“Dimensionamento di un impianto di riscaldamento ad acqua a due tubi.”

Università di Roma – Tor VergataFacoltà di Ingegneria – Dipartimento di Ingegneria Meccanica

Anno Accademico 2011-2012

Ing. G. Bovesecchi

Termotecnica 1

gianluigi.bovesecchi@gmail.com 06-7259-7127 (7249/4657)

Nell’impianto di riscaldamento schematizzato in figura si deve dimensionare sia il ramo principale che i rami in parallelo che alimentano i corpi scaldanti (CS).Per ogni ramo in parallelo verificare che il circuito che alimenta il corpo scaldante sia bilanciato, in caso contrario verificare la possibilità di una riduzione di diametro o individuare il valore della valvola di regolazione.Assumere i seguenti dati per l’acqua cp=4,19 kJ·kg-1·K-1 densità ρ=974 kg·m-3.

Dimensionamento impianto a due tubi

DESCRIZIONE λ’ DESCRIZIONE λ’

valvole 1,25 scambiatori 15

curve 0,75 Potenza termica CS1 2,33 kW

diramazione (principale) 0 Potenza termica CS2 2,1 kW

diramazione (secondario) 1,5 Potenza termica CS3 2,66 kW

ricongiungimento (principale) 0,5 ΔTCSi 10 °C

ricongiungimento (secondario) 1    

Dimensionamento impianto a due tubi

Dimensionamento impianto a due tubi

Dimensionamento impianto a due tubi

Per il dimensionamento dell’impianto si procede partendo dal tratto terminale del ramo principale, identificato nello schema dalle lettere BCDE.

Calcoliamo la portata che circola in questo tratto:

Entriamo nel grafico con la portata di CS3 e con le perdite di carico lineari per unità di lunghezza (Δpa/l) pari a 150 Pa/m.

Dimensionamento impianto a due tubi

Dimensionamento impianto a due tubi

Il valore delle perdite di carico distribuite per unità di lunghezza corrispondenti ad un diametro commerciale sono:

Calcoliamo quindi la velocità dell’acqua nei tubi:

Dimensionamento impianto a due tubi

Dimensionamento impianto a due tubi

Passiamo ora al dimensionamento del ramo secondario, in parallelo, il quale dovrà avere perdite di carico uguali a quelle del ramo primario.Si assume che il diametro di primo tentativo sia pari a quello del primario.

Dimensionamento impianto a due tubi

Dimensionamento impianto a due tubi

Dimensionamento impianto a due tubi

Dimensionamento impianto a due tubi

La riduzione di diametro non ha portato al bilanciamento del ramo secondario, è quindi necessario introdurre una valvola di regolazione sul secondario stesso.

Dimensionamento impianto a due tubi

Per il dimensionamento del tratto intermedio AB-EF, si procede come per il tratto BCDE.La portata che passa nel tratto in esame è data da:

Dimensionamento impianto a due tubi

Dimensionamento impianto a due tubi

Per il ramo secondario che alimenta il CS1 avremo che:

Dimensionamento impianto a due tubi

Considerando che le perdite di carico del primario sono circa 6000 Pa è inutile partire dal diametro uguale a quello del ramo primario, utiliziamo quindi quello più piccolo a disposizione.

Dimensionamento impianto a due tubi

Con lo stesso procedimento adottato per il tratto in parallelo che alimenta il corpo scaldante 2, procediamo al calcolo della valvola di regolazione necessaria a bilanciare il circuito secondario.

Dimensionamento impianto a due tubi