INTRODUZIONE AL TEMA

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1 Il condizionamento dell aria nelle abitazioni di prestigio, negli uffici e negli spazi commerciali INTRODUZIONE AL TEMA Marco Filippi Dipartimento di Energetica, Politecnico di Torino [email protected] 1

2 Gli impianti di climatizzazione degli ambienti confinati servono per ottenere condizioni di comfort termico controllare la qualità dell aria bilanciare i carichi termici esogeni ed endogeni 2

3 Il comfort termico Il comfort termico dipende 1. dall attività svolta 2. dai vestiti che si indossano 3. dalla temperatura delle superfici di confine dell ambiente 3

4 4. dalla temperatura dell aria (T) 5. dall umidità relativa dell aria (UR) 6. dalla velocità dell aria in prossimità della persona (V) 4

5 Perché il comfort termico dipende dall attività svolta? Ogni individuo produce una quantità di calore che dipende dall attività svolta A riposo 90/110 W Attività leggera 130/170 W Attività pesante 200/300 W 5

6 Perché il comfort termico dipende dai vestiti che si indossano? I vestiti hanno una resistenza termica Abbigliamento leggero estivo 0,08 m2 C/W Abbigliamento invernale tipico per interni O,16 m2 C/W 6

7 Valori standard di T, UR e V INVERNO T = 20/22 C UR = 45/50 % V < 0,15 m/s ESTATE T = 25/26 C UR = 50/55 % V < 0,25 m/s 7

8 Il discomfort termico Si ha discomfort quando si verificano: temperature delle superfici di confine troppo basse (in inverno) o troppo alte (in estate) temperature dell aria troppo basse rispetto alla temperatura esterna, in estate presenza di correnti d aria eccessive differenze di temperatura fra caviglie e testa 8

9 La qualità dell aria Il ricambio d aria è necessario per diluire gli inquinanti che si producono in ambiente anidride carbonica vapore acqueo odori 9

10 Ogni individuo produce circa 20 litri/ora di anidride carbonica e g/h di vapore acqueo Una residenza, un ufficio necessita di un ricambio d aria di 30/40 m3/h*persona Uno spazio commerciale necessita di un ricambio d aria di 30/50 m3/h*persona 10

11 I carichi termici esogeni Sono i carichi termici dovuti al clima esterno filtrato dall involucro edilizio: Trasmissione del calore attraverso le parti opache e trasparenti dell involucro Radiazione solare attraverso le parti trasparenti dell involucro 11

12 I carichi termici endogeni Sono i carichi termici dovuti alle attività che si svolgono all interno dell ambiente: Persone Illuminazione Apparecchi elettrici 12

13 Quali impianti si possono usare per ottenere il comfort termico controllare la qualità dell aria bilanciare i carichi termici esogeni ed endogeni??? 13

14 IMPIANTI AD ACQUA T, U.R. Ambiente Acqua calda Acqua refrigerata 14

15 Impianti ad acqua Comfort termico non consentono di controllare l umidità relativa Qualità dell aria non garantiscono il ricambio d aria Carichi termici consentono di controllare i carichi termici invernali oppure invernali ed estivi 15

16 IMPIANTI AD ARIA Ambiente Unità di trattamento aria T, U.R. 16

17 UNITÀ DI TRATTAMENTO ARIA Aria esterna + _ Aria + trattata Aria ricircolo (eventuale) Acqua calda Acqua di rete Acqua refrigerata Acqua calda o energia elettrica 17

18 Impianti ad aria Comfort termico consentono di controllare l umidità relativa Qualità dell aria garantiscono il ricambio d aria Carichi termici consentono di controllare i carichi termici invernali ed estivi 18

19 IMPIANTI MISTI (ACQUA ED ARIA) Ambiente Unità di trattamento aria T, U.R. Acqua calda Acqua refrigerata 19

20 Impianti misti, ad aria ed acqua Comfort termico consentono di controllare l umidità relativa (con l aria) Qualità dell aria garantiscono il ricambio d aria Carichi termici consentono di controllare i carichi termici invernali ed estivi (con l acqua) 20

21 PRODUZIONE DEL CALORE Fumi Generatore di calore Combustibile Acqua calda all utenza 21

22 PRODUZIONE DEL FREDDO Al dissipatore di calore Gruppo frigorifero Energia elettrica Acqua refrigerata all utenza 22

23 DISSIPAZIONE DEL CALORE Torre evaporativa Refrigeratore ad aria Dal gruppo frigorifero Dal gruppo frigorifero Al gruppo frigorifero Al gruppo frigorifero 23

24 Si può evitare di realizzare un circuito di acqua refrigerata? Unitary Air Conditioner un gruppo frigorifero con unità di dissipazione del calore ad aria ed unità di trattamento aria da collocare in esterno una rete di canali d aria che raggiunge i vari ambienti dispositivi VAV, uno per ogni ambiente servito, che provvedono a variare la portata d aria per regolare la temperatura 24

25 Unitary Air Conditioner 25

26 Unitary Air Conditioner Comfort termico a bassi carichi termici è critico il controllo dell umidità relativa Qualità dell aria garantiscono il ricambio d aria Carichi termici consentono di controllare soltanto i carichi termici estivi (se non a pompa di calore ) 26

27 Si può evitare di realizzare un circuito di acqua refrigerata? Sistemi MULTISPLIT un gruppo frigorifero con unità di dissipazione del calore ad aria da collocare in esterno una rete di tubazioni di gas refrigerante che raggiunge ogni ambiente unità locali, una per ogni ambiente servito, costituite ciascuna da una serpentina in cui passa il gas refrigerante e da un ventilatore che ricircola l aria ambiente 27

28 Sistemi Multisplit 28

29 Sistemi Multisplit Comfort termico non consentono di controllare l umidità relativa dell aria le unità locali sono di frequente causa di correnti d aria Qualità dell aria non garantiscono il ricambio d aria Carichi termici consentono di controllare soltanto i carichi termici estivi (se non a pompa di calore ) 29

30 L impianto di condizionamento dell aria ed il condominio Le problematiche ricorrenti sono: connessione con la rete acqua calda condominiale installazione di un nuovo generatori di calore installazione di un gruppo frigorifero installazione di un sistema di dissipazione del calore (in area esterna) realizzazione di prese di aria esterna 30

31 L impianto di condizionamento dell aria e l unità immobiliare Le problematiche ricorrenti sono: collocazione della/e unità di trattamento aria passaggio dei canali di distribuzione dell aria in orizzontale e verticale collocazione, funzionalità ed estetica dei dispositivi di immissione dell aria in ambiente 31