso, DPd,i (tenendo conto che DPd,i, per il
tratto i-esimo, è pari al prodotto della lunghezza Li del tronco considerato per la
perdita di carico unitaria ricavata per esso DPd,unit-i):
i
n
1iiunit,dd LPP DD
(Pa)
63 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Calcolo delle perdite di carico totali del circuito
A recupero di pressione statica: poiché nei tratti successivi alla prima
derivazione le perdite di carico sono compensate dall’aumento della
pressione statica, la perdita di carico distribuita DPd lungo il circuito più
sfavorito è solo quella che si genera nel tratto compreso tra il ventilatore
e la prima diramazione.
Si calcola moltiplicando la lunghezza di tale tratto per il valore della perdita
unitaria ad esso relativa.
Le perdite di carico concentrate DPc del circuito più sfavorito, si calcolano
mediante la seguente relazione:
2P
2jvn
1jjc D
n = numero di discontinuità;
j = coefficiente delle perdite localizzate della j-esima discontinuità;
= densità dell’aria in condizioni standard (kg/m3);
vj = velocità dell’aria nella j-esima discontinuità (m/s). 64 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
TIPO CARATTERISTICHE
ALLARGAMENTO DI
SEZIONE
lenta variazione a mezzo divergente 0
brusca variazione di A1 e A2 *
CAMBIAMENTO DI
DIREZIONE
angolo=90°, canale circolare o quadrato 1.5
angolo=90°, canale rettangolare 2
angolo=90° arrotondato 1
angolo=135° 0.5
angolo=90°, r/D<5 (r=raggio del raccordo, D=diametro equivalente) 0.3
angolo=90°, r/D>5 (r=raggio del raccordo, D=diametro equivalente) 0
CONFLUENZA O
DIRAMAZIONE
canale deviato di diametro D con raccordo 1.5
canale non deviato di diametro d=D 1
canale non deviato di diametro d >1.5 D 0.7
canale non deviato di diametro d >2 D 0.4
canale non deviato di diametro d >3 D 0.2
canale non deviato di diametro d >4 D 0
confluenza o diramazione a T 3
confluenza o diramazione raccordata 1
BATTERIE DI
SCAMBIO TERMICO per rango 3.5
BOCCHETTE E
GRIGLIE
con sezione libera uguale a quella del canale 2
rapporto sezione libera/sezione canale = 1.5 0.5
* in questo caso dipende dalla velocità dell’aria
Valori del coefficiente delle perdite localizzate nelle canalizzazioni dell’aria
65 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti
Calcolo delle perdite di carico totali del circuito
Le perdite di carico localizzate DPdiff che si verificano in corrispondenza dei
diffusori sono fornite dai costruttori nelle schede tecniche.
Altre perdite di carico concentrate (DPUTA) sono riscontrate anche all’interno
dell’UTA, per le quali in tabella si riportano alcuni valori indicativi.
Queste assumono, in genere, valori rilevanti, forniti dagli stessi costruttori
dei componenti.
DISCONTINUITA’ CADUTA DI PRESSIONE (Pa)
CAMERA DI MISCELA 20 Pa
FILTRI PIANI 60 Pa
FILTRI AD ANGOLO 40 Pa
FILTRI A RULLO 50 Pa
FILTRI A TASCHE 80 Pa
SEZIONE UMIDIFICANTE 20 Pa
SEPARATORE DI GOCCE 30 Pa
FILTRI ASSOLUTI 500 Pa
BATTERIE DI RISCALDAMENTO 25 Pa per rango
BATTERIE DI RAFFREDDAMENTO
70 Pa (2 ranghi)
80 Pa (3 ranghi)
100 Pa (4 ranghi)
140 Pa (6 ranghi)
Valori approssimati
delle cadute di
pressione all’interno
dell’UTA
66 a.a. 2011/12 - Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti