Impianti di Climatizzazione eImpianti di Climatizzazione e ...· alimentazione delle batterie di scambio

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Impianti di Climatizzazione eImpianti di Climatizzazione e Condizionamento

CENTRALI TECNOLOGICHE

1Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

COMPONENTI DI UN IMPIANTO DI CONDIZIONAMENTO

Impianti a tuttaria:

1. terminali di immissione dellaria;2. rete di distribuzione ed eventualmente di ripresa dellaria;3. condizionatore (o UTA) per trattare la portata daria di progetto;4. centrale termica e frigorifera.

Impianti misti aria-acqua:

1. terminali di immissione dellaria;2 rete di distribuzione dellaria;2. rete di distribuzione dellaria;3. condizionatore (o UTA) per il trattamento dellaria primaria;4 t l t i f i if4. centrale termica e frigorifera.5. elemento terminale (ventilconvettore, induttore o pannello radiante);6. rete di distribuzione dellacqua;

2Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

GENERALITA

Le centrali tecnologiche ospitano le apparecchiature necessarie allag p pp

produzione dei fluidi che alimentano limpianto di condizionamento. I

fluidi trattati come visto sono aria e acquafluidi trattati, come visto, sono aria e acqua.

Lacqua calda e refrigerata sono impiegate, oltre che nei circuiti di

alimentazione delle batterie di scambio termico presenti nellUTA anchealimentazione delle batterie di scambio termico presenti nell UTA, anche

nel circuito di alimentazione degli elementi terminali negli impianti misti.

Macchina frigorifera Caldaia

Acqua refrigerata Acqua caldaAcqua refrigerata Acqua calda

3Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

UTA

L ibilit l tt i ti i id t d ll UTA t t il lLa componibilit la caratteristica pi evidente delle UTA, pertanto il loroprogetto si riduce alla scelta ed al dimensionamento delle singole sezioni.

La batteria di pre-riscaldamento e lumidificatore adiabatico sonoutilizzati soltanto in inverno, la batteria fredda soltanto in estate mentrequella di post-riscaldamento sia in inverno che in estate.

4Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

UTA

Rispetto allo schema pi generale (nel quale sono presenti tre batterie e un

umidificatore), che consente di fruire dellimpianto di climatizzazione durante

ftutte le stagioni dellanno, le UTA possono presentare schemi semplificati, in

funzione del tipo di impiego:p p g

- sola batteria calda (o di pre-riscaldamento) limitatamente ad impieghi di

termoventilazione invernale;

batteria calda fredda ed umidificatore adiabatico per termoventilazione- batteria calda, fredda ed umidificatore adiabatico per termoventilazione

invernale e condizionamento estivo;

- sola batteria fredda limitatamente alla climatizzazione estiva.

5Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Dimensionamento degli elementi principali

La batteria di pre-riscaldamento (BC1) opera la trasformazione di pre-riscaldamento a umidit specifica costante dal punto E al punto P.La potenzialit della batteria di pre-riscaldamento data dalla seguenterelazione, nel caso in cui non venga effettuato ricircolo dellaria interna:

( ) 3600/hhGQ (kW)( ) 3600/hhGQ EP1BC = (kW) dove:dove:QBC1 = potenzialit batteria di pre-riscaldamento (kW);G = portata daria da trattare (m3/h);G = portata d aria da trattare (m /h); = densit dellaria (kg/m3);h = entalpia dellaria nel punto P (kJ/kg);hP = entalpia dell aria nel punto P (kJ/kg);hE = entalpia dellaria nel punto E (kJ/kg).

6Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Impianti a tuttaria

CASO INVERNALE Miscela effettuata prima dellingresso nel condizionatore

hI - hRI

7Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Dimensionamento degli elementi principali

Quando viene effettuato il ricircolo dellaria interna, il punto di introduzionedellaria allunit di trattamento coincide con il punto di miscela M. Inpquesto caso, la relazione che consente di determinare la potenzialit dellabatteria di pre-riscaldamento risulta la seguente:p g

( )( ) 3600/hhGQ M'P1BC = (kW)

dove:

QBC1 = potenzialit batteria di pre-riscaldamento (kW);

G = portata daria da trattare (m3/h);

= densit dellaria (kg/m3); ( g )

hP = entalpia dellaria nel punto P (kJ/kg);

h = entalpia dellaria nel punto M (kJ/kg)hM = entalpia dell aria nel punto M (kJ/kg).

8Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Dimensionamento degli elementi principali

La batteria fredda (BF) effettua il raffreddamento a umidit specifica

costante da E a RE e il raffreddamento con deumidicazione da RE a RI. La

sua potenzialit data dalla seguente relazione, nel caso in cui non venga

ricircolata laria interna:

( ) 3600/hhGQ RIEBF = (kW) dove:

QBF = potenzialit batteria fredda (kW);

G = portata daria da trattare (m3/h);

= densit dellaria (kg/m3); densit dell aria (kg/m );

hE = entalpia dellaria nel punto E (kJ/kg);

h = entalpia dellaria nel punto RI (kJ/kg)hRI = entalpia dell aria nel punto RI (kJ/kg).

9Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Impianti a tuttaria

CASO ESTIVO

10Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Dimensionamento degli elementi principali

I valori di hE e hRE possono essere determinati mediante il diagramma

pscicrometrico.

Anche in questo caso, quando viene effettuato il ricircolo, il punto di

introduzione dellaria nellUTA coincide con il punto di miscela Mintroduzione dell aria nell UTA coincide con il punto di miscela M.

La relazione da usare per la determinazione della potenzialit della

batteria fredda la seguente:

( ) 3600/hhGQ (kW)( ) 3600/hhGQ RIM1BF = (kW) dove:Q t i lit b tt i f dd (kW)QBF1 = potenzialit batteria fredda (kW);G = portata daria da trattare (m3/h); = densit dellaria (kg/m3); = densit dell aria (kg/m3);hM = entalpia dellaria nel punto M (kJ/kg);h = entalpia dellaria nel punto RI (kJ/kg)hRI = entalpia dell aria nel punto RI (kJ/kg).

11Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Dimensionamento degli elementi principali

La potenzialit della batteria di post-riscaldamento (BC2) deve essere

calcolata nel caso estivo e in quello invernale; quale dato di progettocalcolata nel caso estivo e in quello invernale; quale dato di progetto

si assume il valore massimo dei due. La relazione che ne consente il

calcolo la seguente:

( ) 3600/hhGQ RII2BC = (kW)( ) 3600/hhGQ RII2BC (kW) dove:QBC2 = potenzialit batteria di post-riscaldamento (kW);QBC2 potenzialit batteria di post riscaldamento (kW);G = portata daria da trattare (m3/h); = densit dellaria (kg/m3); ( g );hI = entalpia dellaria nel punto di introduzione I (kJ/kg);hRI = entalpia dellaria nel punto RI (caso estivo ed invernale) (kJ/kg).hRI entalpia dell aria nel punto RI (caso estivo ed invernale) (kJ/kg).

N l t l t i lit i hi t d ll b tt i il t i ld t iNormalmente la potenzialit richiesta dalla batteria per il post-riscaldamento in condizioni invernali in generale maggiore rispetto al caso estivo.

12Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Dimensionamento degli elementi principali

P di i l idifi di b i bi d i lPer dimensionare lumidificatore adiabatico bisogna determinare la portatadacqua da somministrare allaria in condizioni invernali (trattamento P-RI)

ti il i i t di d t t t i t iper garantire il raggiungimento di un adeguato contenuto igrometrico.Questa si determina mediante la seguente relazione:

( ) 1000/XXGG PRIW = (kg/h)

dove:Gw = portata dacqua (kg/h);G = portata daria di progetto (m3/h);p p g ( ); = densit dellacqua (kg/m3);XRI = umidit specifica dellaria nel punto RI (g/kg);XRI umidit specifica dell aria nel punto RI (g/kg);XP = umidit specifica dellaria nel punto P (g/kg).

13Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Dimensionamento degli elementi principali

Per dimensionare il ventilatore di mandata occorre definire i valori della

portata daria e della prevalenzaportata d aria e della prevalenza.

La portata daria pari alla portata totale, determinata in fase di progetto.

L l d l til t d t l d ti di i lLa prevalenza del ventilatore, deve essere tale da consentire di vincere le

perdite di carico totali del circuito aeraulico (per il circuito pi sfavorito) e

sono espresse dalla relazione gi vista in precedenza:

PPPPP +++= (Pa)UTAdiffcd PPPPP +++= (Pa)

Al valore di P ai fini della definizione della prevalenza del ventilatore siAl valore di P, ai fini della definizione della prevalenza del ventilatore, si

applica in genere un fattore di sicurezza dellordine di 1.5.

G Note G e P, possibile determinare la potenza del ventilatore di mandata :

PG 3600/PGWV

= (W)

14Corso di Impianti Tecnici per l'edilizia - E. Moretti

Generatori di calore: tipologie e caratteristiche costruttive

Dispositivi che realizzano la conversione dellenergia naturalmentedisponibile in termini di fonte primaria (combustibili, radiazione solare,

) ecc.), in energia termica con caratteristiche adeguate allimpiego che sene deve fare (acqua calda, acqua surriscaldata, vapore).

In ambito impiantistico, i generatori di calore sono indicati con il nome dicaldaie, intendendo il complesso formato dal corpo caldaia vero e proprio,dal bruciatore, da uno scambiatore di calore e da altri elementi accessori.Allinterno viene generata energia termica, per mezzo della reazione delcombustibile con il comburente (aria); lenergia termica prodotta cedutaad un fluido termove