Tecnica del Controllo Ambientale

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1 ecnica del Controllo Ambientale Norma UNI 328- Calcolo degli apporti per applicazioni in edilizia. Valutazione degli apporti ottenibili mediante sistemi attivi o passivi. Prof. M. Cellura pag.

2 . LA ADIAZIONE SOLAE Dati della adiazione Solare La radiazione solare su una superficie inclinata può essere determinata mediante: Mappe isoradiative (generalmente non permettono di distinguere le componenti della radiazione diretta e diffusa) pubblicate da vari organismi Valori tabellati per ciascuna località (Servizio Meteorologico Nazionale) Metodi di calcolo sperimentali (Norme UNI 0349 UNI 328, metodo di Liu e Jordan, ecc.) pag. 2

3 LA ADIAZIONE SOLAE Metodo di calcolo sperimentale dell irraggiamento su una superficie orizzontale (Norma UNI 0349) () Noti, per le principali città, i valori della irradiazione giornaliera media mensile [MJ/m²], sul piano orizzontale, nelle componenti diretta e diffusa si risale al valore dell irradiazione per un generico sito: r Si identificano due località di riferimento Si calcola il valore dell irradiazione come media ponderale dei valori delle due località di riferimento pesate rispetto alla latitudine, secondo la relazione: r2 r2 r r r con: / / r r / / r 2 r Irradiazione e latitudine rispettivamente di calcolo e delle località di riferimento pag. 3

4 LA ADIAZIONE SOLAE Metodo di calcolo sperimentale dell irraggiamento su una superficie comunque inclinata ed orientata (UNI 328-) (2) Definita una superficie con una sua inclinazione ed azimut, l irraggiamento giornaliero medio, su base mensile, viene espresso in rapporto al valore corrispondente medio sul piano orizzontale: K 0 Esdo 0 il valore medio mensile dell irraggiamento solare orizzontale extratmosferico - valore tabellato con: b d b d 2 Valore medio mensile del rapporto tra l irraggiamento diretto sulla superficie e quello sull orizzontale 2 pag. 4

5 . LA ADIAZIONE SOLAE Metodo di calcolo sperimentale dell irraggiamento su una superficie comunque inclinata ed orientata (UNI 328-) con: d d Irraggiamento solare diffuso [MJ/m²] o [kw/ m²] Irraggiamento solare globale orizzontale [MJ/m²] o [kw/ m²] valore tabellato Frazione diffusa del soleggiamento iflettanza dell ambiente cirtante [0,04-0,75] (relativamente a strade sterrate e neve fresca con film di giaccio) valore tabellato In mancanza di dati climatici diretti il rapporto d / è calcolato facendo uso della correlazione con il coefficiente K K 0 Indice di soleggiamento reale pag. 5

6 . LA ADIAZIONE SOLAE K Metodo di calcolo sperimentale dell irraggiamento su una superficie comunque inclinata ed orientata (UNI 328-) 0 pag. 6

7 . LA ADIAZIONE SOLAE Metodo di calcolo sperimentale dell irraggiamento su una superficie comunque inclinata ed orientata (UNI 328-) - Calcolo di b Il coefficiente b si ricava a partire dai valori di b e b ce rappretano rispettivamente il valore dell irraggiamento solare diretto con e za ostruzioni: b b b Indice di soleggiamento reale b G0 80 '' ' U '' ' V '' ' con: U V pag. 7

8 . LA ADIAZIONE SOLAE Metodo di calcolo sperimentale dell irraggiamento su una superficie comunque inclinata ed orientata (UNI 8477) - Calcolo di b Declinazione media mensile angolo ce la retta tracciata dal centro della terra al sole forma con il piano equatoriale valori medi tabellati in funzione della latitudine con: G 0 U b V Costante solare radianza su una superficie extratmosferica perpendicolare ai raggi solari - pari a 353 W/m G 0 80 s U Coefficienti, U e V valutati sul piano orizzontale ( = 0) s pag. 8

9 . LA ADIAZIONE SOLAE Metodo di calcolo sperimentale dell irraggiamento su una superficie comunque inclinata ed orientata (UNI 8477) - Calcolo di b Angolo orario (tiene conto della rotazione della terra attorno al proprio asse), il suo valore ( ) può essere ricavato dall espressione t s dove t s, compresa tra 0 e 24, è l ora legale; con: ' '' Angoli orari e rispettivamente dell apparire e dello scomparire del sole per la superficie esposta; essi dipendono dalla giacitura della superficie e da eventuali ostruzioni; s Per un piano orizzontale, in asza di ostruzioni, gli angoli orari e coincidono rispettivamente con - s e s (angolo orario del sorgere e del tramonto astronomico). pag. 9

10 . LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO Calcolo dell energia solare annua, su base media mensile, captata da una superficie s=0m 2 caratterizzata da: Inclinazione =50 Azimut =0 Asza di fenomeni di ombreggiamento ( =- s e = s ) iflettanza =0,20 Posta in una località priva di ombreggiamenti di Cassino (lat. =4 38 ) Energia solare annua = 2 (Irraggiamento medio mensile) sup. pag. 0

11 . LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO E anno 2 n giorni s? d b d 2 2 d apporto riportato nel Prospetto II della norma UNI 328- in funzione dell indice di soleggiamento K b b b Valore unitario in quanto abbiamo ipotizzato l asza di fenomeni di ombreggiamento? pag.

12 . LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO Calcolo dell irraggiamento globale orizzontale giornaliero medio mensile [kw/(m 2 giorno)]: Dall appendice B della UNI 328- si evincono i valori di relativi a diverse località italiane. E possibile valutare l irraggiamento giornaliero medio mensile per la latitudine in esame (Cassino 4 38 ) interpolando i valori di due stazioni meteorologice prossime alla lat Località oma Ciampino Foggia Amendola Cassino Latitudine Mesi Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre 4 48',78 2,45 3,72 5,2 6,64 7,24 7,4 6,44 4,87 3,27,94, ',75 2,63 3,79 5,34 6,39 6,85 7,24 6,4 4,86 3,35 2,06,5 4 38',76 2,56 3,76 5,29 6,48 7,00 7,30 6,42 4,86 3,32 2,02,49 pag. 2

13 . LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO Calcolo dell indice di soleggiamento reale K : Calcolati, per ciascun, i valori dell irraggiamento giornaliero medio mensile e noti dal Prospetto I i valori medi mensili dell irraggiamento solare orizzontale extr'atmosferico 0 per le latitudini 4 e 42, si ottengono per interpolazione i valori di 0 [kw/(m 2 giorno)] per la latitudine 4 38 Latitudine Mesi Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre 42 3,84 5,33 7,29 9,37 0,87,49,6 9,93 8,03 5,9 4,9 3,44 4 4,0 5,49 7,42 9,44 0,89,48,7 9,99 8,4 6,05 4,35 3,6 4 38' 3,95 5,43 7,37 9,4 0,88,48,7 9,97 8,0 5,99 4,29 3,55 Calcolato l indice K, dal Prospetto II si evince il valore di d / : Mesi Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre K 0,45 0,47 0,5 0,56 0,60 0,6 0,65 0,64 0,60 0,55 0,47 0,42 d / 0,44 0,42 0,39 0,34 0,3 0,29 0,25 0,26 0,3 0,35 0,42 0,47 K 0 pag. 3

14 pag. 4 s n E 2 giorni anno 2 2 d b d. LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO s E dic dic nov nov feb feb gen gen anno

15 . LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO 2 Calcolo dell energia solare del di gennaio captata da una superficie posta ad una latitudine φ=44 caratterizzata da: Inclinazione =60 Azimut =+40 Angolo orario s =68,34 iflettanza =0,20 Per la località ed il scelto K =0,30 Energia solare gennaio =?? pag. 5

16 . LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO 2 Dal prospetto I: =-20,92 o =2,62 MJ/(m 2 d) Dal prospetto II: d/=0,59 Funzioni intermedie: U V 0 0,248 0,672 0,046 U 0,766 V 0,52 pag. 6

17 . LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO 2 Dal prospetto I: =-20,92 o =2,62 MJ/(m 2 d) Dal prospetto II: d /=0,59 Funzioni intermedie: V U V V U V tg A 0,563 tg B 2, U 2 U A 58,76 B 27,05 Dei due valori corrisponde al comparire V >Usin quello per cui: pag. 7

18 . LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO 2 Sono state determinate due soluzioni reali: Il valore dell angolo all apparire è uguale al minore in modulo fra gli angoli e - s Il valore dell angolo allo scomparire è uguale al minore in modulo fra gli angoli 2 e s A s 58,76 68,34 '' ' pag. 8

19 . LA ADIAZIONE SOLAE ESEMPIO 2 b 2 G0 s U s 0, 657Go 80 b G0 '' ' U '' ' V '' ', 548Go 80 b b b 2,3 K 0 5,43MJ / m 2 d d d b 2 2,435 pag. 9