Test di laboratorio per la Verifica delle prestazioni Di un pavimento riscaldato Sopraelevato Tecnicomfort

Transcript

1 Test di laboratorio per la Verifica delle prestazioni Di un pavimento riscaldato Sopraelevato Tecnicomfort Data: 07/06/16 Committente: Monotile Trading srl Via Parma Asola (MN)

2 INDICE INDICE 2 1. PREMESSA 3 2. DESCRIZIONE DEL SISTEMA DI MISURA 3 3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA 5 4. RISULTATI 7 2

3 1. PREMESSA A seguito di Vs. incarico sono state effettuati dei test in camera climatica per verificare le prestazioni di un sistema radiante a pavimento denominato Tecnicomfort, realizzato con elementi termoriscaldanti annegati all interno di pannelli in agglomerato di graniglia di marmo, collocati su un supporto sopraelevato da terra. Obiettivo dei test effettuati è stato quello di verificare la velocità di riscaldamento all interno dell ambiente (camera climatica) e le temperature raggiungibili a regime, in base al numero di pannelli riscaldanti utilizzati. 2. DESCRIZIONE DEL SISTEMA DI MISURA All interno di una camera climatica di dimensioni 235 X 428X 227 cm (LXPXH) è stato collocato un sistema di pavimentazione sopraelevata riscaldato. Il pavimento sopraelevato si trova a 17 cm dal pavimento della cella climatica. La cella climatica è coibentata con 0 mm di poliuretano espanso (valore di conducibilità stimato λ=0,03 W/mK, Resistenza Termica complessiva delle pareti stimata attorno a R=3,5 m 2 K/W) Al fine di valutare il rendimento della pavimentazione e stato installato un sistema di misura composto dai seguenti sensori: Sensore Unità misura Denominazione Posizione Temperatura superficie Temperatura superficie Temperatura superficie Temperatura superficie C Tc sopra C Tc sopra C Tc sotto C Tc parete Temperatura aria C T ( cm) Temperatura aria C T (50 cm) Temperatura aria C T (1,5m) Globotermometro C Glob Al di sopra di un pannello, fila centrale Al di sopra di un pannello, fila centrale Al di sotto di un pannello, fila centrale Su una parete laterale della camera climatica A cm dalla base del pavimento A 50 cm dalla base del pavimento A 150 cm dalla base del pavimento A 150 cm dalla base del pavimento 3

4 Flusso termico W/m 2 Flux 1 Flusso termico W/m 2 Flux 2 Al di sopra di un pannello, fila centrale Al di sopra di un pannello, fila centrale SCHEMA PAVIMENTAZIONE CON SENSORI IN PIANTA E IN SEZIONE Temp. Aria 150 cm Globotermometro x x x Temp. Aria 50 cm Temp. Aria cm X O X= SONDA DI TEMPERATURA A CONTATTO SUPERIORE X = SONDA DI TEMPERATURA A CONTATTO INFERIORE O = TERMOFLUSSIMETRO LINEE RISCALDATE TRATTEGGIATE IN ROSSO x La camera climatica è stata impostata alla temperatura di C e, prima di ciascun ciclo di misura, è sta mantenuta in stato di raffreddamento per 5 ore. Al termine della fase di acclimatamento il sistema di raffreddamento è stato spento ed è stato attivato il sistema riscaldante del pavimento, comandato mediante un termostato collegato a una sonda inserita all interno degli elementi riscaldanti, secondo le seguenti modalità: 4

5 PROVA 1: 3 file di elementi riscaldanti (complessivamente 21 pannelli), con una temperatura impostata del termostato di 33 C PROVA 2: 3 file di elementi riscaldanti (complessivamente 21 pannelli), con una temperatura impostata del termostato di 25 C PROVA 3: 2 file di elementi riscaldanti (complessivamente 14 pannelli), con una temperatura impostata del termostato di 25 C PROVA 4: 1 fila di elementi riscaldanti (complessivamente 7 pannelli), con una temperatura impostata del termostato di 25 C 3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA Predisposizione dei supporti per il montaggio dei pannelli riscaldanti 5

6 Fase di posa del pavimento sopraelevato a sinistra e pavimento completato a destra Il sistema di misura, con le varie sonde per le misurazioni dell aria e delle superfici 6

7 4. RISULTATI PRIMO SET DI MISURE 3 LINEE DI RISCALDAMENTO ALLA TEMPERATURA DI 33 C 45 Sistema Monotile - Rilievo con 3 linee accese Temperature superficiali sopra e sotto il pannello Temperatura ( C) Tc sotto Tc sopra Tc sopra Con la temperatura impostata a 33 C sul termostato si sono raggiunte temperature superficiali di esercizio molto elevate (punte di 40 C nella parte superiore), questo ha portato a impostare tutte le successive misure con una regolazione del termostato a 25 C. SECONDO SET DI MISURE 3 LINEE DI RISCALDAMENTO ALLA TEMPERATURA DI 25 C Abbassando la temperatura del termostato a 25 C si sono raggiunte temperature massime attorno a 29 C delle superfici del pavimento, in conformità a quanto previsto per le temperature massime di sistemi di riscaldamento a pavimento. Nel grafico sottostante si osserva, in fase iniziale, la curva di raffreddamento dell ambiente, che porta le temperature superficiali del pavimento attorno a 12 C in 5 ore e la successiva fase di riscaldamento. Dopo circa 4,5 ore le temperature di superficie del pavimento sono andate a regime. 7

8 Sistema Monotile - Rilievo con 3 linea accese (T = 25 C) Temperature superficiali sopra e sotto il pannello Temperatura ( C) Tc sotto Tc sopra Tc sopra Le temperature dell aria si portano a regime dopo circa 7 ore dall accensione del sistema di riscaldamento, con una temperatura che oscilla tra 26 C e 28 C. La differenza termica tra le quote di cm e 150 cm è pari mediamente a circa 2 C. La temperatura di globotermometro, che risente della radiazione termica emessa da tutti i corpi in linea di vista, risulta molto simile alla temperatura registrata alla quota di 50 cm dal pavimento. Anche le pareti della camera climatica si sono portate circa alla stessa temperatura. Sistema Monotile - Rilievo con 3 linee accese (25 C) Temperature dell'aria e temperatura globotermometrica Temperatura ( C) Tc parete T glob T ( cm) T (50 cm) T (1,5 m) 8

9 TERZO SET DI MISURE 2 LINEE DI RISCALDAMENTO ALLA TEMPERATURA DI 25 C Accendendo solamente due linee di elementi riscaldanti (14 elementi complessivi) si osserva come il tempo che impiegano gli elementi riscaldanti ad andare a regime aumenta (circa 5,5 ore). Questo è dovuto alla diffusione laterale del calore verso gli elementi non riscaldati. Durante questa fase di misura si è osservato anche il tempo di mantenimento della temperatura da parte del sistema a elementi riscaldanti spenti. Nel grafico si evidenzia come, dopo 3,5 ore dallo spegnimento degli elementi riscaldanti, la temperatura superficiale si era abbassata di soli 2 C. Sistema Monotile - Rilievo con 2 linee accese (T = 25 C) Temperature superficiali sopra e sotto il pannello Temperatura ( C) Spegnimento del sistema riscaldante Tc sotto Tc sopra Tc sopra Le temperature dell aria dopo 6,5 ore sono già quasi a regime, condizione che raggiungono pienamente dopo 8 ore. Con due linee azionate le temperature di regime dell aria si assestano attorno a 25 C. In questa situazione il gradiente termico verticale (differenza termica tra le quote di cm e 150 cm) è ridotto a meno di 0,5 C. 9

10 Sistema Monotile - Rilievo con 2 linee accese (T = 25 C) Temperature dell'aria e temperatura globotermometrica Temperatura ( C) Tc parete T glob T ( cm) T (50 cm) T (1,5 m) ULTIMO SET DI MISURE 1 LINEA DI RISCALDAMENTO ALLA TEMPERATURA DI 25 C Accendendo solamente una linea di elementi riscaldanti (7 elementi complessivi) aumenta ancora leggermente il tempo che impiegano gli elementi riscaldanti per andare a regime (circa 6,5 ore). Sistema Monotile - Rilievo con 1 linea accese Temperature superficiali sopra e sotto il pannello Temperatura ( C) Tc sotto Tc sopra Tc sopra

11 Le temperature dell aria dopo 8 ore sono già quasi a regime, condizione che raggiungono pienamente dopo 12 ore. Con una linea azionata le temperature di regime dell aria si assestano attorno a 23 C. Anche in questa situazione il gradiente termico verticale (differenza termica tra le quote di cm e 150 cm) è ridotto a meno di 0,5 C. Sistema Monotile - Rilievo con 1 linee accese Temperature dell'aria e temperatura globotermometrica Temperatura ( C) Tc parete T glob T ( cm) T (50 cm) T (1,5 m) 11

12 FLUSSI TERMICI Mediante sonde termoflussimetriche è stato misurato il flusso di calore al di sopra di una piastrella, in due diversi punti, centrati tra due linee degli elementi riscaldanti. La misura del flusso termico è effettuata in W/m 2. Con tutte e tre le linee accese, e termostato impostato a 33 C, partendo da ambiente e pavimento completamente freddi si è misurato un flusso termico medio a regime attorno a Φ=48 W/m Sistema Monotile - Rilievo con 3 linee accese Flusso termico al di sopra della piastrella Flusso termico (W/m2) 40 0 Flux1 Flux2 Dopo tale misura, in cui si era riscontrato che le temperature superficiali erano troppo elevate, l ordine temporale delle misure successive è stato il seguente: - 2 linee accese, T impostata a 25 C - 1 linea accesa, T impostata a 25 C - 3 linee accese, T impostata a 25 C Le misure successive hanno visto una certa variazione dei flussi termici misurati, non correlata al numero di linee accese: - 2 linee accese, flusso termico medio a regime Φ = 31,0 W/m 2-1 linea accesa, flusso termico medio a regime Φ = 42,0 W/m 2 12

13 - 3 linee accese, flusso termico medio a regime Φ =,0 W/m 2 70 Sistema Monotile - Rilievo con 2 linee accese Flusso termico al di sopra della piastrella Flusso termico (W/m2) 40 0 Flux1 Flux2 70 Sistema Monotile - Rilievo con 1 linea accesa Flusso termico al di sopra della piastrella Flusso termico (W/m2) :00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 Flux1 Flux2 13

14 140 Sistema Monotile - Rilievo con 3 linee accese Flusso termico al di sopra della piastrella 1 0 Flusso termico (W/m2) :00 4:48 9:36 14:24 19:12 0:00 4:48 Flux1 Flux2 In particolare, il dato rilevato nell ultimo set di misure evidenzia come, sebbene le temperature superficiali (superiori e inferiori) all inizio della misura fossero tornate alle condizioni iniziali, evidentemente il core della piastrella manteneva ancora una certa quantità di calore interno. Per questo motivo il flusso di calore necessario ad innalzare la temperatura delle piastrelle è risultato inferiore. Questo dato conferma l inerzia termica del sistema già evidenziata dalle misure di raffreddamento. Responsabile Laboratorio Prove Termiche Dr.ssa Roberta Giorio CMR Center Materials Research Il Responsabile del Laboratorio Dr. Geol. Francesco Rizzi 14