Sistemi radianti. sistemi a secco e a umido

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1 Impianti Termici i Integrati ti Sistemi radianti Calcolo, normative, caratteristiche dei sistemi a secco e a umido Prof. Michele De Carli Padova, 21 febbraio Ing. Clara 2012, Peretti Riunione Q-RAD

2 Q-TECNICO è il nome della collana di guide tecniche del Consorzio Q-RAD che affronteranno in una serie di manuali monografici le tematiche relative alla corretta installazione degli impianti, la loro progettazione e il quadro normativo di riferimento. Il primo Q-TECNICO si intitola "Approfondimenti per la progettazione di impianti radianti a bassa differenza di temperatura

3 Fenomeni di scambio termico e aspetti energetici Il benessere termoigrometrico negli impianti di riscaldamento e raffrescamento per radiazione Tipologie, componenti e descrizione dei sistemi radianti Calcolo della potenza in riscaldamento e in raffrescamento Dimensionamento dei sistemi radianti Esempi di calcolo

4 Introduzione Sistemi radianti A pavimento A soffitto A parete

5 Introduzione Sistemi radianti Sistemi annegati (embedded) d) Sistemi sospesi (free hanging) Sistemi i con intercapedine d aria

6 Normative sui sistemi radianti ISO CE EN Normativa ISO parte 1, 2, 3, 4, 5, 6 UNI EN 1264 parte 1, 2, 3, 4, 5 UNI EN parte1,3 FprEN parte 1, 2, 3, 4, 5 (in fase di votazione) UNI EN Applicazione - Sistemi annegati (pavimento, parete, soffitto) Riscaldamento e raffrescamento (la norma non si applica ai sistemi prefabbricati) - Sistemi di tipo A, B, C, D, E, F, pannelli prefabbricati in cartongesso Riscaldamento e raffrescamento - Sistemi di tipo A, B, C, D, E, F, G, pannelli prefabbricati in cartongesso, TABS (Thermo-Active Building Systems) Riscaldamento e raffrescamento -Pannelli sospesi a soffitto Riscaldamento e raffrescamento -Sistemi radianti di tipo B e pannelli prefabbricati in cartongesso Raffrescamento

7 Normative sui sistemi radianti Normativa Applicazione ISO ISO (in preparazione) Building environment design - Design, test methods, control and operation of radiant heating and cooling panel systems. Part 1: Definition, symbols, technical specifications and requirements Part 2: Design of ceiling mounted radiant panels Tubo in rame fissato ad un foglio di alluminio

8 Tipo A Tipo B

9 Curva caratteristica di Base q = resa termica di un impianto radiante [W/m 2 ] θ F,m θ i = differenza media di temperatura tra la superficie radiante e l ambiente [K]

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11 Tipo E Tipo F

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14 Determinazione della resa di un sistema radiante Calcolo da normativa: procedura computazionale Camera di prova: procedura sperimentale (camera di prova o con scambiatori) Simulazione FEM, FDM Per approfondire: Determinazione della resa termica per sistemi idronici: analisi delle normative esistenti. M. De Carli, D. Ovoli, E. Pasut, M. Scarpa, R. Tomasi

15 Determinazione della resa di un sistema radiante Fattori che influenzano la resa di un pannello radiante di tipo A

16 Valori indicativi per il dimensionamento di un impianto radiante.

17 Sistemi radianti e raffrescamento I sistemi radianti a bassa differenza di temperatura (a pavimento, parete e soffitto) permettono di operare, sia in fase di riscaldamento che di raffrescamento, con temperature vicine a quelle dell ambiente da climatizzare. E di fondamentale importanza il controllo dell umidità nel funzionamento estivo. Un sistema radiante non può fornire potenza latente. In questo caso tutta la potenza latente richiesta dall ambiente deve essere fornita dal trattamento dell aria. In uno studio recente è stato dimostrato che senza un sistema di deumidificazione l umidità lumidità specifica supera spesso i limiti di norma (UNI EN 15251), creando quindi discomfort.

18 Sistemi di deumidificazione per sistemi radianti Esistono sul mercato delle macchine appositamente concepite per essere abbinate a sistemi di climatizzazione ambientale a pannelli radianti a bassa differenza di temperatura: - Deumidificatori isotermici - Deuclimatizzatori Altri sistemi per il trattamento dell aria sono: - Ventilazione meccanica controllata - Ventilconvettori

19 Tubazioni i I componenti degli impianti radianti Strati di isolamento termico che possono avere anche funzione acustica Strato di protezione dello strato di isolamento Strato di ripartizione del carico statico e di diffusione del calore (strato di supporto) Rivestimento superficiale Collettore Sistema di regolazione

20 Sistemi radianti a pavimento Sistemi con tubazione annegata nel massetto Sistemi i a umido

21 Tipologia sistema radiante a pavimento Tubazione in pannelli prefabbricati sagomati (bugnato) Applicazione Edifici residenziali e terziario Tubazioni fissate su rete metallica tramite clips Edifici residenziali Tubazioni vincolate allo strato di supporto tramite clip Tubazioni fissate su guida metallica Tubazioni fissate su rete elettrosaldata e traliccio di armatura Edifici residenziali e terziario Edifici industriali Edifici industriali

22 Sistemi annegati: un dettaglio Lastra preformata Tubazione Giunto di dilatazione Striscia perimetrale

23 Sistemi radianti a pavimento Sistemi con tubazione annegata nel massetto Sistemi a umido : TABS Thermally Active y Building Systems

24 Sistemi radianti a pavimento Sistemi a secco

25 Tipologia sistema radiante a pavimento Applicazione Tubazioni inserite in pannelli prefabbricati sagomati, finitura a secco Edifici residenziali e terziario Tubazioni inserite in pannelli di cartongesso fresati Edifici residenziali Sistemi radianti modulari per pavimenti flottanti Edifici per il terziario

26 Sistemi a secco: un dettaglio Lastre isolanti preformate Lamina conduttiva Tubazione Foglio in PE Polietilene Striscia i perimetrale

27 Sistemi radianti a soffitto

28 Tipologia sistema radiante a soffitto Applicazione Lastra in cartongesso accoppiata a isolante e tubazione preinstallata Edifici residenziali e terziario Lastra metallica preforata Edifici residenziali e terziario Tubi capillari inseriti in pannelli in cartongesso a soffitto Edifici residenziali

29 Sistemi a soffitto: un dettaglio 1 Profili a U 6 Gomiti 2 Tappo 7 Tubo 3 Guaina 8 Orditura primaria 4 Raccordi 9 Orditura secondaria 5 Tubo 10 Pannello

30 Sistemi radianti a parete

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32 Tipologia sistema radiante a parete Applicazione Tubazioni i inserite it in pannelli prefabbricati sagomati con lamina conduttiva Edifici residenziali e terziario Applicazioni su giuda metallica Edifici residenziali e terziario Tubazioni inserite in pannelli di cartongesso Edifici residenziali e terziario

33 Caratteristiche e vantaggi dei sistemi radianti Installazione per edifici residenziali, uffici, musei, luoghi di culto, edifici industriali Adatti per gli edifici nuovi e per le ristrutturazioni Riscaldamento e raffrescamento Accoppiamento con generatori ad alta efficienza (caldaie a condensazione,,pompe p di calore, ) Elevato livello di comfort, assenza di correnti di aria e di rumori Nessun ingombro nella stanza: il sistema si integra alla struttura

34 La regolazione

35 La regolazione I componenti del sistema di regolazione si differenziano per: 1) Funzionalità: riscaldamento/raffrescamento/deumidificazione. 2) Controllo dei parametri indoor: temperatura dell aria / temperatura di rugiada / umidità relativa / CO 2. 3) Controllo delle temperature del fluido termovettore: sonde sulla temperatura di mandata/di ritorno 4) Alimentazione: wireless o collegamento tramite fili

36 La regolazione Fondamentale per il corretto funzionamento dell impianto e per le prestazioni energetiche L installazione di controlli di temperatura locale è raccomandata per migliore il comfort e i possibili risparmi i energetici. i Permette infatti agli occupanti di regolare la temperatura degli ambienti. Nei moderni impianti radianti oltre a poter regolare la temperatura del fluido in funzione della temperatura esterna, si possono anche differenziare i le temperature t dell aria dei singoli ambienti così come prescritto dal Decreto Legislativo 29 dicembre 2006, n In questo modo ogni zona può essere regolata separatamente in base alla temperatura richiesta e ai fattori esterni, come ad esempio l irraggiamento solare oppure i carichi interni (apparecchiature elettriche, illuminazione i i o persone).

37 La regolazione Il sistema di controllo normalmente è composto da un controllo centrale e un controllo di stanza singola. - II controllo centrale, in funzione del clima esterno gestisce la temperatura t dell'acqua di mandata al sistema radiante. - Il controllo della stanza gestirà poi individualmente id la percentuale di flusso di acqua o la temperatura della stessa per ogni stanza, secondo il settaggio previsto dall'utente. t

38 La regolazione: sensori di temperatura I sensori di temperatura (operante) collocati in ogni stanza garantiscono comfort e risparmio energetico Il corretto posizionamento i di tali sensori è fondamentale Posizionare i sensori vicino alle persone (sensori portatili) al posto di collocarli a parete determina un risparmio di energia La migliore collocazione è: a 2 metri dalla finestra, a 0.6 /1.11 m di altezza Sensori wireless possono essere collocati in funzione degli arredi

39 Riassumendo Sistemi radianti Pavimento Parete Soffitto Riscaldamento Raffrescamento Regolazione Sistema di deumidificazione (e trattamento aria)

40 Grazie per l attenzione! Prof. Michele De Carli Michele.decarli@unipd.it Ing. Clara Peretti Coordinatrice Consorzio Q-RAD info@q-rad.it