aquatherm climasystem aquatherm - climasystem Radianti a parete e soffitto Ordine degli Ingegneri di Roma Meeting aquatherm presso 15/07/2010

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1 Meeting aquatherm presso Ordine degli Ingegneri di Roma 15/07/2010 aquatherm climasystem Radianti a parete e soffitto Sistemi radianti a parete-soffitto aquatherm - climasystem

2 Un modo alternativo di fare il radiante Riscaldamento a parete Raffrescamento a soffitto Le tipologie base: Moduli a parete o a soffitto sotto intonaco Moduli a parete o a soffitto sotto cartongesso Moduli a controsoffitto prefabbricato

3 La base: il nostro PPR fusiolen La tecnologia: elementi modulari in polipropilene con barriera all ossigeno aquatherm climasystem Materiale: fusiolen PP-R Collettore/distributore: 24/14 mm Tubi dei pannelli: 12/12 mm Distanza fra le tubazioni: 40 mm Contenuto acqua: 1,2 lt/mq Peso complessivo: 2,5 kg/mq Superficie di scambio: c.a. 1,0 mq/mq Collegamento: d. 16 mm Pressione esercizio: 4 bar Temperatura max. : 70 C Moduli con collegamento a saldare: Larghezza B : da 24 a 100 cm Lunghezza L : da 50 a 500 cm Moduli con collegamento ad innesto: Larghezza B : 57 cm Lunghezza L : 57 cm Per inserimento in moduli controsoffitto 60x60 cm

4 La configurazione tipica Le differenze da altri sistemi: 1) Sistema liberamente integrabile 2) Si lavora su bassi DT ed elevate portate di acqua Collegamento parallelo

5 Collegamento parallelo I moduli vengono collegati mediante saldatura per fusione Collegamento alternato

6 Collegamento alternato Collegamento ad innesto

7 SISTEMA A PARETE sotto intonaco sotto cartongesso SISTEMA A PARETE Collegamento in parallelo

8 SISTEMA A PARETE I moduli vengono collegati mediante saldatura : al massimo 4 moduli in linea e comunque per una larghezza non superiore a 2,40 m. Mandata del circuito sempre dall alto SISTEMA A PARETE A SECCO Moduli integrati standard 60 Integrati con cartongesso Alimentazione dal basso

9 SISTEMA A PARETE A SECCO Esempio di collegamento in serie SISTEMA A SOFFITTO A) Moduli quadrati 60x60 per incasso nei controsoffitti prefabbricati B) Moduli sotto intonaco o sotto cartongesso con collegamento laterale ad innesto o con saldatura

10 Raffrescamento a soffitto temperatura mandata 16 C Riscaldamento a parete temperatura mandata 32 C

11 Sistemi radianti Calcolo e applicazioni - cenni

12 Lo scambio termico è dato dalla somma di due componenti: - Irraggiamento Irraggiamento fra due superfici a diversa temperatura T1 e T2 è dato dalla formula di Stefan- Boltzmann: ε = emissività K (r,α) = fattore di vista P( 1,2 )= ε σ (T 14 T 24 ) K (r,α) - Convezione Lo scambio termico per convezione naturale fra due corpi il radiante a temperatura Tr e l ambiente a temperatura Ta è dato da formule empiriche semplificate che variano a seconda del tipo di applicazione: K (T a T r ) α P = (D,H) β

13 Pertanto: La resa di un sistema radiante non è costante ma risente delle temperature delle zone passive, della loro distanza e della loro posizione Le prestazioni di laboratorio e i calcoli di resa del sistema sono una prima indicazione di resa e confronto fra sistemi diversi Il progettista dovrà valutare situazioni particolari dando flessibilità al sistema per regolazione e integrazione es. distribuzione aria e deumidificazione Particolare attenzione agli effetti indotti da superfici vetrate: * temperatura superficiale innalzata aumenta la resa * Irraggiamento diretto interno Si raccomanda un adeguato dimensionamento delle linee di alimentazione e del generatore termico e frigorifero UNI EN 1264 / UNI EN generalizzazione dei sistemi radianti Norme di calcolo resa e applicazioni La differenza che esiste fra i vari sistemi tecnici proposti è come fornire o sottrarre calore alla superficie radiante, cioè come portare a temperatura la superficie della parete, del soffitto o del pavimento (la cosiddetta resa del sistema ) Grazie alle norme di calcolo le prestazioni del sistema sono deducibili da una serie di parametri

14 UNI EN 1264 / UNI EN ) Trattazione unica: EN 1264 (pavimento) EN (generale) 2) EN 15377: formule di calcolo unificate per tutti casi in funzione della temperatura superficiale del sistema 3) EN 1264 EN 15377: estensione dei casi di calcolo delle rese prestazionali (tipologie A F) ad altri casi prima non contemplati 4) Se il sistema radiante previsto rientra nelle tipologie previste dalla norma allora la resa termica può essere calcolata secondo formule e parametri indicati dalla norma stessa 5) Se il sistema radiante non rientra nelle tipologie previste dalla norma allora occorre fare riferimento ai parametri di resa forniti dal costruttore (che saranno validati da test di laboratorio eseguiti secondo normativa specifica) UNI EN la formulazione generale 1) Temperatura ambiente (Ta) q = K (DTs,a) n 2) Temperatura media superficiale (Ts) 3) Coefficienti K, n variabili per tipo di applicazione (pavimento, parete, soffitto) e che tengono conto di irraggiamento e convezione nel settore civile

15 LE RESE TERMICHE EN e EN estensione del radiante a tutte le casistiche: Pavimento caldo: q = 8,92 x (Ts - Ta) 1,1 Pavimento freddo: q = 7 x (Ta - Ts) Soffitto caldo: q = 6 x (Ts - Ta) Soffitto freddo: q = 8,92 x (Ta - Ts) 1,1 Parete calda: q = 8 x (Ts - Ta) Parete fredda: q = 8 x (Ta - Ts) Quindi: 1) la resa di un sistema dipende dal tipo di installazione e dalle temperature: pertanto una volta determinate una delle variabili delle formule di cui sopra si riescono a definire tutti gli altri parametri. 2) I valori massimi della temperatura superficiale sono definiti dalla norma stessa (ma chiaramente devono tenere conto anche della consistenza strutturale della superficie radiante) LIMITI DELLE TEMPERATURE SUPERFICIALI Pavimento caldo: 29 C Pavimento freddo: C condensa Soffitto caldo: 27 C controllo asimmetria Soffitto freddo: C condensa per nuove costruzioni spesso sufficienti anche temperature più alte Parete calda: C consigliato 40 C controllo asimmetria Parete fredda: condensa Attenzione alla temperatura superficiale in raffrescamento: per raggiungere determinate alte prestazioni bisogna agire fortemente sul controllo di umidità per evitare la condensazione

16 RESE TEORICHE in funzione di Ts e Ta RISCALDAMENTO RADIANTE - ti=20 C pavimento soffitto W/mq Temp.superf. RESE TEORICHE in funzione di Ts e Ta RAFFRESCAMENTO RADIANTE - sensibile - ti=27 C pavimento soffitto W/mq Temp.superf.

17 -RESA DEL SISTEMA RADIANTE DIPENDE DA: - tipo di pavimento - temperatura dell acqua - temperatura ambiente - altezza del massetto - interasse delle tubazioni - salto termico dell anello Calcolo impianto a pavimento - EN 1264 Le rese sono fornite in forma tabellare o con diagrammi meglio se con un programma di calcolo che è in grado di tnere in conto di tutti i singoli fattori -TEMPERATURA SUPERFICIALE: - Area soggiornale: max. 29 C - Area marginale: max. 35 C - Bagni e WC: max. 33 C METODO DI CALCOLO PAVIMENTO RADIANTE EN 1264 (cenni base): Si controlla che il pavimento radiante sia in grado di soddisfare il fabbisogno termico di ogni locale senza superare i limiti imposti alla temperatura superficiale. 1) Partendo dal locale di soggiorno più sfavorito (quello che ha maggiore densità di flusso W/mq) si controlla che la temperatura superficiale sia nei limiti (curve caratteristiche del sistema) e in base a questo si sceglie la temperatura di mandata ed il passo degli anelli 2) Gli anelli degli altri locali saranno dimensionati sempre con la stessa temperatura di mandata ma andando ad intervenire su passi maggiori e salti termici diversi (bilanciamento). NOTA: se per il locale sfavorito non possiamo soddisfare il fabbisogno termico rimanendo nei limiti di norma, occorre integrare con altro sistema (radiatore, climasystem, ) e scegliere come locale sfavorito il successivo Per una trattazione rigorosa dell argomento si rimanda alla norma

18 Grafici delle rese termiche (W/mq) in funzione della Differenza lineare di temperatura (temperatura media dell acqua - temperatura ambiente ) Passo 10 cm Passo 15 cm Validi per tubazione 16 x 2 mm. con massetto cementizio spessore 45 mm. 1) senza rivestimento: 0 mq K / W 2) ceramica < 15 mm. : 0,015 mq K / W 3) ceramica < 25 mm. : 0,03 mq K / W 4) parquet 10 mm. : 0,05 mq K / W 5) moquette: 0,1 mq K / W 6) tappeto pesante: 0,15 mq K / W Passo 20 cm Impianto radiante ad elementi prefabbricati non previsti dalle norme di calcolo Nel caso del raffrescamento, per gli elementi prefabbricati si fa riferimento a prove di laboratorio, che vengono eseguite secondo le specifiche della norma EN In questo caso il produttore fa testare il suo sistema presso un laboratorio accreditato che gli fornisce i parametri di resa secondo delle curve funzione di: Tipo di applicazione - Temperatura operante interna - Temperatura media del fluido e che sono del tipo: q = K x (Dtl) n Sono appunto queste le curve di resa specifica di riferimento che si trovano sui cataloghi tecnici dei vari sistemi. Sono sempre riferite alla superficie attiva radiante

19 Attenzione Queste sono le rese teoriche di laboratorio (condizioni standard) Nelle applicazioni occorre tenere conto che le rese effettive sono in funzione di: 1. Altezza di installazione 2. Presenza di aria forzata che lambisce i pannelli aumenta lo scambio convettivo 3. Effetto di vetrate ed esposizioni che incidono sulla temperatura del settore 4. Limiti di resa dovuti al controllo di umidità per evitare condense (es. 50% Ur Tsup. 17 C) Maggiore la resa di un pannello radiante minore la temp. superficiale maggiore attenzione al controllo e trattamento dell umidità Calcolo del radiante parete-soffitto climasystem 1) Calcolo del fabbisogno termico del singolo locale 2) Si definisce la temperatura di mandata ed il salto termico 3) Sul diagramma individuo così il valore di resa specifica del sistema (W/mq) con riferimento alla superficie attiva 4) Definisco i mq di superficie radiante di progetto e scelgo tipologia di moduli e loro configurazione 5) In funzione delle portate e delle perdite di carico vado a progettare la rete idraulica con configurazione che può essere sia in derivazione che a collettore

20 LE RESE IN RISCALDAMENTO parete/soffitto 1. Pannello metallico forato 2. Intonaco conduttivo 3. Cartongesso conduttivo chiuso Valori standard di laboratorio su alcune tipologie testate chiedere all azienda preventive indicazioni tipologiche LE RESE IN RAFFRESCAMENTO SENSIBILE - soffitto 1. Pannello metallico forato aperto 2. Intonaco conduttivo 3. Cartongesso forato aperto 4. Cartongesso conduttivo chiuso Valori standard di laboratorio su alcune tipologie testate chiedere all azienda preventive indicazioni tipologiche

21 IL CALCOLO IDRAULICO Parametri di progetto dei circuiti per salto temico DT = 3 K A questi valori di DP vanno sommate le cadute di pressione in tubazioni e collettori Si raccomanda un calcolo idraulico prudente LA REGOLAZIONE E IL CONTROLLO DELL UMIDITA Attenzione: il successo di un impianto radiante dipende molto dalla scelta di una accurata regolazione che segua i carichi termici e le temperature variabili

22 COME POSSIAMO INTERVENIRE SULL UMIDITA Deumidificatori incasso/canalizzati Ventilconvettori a vista/incasso/canalizzati Impianti ad aria Sistemi radianti a pavimento Applicazioni particolari

23 Radiante a pavimento Valutherm industriale Sistema doppia rete e fissaggio della tubazione con fascette Tipologie applicative Sistema doppia rete e fissaggio della tubazione su binario plastico Valutazioni termotecniche e strutturali: 1) Necessità della lastra isolante e sue caratteristiche 2) Tipologia delle armature e del getto cementizio

24 Riscaldamento industriale Tipologia a collettore Gli anelli dei circuiti di riscaldamento sono collegati a tradizionali collettori in metallo in cui sono presenti intercettazioni e valvole di taratura. Ogni collettore va a servire zone omogenee per temperatura ed utilizzo tramite azione di una valvola motorizzata collegata ad un termostato di zona Riscaldamento industriale Tipologia a collettore distributore con ritorno inverso - Tichelmann Gli anelli dei circuiti di riscaldamento sono collegati direttamente alle tubazioni climatherm che alimentano le singole zone. Grazie al ritorno inverso ogni settore è naturalmente equilibrato

25 Sistema riscaldamento palestre Sistema con trave elastica Questa tipologia costruttiva prevede la realizzazione di una orditura di travi in legno su cui viene posato il pavimento sportivo : riscaldamento della camera d aria con tubazioni appese RESA DEL SISTEMA: non normata per calcolo servono delle rese certificate in funzione delle diverse tipologie costruttive Sistema riscaldamento palestre Sistema con strato elastico Questa tipologia costruttiva prevede la realizzazione del pavimento mediante un particolare materassino elastico continuo che viene posato sopra il complesso radiante a secco RESA DEL SISTEMA: non normata per calcolo servono delle rese certificate in funzione delle diverse tipologie costruttive