manuale principi condizionamento

Principi fondamentalidel condizionamento dell’aria

Carrier_ita-listino_2009-8.indd Sez1:1 19-02-2009 15:35:45

L’uso di questo manuale richiede un certo grado di discernimento.Nessuna responsabilità potrà essere addebitata alla CARRIER S.p.A. per un uso non corretto del suo contenuto.Sarà anche cura del progettista fare riferimento alle normative locali ove fossero diverse dai dati riportati.

IL TRATTAMENTODELL’ARIA

A cura di :Franco Pinzani – CARRIER Spa

1

Lo scopo di un impianto di condizionamento è quellodi creare in un certo ambiente le condizioni termigro-metriche desiderate.

Queste condizioni termoigrometriche possono essererichieste per il confort delle persone o per necessitàindustriali affinché un certo processo di lavorazione si compia nel miglior modo e nel minor tempo possi-bile.

Perché questo avvenga l’ impianto di condizionamen-to deve disporre di una potenzialità sufficiente e di unsistema di regolazione che ne controlli il funzionamen-to qualunque sia il carico termico dell’impianto.

La potenzialità deve essere stabilita in funzione deicarichi termici massimi. Per poter valutare questi cari-chi o questi disperdimenti, è necessario conosceretutti gli elementi che influenzano il bilancio termicodell’ ambiente preso in esame: bilancio che è stretta-mente legato alle quantità di calore scambiate, duran-te l’ unità di tempo, tra l’ interno e l’ esterno del loca-le e le quantità di calore che si generano all’ interno dellocale stesso.

In questo corso esamineremo brevemente quelle tec-niche e quelle regole che sono alla base dello studio edella progettazione di un impianto di condizionamen-to. Definiremo alcuni termini e puntualizzeremo alcuniconcetti ricorrenti.

Studieremo in che modo il calore e l’umidità vengonoprodotti e introdotti nell’ ambiente.

Cercheremo di conoscere come il corpo umano reagi-sce alle diverse condizioni di temperatura e umiditàrelativa in funzione anche dell’attività fisica svolta.

Vedremo come il diagramma psicrometrico o diagram-ma dell’ aria umida può essere di valido aiuto nellarisoluzione dei vari problemi connessi al trattamentodell’ aria: trattamento che dovrà sempre essere ese-guito in funzione delle condizioni termoigrometricheche si vogliono raggiungere e quindi del bilancio ter-mico dell’ ambiente.

Esamineremo brevemente il concetto delle condizionidi “benessere” e vedremo di individuare quali sono ifattori che possono concorre a realizzare o alterarequeste condizioni di benessere.In questo manuale verranno date quelle indicazionitecniche necessarie per affrontare e risolvere i proble-mi connessi alla distribuzione dell’aria e all’immissionedella stessa negli ambienti.Si proseguirà con la stima dei carichi termici e si evi-denzieranno i vari fattori che debbono essere tenutipresenti nell’esecuzione dei calcoli del bilancio termi-co per evitare di trascurare o surdimensionare qualchefattore giungendo quindi a stabilire una potenzialitàdell’impianto non adeguata allo scopo che vogliamoraggiungere.

Introduzione

2

3

Lo scopo di un impianto di condizionamento è quellodi creare, in un certo ambiente, le condizioni di tempe-ratura e umidità relativa volute, assicurando al tempostesso una certa purezza e velocità dell’aria nell’am-biente stesso.

Gli impianti possono essere di tipo industriale e civile.

Nel primo, le condizioni termoigrometriche sono det-tate dalla natura stessa del processo e del materialelavorato e possono non tener conto del benesseredelle persone addette al processo stesso.Nel secondo, cioè negli impianti civili, l’impianto dicondizionamento deve regolare la temperatura, l’umi-dità relativa, il grado di filtrazione e purezza dell’aria,nonché la sua velocità, in modo da assicurare le con-dizioni più soddisfacenti per il benessere delle persone.

La conoscenza delle funzioni e delle reazioni del corpoumano alle diverse mansioni di lavoro o più general-mente alle diverse attività ed alle variazioni di tempe-ratura ed umidità, è alla base per lo studio e la realiz-zazione di un impianto di condizionamento dell’aria.

L’ uomo deve essere considerato come una “macchi-na del caldo”. Il cibo, combustibile per la macchinaumana, fornisce energia al corpo e generalmente creacalore all’interno del corpo stesso.Ogni movimento del corpo, compreso il chiudere edaprire gli occhi, comporta l’impiego dell’energia accu-

mulata col cibo e genera sempre calore.

Il calore prodotto da ogni movimento viene trattenutodal corpo o espulso in modo tale da mantenere la suatemperatura costante a 37 °C.

Poiché molto spesso il calore prodotto è superiore aquello necessario al corpo umano, il calore in eccessoviene ceduto all’ambiente sotto forma di calore sensi-bile e calore latente.

Il primo viene ceduto per convezione e per irraggia-mento, il secondo con la respirazione e la traspirazio-ne e cioè con l’evaporazione dei liquidi corporei.

CONVEZIONEConvezione è la trasmissione di calore sensibile effet-tuata da un vettore fluente (aria o acqua).

L’aria che a contatto con il corpo umano si riscalda,sale verso l’alto e così facendo manda nuova aria piùfresca a contatto col corpo umano; aria che è in gradodi assorbire altro calore.

IRRAGGIAMENTOOgni corpo “caldo” trasmette ad altri corpi o elementi, ilcalore contenuto, a mezzo di radiazioni o raggi (senzabisogno che ci sia un qualsiasi mezzo interposto ).Come esempio si pensi al calore che a noi perviene perirraggiamento dal sole attraverso gli spazi vuoti siderali.

Condizioni di benessere termico

4

EVAPORAZIONELa miscela di aria che esce dai polmoni è termicamen-te più ricca di calore sia perché la sua temperatura è normalmente più alta di quella che aveva all’entrata,sia perché si è arricchita di vapore acqueo.

Il corpo umano provvede a mantenere il suo equilibriotermico anche con la traspirazione della pelle,ma, cosìfacendo, innalza l’umidità relativa dell’ambiente.

FATTORI CHE INCIDONO SULLE CONDIZIONI DIBENESSEREI fattori che condizionano e determinano le condizionidi benessere sono:

- il rinnovo dell’aria ambiente- la temperatura a bulbo secco dell’aria ambiente- la sua umidità relativa- la temperatura media radiante delle pareti- la velocità media dell’aria ambiente- la protezione termica ( vestiti ) del corpo umano- l’attività fisica svolta

La temperatura a bulbo asciutto e l’umidità relativa dell’aria, la temperatura media radiante delle parti ed il movimento dell’aria che circonda il corpo umano, sono i fattori principali che facilitano o non, l’espulsione del calore in eccesso dal corpo umano e danno all’individuo la sensazione dibenessere.

La variazione di uno di questi fattori può avere la pos-sibilità di alterare, in aumento o in difetto, l’emissionedel calore dal corpo umano e quindi le condizioni dibenessere.Ad esempio per una certa temperatura, ( 25 o 26 °C ),un sensibile movimento dell’aria ed una bassa umidi-tà relativa facilitano l’emissione di calore del corpoumano e danno la sensazione di fresco o anche difreddo.

Alla stessa temperatura un basso movimento dell’ariaed un forte contenuto dell’umidità relativa, ostacolanoquesta emissione di calore e danno una sensazione dileggermente caldo o caldo.

Altri due fattori, strettamente legati al singolo indivi-duo, incidono sensibilmente sul benessere della per-sone e non vanno trascurati nella progettazione di unimpianto di condizionamento.

Essi sono:-Il grado di protezione termica del corpo umano ( abiti )-L’attività fisica svolta

E’ vero che l’uomo ha una notevole capacità di adat-tamento e riesce a mantenere l’equilibrio termico delcorpo anche in condizioni ambientali disagevoli, maquesto adattamento avviene sempre a scapito dellasensazione di benessere.

La determinazione delle condizioni di benessere hasubito una notevole evoluzione negli ultimi 50 anni finoa portare alla formulazione di una espressione algebri-ca, molto complessa e poco adatta ad un impiegocorrente, che lega tra loro i fattori sopramenzionati.

Senza addentrarci in un esame analitico del problemacercheremo di sintetizzare i risultati delle varie ricerchecondotte in USA ed in diversi stati europei e fissare alcu-ni principi fondamentali per il benessere delle persone.Per chiarire i concetti utilizzeremo i diagrammi dellaASHRAE.

ARIA ESTERNAUn primo elemento che incide notevolmente sulbenessere delle persone è la purezza e il rinnovo del-l’aria ambiente.

L’individuo umano altera la composizione dell’ariaambiente con l’emissione di anidride carbonica (con larespirazione), l’emissione di odori (per traspirazione),fumando ecc.

L’impianto di condizionamento deve provvedere adassicurare un costante rinnovo dell’aria, opportuna-mente filtrata e condizionata.

Il quantitativo di aria esterna per persona può variarenotevolmente. Normalmente, negli uffici, abitazioni,negozi di vendita, il quantitativo varia da un minimo di5 ad un massimo di 10 l/s per persona anche in fun-zione della presenza o meno di fumatori.

TEMPERATURA ED UMIDITA’ RELATIVANei moderni impianti, anche allo scopo di risparmiareenergia e realizzare spese di gestione contenute, sitende più che a realizzare le condizioni ottimali (checomunque non soddisfarebbe la totalità delle personepresenti), a creare quelle condizioni di temperatura edumidità che sono ritenute accettabili almeno dall’80%degli individui presenti.

CONDIZIONI DI BENESSERE TERMICO

5

Dal primo diagramma di benessere ASHRAE ( fig. 1 )si può vedere che le linee rappresentative delle sen-sazioni “leggermente fresco”, “confortevole”, ecc.non sono influenzate in modo sensibile dal grado diumidità relativa se questa è compresa tra il 30 e il70%.

Delle recenti norme dell’ASHRAE stabiliscono chenegli impianti civili destinati al confort delle persone,

un condizionatore non deve intervenire per aumenta-re o diminuire l’umidità relativa ambiente se questa èrispettivamente superiore al 30% o inferiore al 70%.

Questa norma, non vuole in alcun modo alterare lecondizioni di benessere, ma ha la finalità di evitareuno spreco di energia per mantenere in ambiente ungrado di umidità che non dà nessun beneficio allepersone che occupano l’ambiente condizionato.

CONDIZIONI DI BENESSERE TERMICO

Fig.1

6 CONDIZIONI DI BENESSERE TERMICO

Dal secondo diagramma ASHRAE ( fig. 2 ) si rilevache, per mantenere le stesse condizioni di benessere,è sufficiente che ad un aumento della umidità relativaambiente, corrisponda una diminuzione della tempe-ratura ambiente e viceversa.

Si nota infatti che le condizioni di benessere che siavrebbero con una certa temperatura e con un’ariasecca ( 0% di umidità relativa ) si possono egualmen-te avere con aria satura ( 100% di UR ) purché siabbassi la temperatura ambiente di 3 °C circa.

La regolazione della temperatura ambiente comportasempre un dispendio di energia inferiore a quellanecessaria per il controllo dell’umidità relativa. Leunità di condizionamento prive del controllo di umidi-tà risultano inoltre molto più semplici e quindi menocostose.

L’aria tratteggiata nella fig. 2 rappresenta le condizionidi benessere per persone con abbigliamento normaleadibite a lavori d’ufficio.

L’aria racchiusa nella losanga rappresenta invece lecondizioni di benessere per persone con abbigliamen-to leggero in riposo o addetta a lavori sedentari.

Le condizioni dell’aria ambiente corrispondenti allearee in cui le due zone si sovrappongono, vengonoconsiderate le migliori possibili di progetto.

Fig.2

7CONDIZIONI DI BENESSERE TERMICO

Va tenuto presente che nei locali quali bar, banche, piccoli negozi ecc, dove il tempo di perma-nenza del cliente è molto breve, la differenza di tem-peratura esterna e quella interna non dovrebbe esse-re superiore ai 5 °C, per evitare sgradevoli colpi difreddo ai clienti.

Nei locali densamente affollati ( sale convegno, saleriunioni ecc. ) la differenza tra la temperatura esterna equella interna, non dovrebbe essere superiore ai 7 °C.

I corridoi che immettono in queste sale di riunioni o neigrandi uffici condizionati, dovrebbero avere in estatetemperature più alte di quelle esistenti negli ambienticondizionati, per dar modo alle persone di adattarsigradualmente ( in entrata e in uscita ) alle differentitemperature esistenti tra l’interno e l’esterno.

TEMPERATURA MEDIA RADIANTELa temperatura media radiante si assume uguale allatemperatura media ponderata delle pareti, del pavi-mento e del soffitto dell’ambiente.

La temperatura media radiante assume una rilevanteimportanza sulle condizioni di benessere.

In linea di massima si può dire che, in estate, quantopiù alta è la temperatura media radiante, tanto piùbassa dovrebbe essere la temperatura dell’ariaimmessa.

DISTRIBUZIONE DELL’ARIA NEGLI AMBIENTILa velocità media dell’aria negli ambienti è un fattoremolto importante nella determinazione delle condizio-ni di benessere.

Per persone impegnate in attività sedentarie la velocitàdell’aria dovrebbe essere compresa tra 0,10 e 0,25 m/s.

Nella stagione invernale la velocità dell’aria in ambien-te non dovrebbe superare il valore di 0,15 m/s per evi-tare fastidiose sensazioni.

In estate si può raggiungere il valore massimo di 0,25m/s o anche superarlo se si progetta un impianto conuna temperatura ambiente superiore ai 26°C.

Dati acquisiti dall’esperienza hanno dimostrato chel’aumento di 0,07 m/s. della velocità dell’aria inambiente ha lo stesso effetto di benessere di una ridu-zione di 0,5 °C della temperatura ambiente.

La distribuzione dell’aria deve essere realizzata inmodo tale da evitare il crearsi di “zone morte” o la for-mazione di fastidiose “correnti d’aria”. Deve concorre-re cioè a creare, nelle zone occupate, una temperatu-ra la più uniforme possibile.

Per ottenere questo, una buona distribuzione dell’ariadeve contrastare, in modo efficace, le naturali corren-ti convettive che si generano principalmente nellezone perimetrali degli edifici.

Queste correnti tendono a portare a “stratificare” l’ariacalda verso il soffitto creando una temperatura cre-scente dal basso verso l’alto.

ANEMOSTATI E BOCCHETTEL’aria, in fase estiva ed invernale, viene immessa negliambienti con velocità e temperature molto diverse daquelle richieste negli ambienti stessi.

E’ necessario perciò che i diffusori ( bocchette, ane-mostati ecc. ) abbiano un buon effetto “induttivo”.

Con il termine “induzione” si indica la capacità che haun diffusore di miscelare l’aria (primaria) che immettein ambiente con l’aria (secondaria ) già presente nel-l’ambiente stesso.

Una buona induzione fa sì che la velocità e la tempe-ratura dell’aria immessa raggiungano valori accettabi-li prima di giungere a ridosso delle persone che stazio-nano nell’ambiente.

Il rapporto d’induzione ( R ) di un diffusore ( anemosta-to o bocchetta ) è definito come il rapporto tra lamassa d’aria miscelata ( primaria + secondaria ) e lamassa d’aria immessa (primaria ). Si ha:

R = Aria primaria + Aria secondariaAria primaria

La massa d’aria indotta da un diffusore può esseredeterminata utilizzando l’espressione della conserva-zione dell’energia e cioè:

M1V1 + M2V2 = ( M1 + M2 ) V3 dove:

- M1 è la massa dell’aria primaria- M2 è la massa dell’aria secondaria- V1 è la velocità dell’aria primaria- V2 è la velocità dell’aria in ambiente- V3 è la velocità della miscela d’aria.

8 CONDIZIONI DI BENESSERE TERMICO

ESERCIZIO 1Nota la quantità ( 200 l/s ) e la velocità ( 2,5 m/s ) dell’aria primaria immessa e stabilita la velocità V3 ( 0,15m/s ) vogliamo conoscere la massa ( q ) dell’aria indot-ta supponendo che la velocità dell’aria in ambiente V2

sia uguale a 0.

ESERCIZIO 1 SOLUZIONEDall’espressione sulla conservazione dell’energia si ha:

M1V1 + M2V2 = ( M1 + M2 ) V3 ovvero:200 • 2,5 + q • 0 = ( 200 + q ) • 0,15 da cui:q = 3.133 l/s

Si può genericamente affermare che una normale boc-chetta ha un fattore medio induttivo pari a 15 circa.

Questo significa che l’aria immessa dalla bocchettainduce un quantitativo d’aria pari a 15 volte il suo peso.

Il fattore induttivo di un anemostato circolare è pari a10 circa.

La “gittata” o lancio di un diffusore è la distanza oriz-zontale o verticale intercorrente tra il diffusore stessoed il punto più lontano dove la velocità dell’aria rag-giunge il valore di 0,25 m/s.

La gittata è direttamente proporzionale alla velocitàmedia dell’aria all’uscita del diffusore.

Un getto d’aria con una temperatura diversa da quel-la ambiente tende a salire se il getto è più caldo o ascendere se è più freddo dell’aria ambiente.

Per evitare che il getto d’aria raggiunga la zona occu-pata dalle persone ( mt. 1,8 di altezza dal pavimento ),il diffusore deve essere montato ad almeno 2,4 mt. aldi sopra del pavimento.

E’ anche opportuno sfruttare “ l’effetto superficie”dovuto al soffitto: Questo effetto fa sì che l’ariaimmessa si diffonda lungo il soffitto e abbia meno pos-sibilità di cadere nella zona occupata dalle persone.

Nella sistemazione delle bocchette và tenuto contoanche della distanza del muro opposto.E’ opportuno che l’aria immessa dalla bocchetta col-pisca leggermente il muro opposto, in modo da cade-re lungo il muro stesso e non entrare praticamentenella zona occupata.

Un eccesso di gittata può essere ridotto installando unmaggior numero di bocchette con una più bassa por-tata d’aria.

Si definisce “ampiezza di diffusione” di una bocchettala larghezza (in pianta) della zona interessata al movi-mento dell’aria. Questa ampiezza può essere variatamodificando la posizione delle alette verticali dellabocchetta.

Al fine di evitare interferenze tra i flussi d’aria di duebocchette è necessario che gli assi delle due bocchet-te siano tra loro distanti quanto la semisomma delledue ampiezze.

Durante il periodo estivo ( in raffrescamento ) l’ariafredda immessa al livello del soffitto procede natural-mente verso il basso e provvede al raffreddamentosenza generare zone stagnanti.

In fase estiva sono da evitare getti eccessivi e bruschecadute dell’aria.

In fase di riscaldamento l’aria calda tende a rimanerevicino al soffitto formando zone stagnanti a livello deldiffusore.Una gittata eccessiva, in inverno potrebbe avere effet-ti positivi perché una parte dell’aria calda verrebbespinta verso il pavimento

Negli impianti che funzionano tutto l’anno sia per il raffreddamento che per il riscaldamento, le bocchettevanno scelte per avere la massima gittata in modo che l’aria colpisca il muro opposto con una certa velocità.

E’ consigliabile che in raffreddamento la differenza ditemperatura fra l’aria ambiente e l’aria immessa siaper le bocchette 11-12 °C circa;in fase invernale la stessa differenza di temperaturanon dovrebbe superare i 14-15 °C.Per gli anemostati sono consentite differenze di tem-peratura leggermente maggiori.

La velocità dell’aria in uscita dal diffusore può variarein funzione della particolare geometria del locale e deltipo di impianto.

Per impianti particolarmente silenziosi ( studi radiofo-nici, incisioni musicali ecc. ) la velocità dell’aria nondovrà superare i 2,5 m/s:

<per appartamenti, uffici, camere d’albergo, ecc.,lavelocità può essere compresa fra 2,5 e 5 m/s; per risto-ranti, sale riunione ecc., la velocità può salire sino a 7m/s. Nelle industrie, dove il rumore ha un’importanzanon eccessiva, la velocità è compresa fra i 7 e i 10 m/s.

La scelta del diffusore va fatta sui diagrammi o sulletabelle tecniche dei vari costruttori, prendendo in con-siderazione tutte le caratteristiche che possonoinfluenzare la scelta quali: portata, velocità aria, getto,indice di rumorosità, ecc.

PROTEZIONE TERMICA ( VESTITI ) / ATTIVITA’ SVOLTARiteniamo superfluo illustrare l’incidenza di questi duefattori sulle condizioni di benessere ambientale perchél’incidenza stessa risulta evidente.

CONCLUSIONIRiassumiamo brevemente e indichiamo qualche datopratico sulle condizioni di benessere.

Le temperature di massimo benessere per la maggiorparte delle persone corrispondono, in estate a 24-26°C e in inverno a 19-20 °C.

L’umidità relativa può essere compresa fra il 30 e il70% senza generare sensazioni fastidiose se si cor-regge opportunamente la temperatura ambiente.

La temperatura di progetto, normalmente 26 °C, puòessere raggiunta alle condizioni di massimo caricocontemporaneo ( massima temperatura esterna, mas-simo irraggiamento ecc.)

Se la permanenza delle persone nei locali condiziona-ti è relativamente breve e cioè nei bar, nelle banche,nei mercati ecc., è consigliabile che la differenza tra la temperatura esterna e quella interna non superii 4-5 °C.

Questo per evitare che i clienti, entrando nel locale,abbiano indesiderate e sgradevoli sensazioni di “freddo”.

La differenza fra la temperatura esterna ed interna può aumentare fino a 7 o 8 °C negli ambienti in cui le persone si fermano più a lungo (come uffici, sale di conferenza,cinema, teatri ecc.)L’attività fisica svolta dalle perone, modifica le condizioni di benessere nel senso che con attività elevate si richiedono temperature più basse.

La differenza tra la temperatura media radiante e latemperatura ambiente deve essere contenuta quantopiù possibile. Questo suggerisce l’impiego di accuratirivestimenti isolanti e di doppi vetri dove questo è pos-sibile.

La distribuzione dell’aria in ambiente deve essere stu-diata accuratamente in modo da evitare “zone morte”ed, al tempo stesso, fastidiose “correnti d’aria”.

E’ indispensabile assicurare un sufficiente rinnovo del-l’aria ambiente al fine di eliminare cattivi odori e un’ec-cessivo concentramento di anidride carbonica.

9CONDIZIONI DI BENESSERE TERMICO

La psicrometria è la scienza che studia le proprietàdella miscela di aria e di vapore acqueo presente nel-l’aria.

Il diagramma psicrometrico o dell’aria umida risultamolto utile al tecnico del condizionamento dell’aria perla risoluzione dei vari problemi connessi al trattamentodell’aria.

Il diagramma serve anche a comprendere e rendere“VISIBILI” tutti quei fenomeni che si verificano e quel-le trasformazioni che l’aria subisce quando attraversaun apparecchio per il condizionamento dell’aria.

L’aria atmosferica, quella in cui viviamo, è una misceladi aria secca e di vapor d’acqua.

Un Kg di aria secca ( senza umidità ) è essenzialmentecomposto da:23% circa di ossigeno74% circa di azoto2% di altri gas ( Idrogeno, Argon, Anidride carbonica,ecc. )

Nell’aria atmosferica il vapor d’acqua è presente inpiccole percentuali, circa l’ 1% ( non supera il 2%neanche nei climi più umidi ).Ma ha un peso spesso rilevante sulle condizioni dibenessere.(La sua presenza in peso è talmente piccola che la simisura in grammi.)

Impiego del diagramma psicrometrico

10

11IMPIEGO DEL DIAGRAMMA PSICROMETRICO

L’aria e’ una miscela di due gas principali: 74% diazoto e 23% di ossigeno contiene anche il 2% dialtri gas ( idrogeno, argon e anidride carbonica) e1% di vapor d’acqua.

Fig.3

12 IMPIEGO DEL DIAGRAMMA PSICROMETRICO

Il diagramma psicrometrico

Fig.4


TEMPERATURA A BULBO SECCOE’ la temperatura rilevata con un normale termometro

Il valore di questa temperatura si legge sulla scalaorizzontale in basso

Il valore del punto 1 è di: 26 °C

Fig.5


TEMPERATURA A BULBO UMIDO O TEMPERATURADI SATURAZIONE ADIABATICA.Sul diagramma si legge sul punto di intersezione dellaretta ad entalpia costante passante per il punto 1, conla retta di saturazione. (punto 2 )

Il valore in questo caso è 18,6 °C

Fig.6


TEMPERATURA A BULBO UMIDO O TEMPERATURADI SATURAZIONE ADIABATICA.E’ la temperatura normale che si legge su un normaletermometro che abbia il bulbo ricoperto da una garzaimbevuta di acqua.

Se si fa passare sul bulbo dell’aria non satura, a suffi-ciente velocità, si nota che il valore della temperaturadiminuisce rispetto a quello di un termometro a bulboasciutto.

Questo abbassamento di temperatura è dovuto al “freddo” generato dalla evaporazione dell’acqua con-tenuta dalla garza.

CURVA DI SATURAZIONEE’ la curva che unisce tutti i possibili punti di satura-zione adiabatica( curva 3 )

Fig.7


TEMPERATURA DI RUGIADAQuando una miscela di aria e vapore viene raffredda-ta, la temperatura di rugiada è quella alla quale lamiscela diventa satura.Un successivo anche piccolo abbassamento di tem-peratura lascerebbe precipitare ( condensare ) goccedi acqua.La temperatura di rugiada del precedente punto 1 è :( Punto 4 ) 14,6 °C

Fig.8


UMIDITÀ RELATIVAE’ il rapporto percentuale tra le quantità del vaporeacqueo contenuto dalla miscela e quella che potrebbecontenere fino alla saturazione, alle stesse condizionidi pressione e temperatura.L’ umidità relativa del punto 1 è :( curva 5 ) 50%

Fig.9


UMIDITÀ SPECIFICAE’ la quantità di vapore, espressa in grammi, contenutada 1 chilogrammo di aria secca.Il valore dell’umidità specifica si legge sulla primascala verticale a destra del diagramma.Per il punto 1 l’umidità specifica ha il valore di :(punto 6) 10,5 g ogni kg di aria secca

Fig.10


ENTALPIAIndica il contenuto termico della miscela.Sul diagramma sono riportate numerose rette ad“entalpia costante” Quando ci si sposta sul diagram-ma seguendo una di queste rette, il contenuto termicodell’aria non cambia anche se cambiano i valori dellatemperatura a bulbo secco e quelli dell’umidità specifica.Rimane ovviamente invariato il valore della temperaturaa bulbo umidoPer il punto 1 il valore dell’entalpia è :(punto 7) 53,5Kj/Kg

Fig.11


VOLUME SPECIFICOE’ il rapporto fra i metri cubi occupati dalla miscela edil suo peso in chilogrammi.Il volume specifico del punto 1 è :(punto 8) 0,86 m3/Kg

Fig.12


CALORE SPECIFICO DELL’ARIAPrende il nome di “calore specifico” di una sostanza,la quantità di calore necessaria per innalzare di ungrado centigrado la temperatura di un chilogrammodella sostanza stessa.

Il calore specifico ha un valore ben definito e diversoda sostanza e sostanza e per la stessa, assume valori diversi in funzione dello stato ( solido, liquido ogassoso ) della sostanza stessa.

Per l’acqua, ad esempio, il valore del calore specificoè 4,1867 j/g • °K (1 Kcal/Kg.°C),mentre allo stato solido è esattamente la metà:2,0933 j/g • °K ( 0,5 Kcal/Kg.°C)

Il calore specifico dell’aria è 1 j/g • °K (0,24 Kcal/kg.°C) e la relativa costante riferita al metrocuboCs = ( 1/0,833) 1,2 Kj/m3 • °C ( 0,29 Kcal/m3.°C)Questo dato vale per aria secca a 20°C, 50% UR eVolume specifico 0,833m3/Kg.

N.B. Tra parentesi i dati in sistema metrico

CALORE SENSIBILE QS

Rappresenta la quantità di calore che viene sommini-strato (o sottratto) ad una certa quantità di sostanza(solida, liquida o gassosa) per innalzarne (o abbassar-ne) la temperatura senza generare cambiamenti di stato.

Qs = P • Cs • Δt

Qs = Calore sensibile in WattP = Portata d’aria in l/sCs = costante del calore specifico in Kj/m3 . °CΔt = ( °C di A – °C di B )

Calore latente Ql

E’ la quantità di calore che viene somministrato ( o sottratto ) ad una sostanza per modificare lo stato fisico della sostanza stessa senza alterarne latemperatura.

E’ il calore ad esempio, per sciogliere il ghiaccio allatemperatura di 0°C o per far bollire l’acqua alla tempe-ratura di 100 °C.Viene chiamato “latente” perchè non può essere evi-denziato dai comuni apparecchi di misurazione comei termometri.La quantità di calore ceduta da un grammo di vapord’acqua per condensare o da somministrare per farloevaporare è :2.5 j/g ed è chiamato Calore di evaporazione.

La relativa costante riferita ad aria a 20 °C, 50%UR econ volume specifico di 0,833m3/kg è :Ce = (2,5/0,833) 3 Kj/m3 per ogni grammo di vapord’acqua contenuto.(nel sistema metrico Ce = 0,71 Kcal per ogni grammodi vapor d’acqua contenuto)Ql = P x Ce x ΔxΔx = x( gr/kg ) del punto A - x( gr/kg ) del punto BCalore totale QtE’ la somma del calore sensibile e del calore latenteQt = Qs + Ql


FATTORE TERMICO RE’ il rapporto tra il calore sensibile e il calore totale

R= Cal. SensibileCal. Totale

Essendo il calore totale la somma del sensibile e dellatente il calore totale sarà sempre inferiore all’unità

( punto 9 ) R = 070

Fig.13


RETTA DEL FATTORE TERMICO RNoto il valore del fattore termico si traccia una rettache congiunge il polo P del diagramma con il valoredel fattore termico letto sull’ultima scala verticale sulladestra del diagramma . Retta (P-9)

Viene chiamata “Retta del fattore termico” la rettaparallela a questa e passante per il punto”A” rappre-sentativo delle condizioni interne di progetto. (retta A-10)

Sul diagramma di Carrier il polo P è il punto con tem-peratura a bulbo secco di 24°C e con umidità relativadel 50%

Fig.14


PUNTO DI SATURAZIONE DELL’APPARATO(ADP)Apparatus dew point)

E’ il punto (temperatura) in cui la retta del fattore termicopassante per “A” incontra la curva di saturazione( punto 10 )

Tutti i punti di questa retta rappresentano le possi-bili condizioni dell’aria da immettere in ambienteche compensino simultaneamente i carichi termicisensibili e latenti e assicurino le condizioni internedi progetto.

Fig.15


Fissati questi concetti vediamo ora come il diagrammapsicrometrico si presti alla soluzione dei vari problemiche si incontrano nello studio degli impianti di condi-zionamento dell’aria

RAFFREDDAMENTO SENSIBILEIntendiamo con questa operazione raffreddare l’ariasenza variare l’umidità specifica da essa contenuta.Si tratta di una trasformazione ad umidità specificacostante che si sviluppa quindi sulla retta orizzontaleche rappresenta tale umidità specifica.La minima temperatura che potrà raggiungere l’aria,senza alterare il contenuto di umidità, sarà leggermen-te superiore a quella della sua temperatura di rugiada.

Fig.16

ESERCIZIO 1Supponiamo di voler raffreddare 1.389 l/s dalle condi-zioni del punto A ( 26°C con il 50% UR ) al punto B ( 17°C con il 87% UR ).Vogliamo conoscere la quantità di calore sensibile chedovremo sottrarre.ESERCIZIO 1 SOLUZIONEIl calore sensibile Qs da sottrarre sarà dato dallaseguente relazione:

Qs = P • Cs • ΔtQs = Calore sensibile in WattP = Portata d’aria in l/sCs = costante del calore specifico in Kj/mc . °CΔt = ( °C di A – °C di B )

Sostituendo i valori dell’esercizio avremo:Qs = 1.389 x 1,2 x ( 26 – 17 ) = 15.001 W

Oppure:Qs = P • Kh • (hA – hB) = 1.389 x 1,2 x (53 – 44) = 15.098 WKh = costante dell’entalpia riferita al m3 ( 1 / 0,833)hA = entalpia nel punto AhB = entalpia nel punto B


Fig.17

ESERCIZIO 2 ( Fig. 17)Supponiamo di voler riscaldare 1.389 l/s dalle condi-zioni del punto A ( 17°C col 87% UR ) al punto B ( 26°Ccol 50% UR ).Vogliamo conoscere la quantità di calore sensibile chedovremo somministrare.ESERCIZIO 2 SOLUZIONEIl calore sensibile Qs da somministrare sarà dato dallaseguente relazione:

Qs = P • Cs • ΔtQs = Calore sensibile in WattP = Portata d’aria in l/sCs = Costante del calore specifico in Kj/m3

Δt = (°C di B – °C di A)

Sostituendo i valori dell’esercizio avremo:Qs = 1.389 • 1,2 • ( 26 – 17 ) = 15.001 W

Oppure:Qs = P • 1,2 • ( hB – hA ) = 1.389 x ( 53 – 44 ) = 15.098 W

RISCALDAMENTO SENSIBILEQuando si deve provvedere al semplice riscaldamentodell’aria senza alterarne la sua umidità specifica, ilprocesso, sul diagramma psicrometrico, è rappresen-tato da una retta orizzontale.Si tratta di un processo analogo, anche se inverso, aquello visto in precedenza.

Fig.18


ESERCIZIO 3 (Fig. 18)Supponiamo di voler riscaldare 1.389 l/s dalle condi-zioni del punto A (10°C col 40% UR) a quelle del puntoB ( 30°C col 30% UR ).Vogliamo conoscere la quantità di calore totale chedovremo somministrare.ESERCIZIO 3 SOLUZIONESarà necessario somministrare sia calore sensibileche latente.Il calore sensibile Qs da somministrare sarà :Qs = P • Cs • Δt ovveroQs = 1.389 • 1,2 • ( 30 – 10 ) = 33.336 W

Il calore latente Ql da somministrare sarà :Ql = P • Ce • Δt ovveroQl = 1.389 • 3 • ( 8 – 3 ) = 20.835 WΔx = x( gr/kg ) del punto A - x( gr/kg ) del punto B

Qt = Qs + Ql = 33.336 + 20.835 = 54.171 W

Oppure:Qt = P x 1.2 x ( hB – hA ) = 1.389 x 1.2 x ( 50,5 – 18 ) = 54.522 WhA = entalpia del punto AhB = entalpia del punto B

RISCALDAMENTO ED UMIDIFICAZIONEIn questo processo l’aria da immettere in ambientedeve essere riscaldata e contemporaneamente arric-chita di umidità.Tralasciamo, per il momento, di esaminare i mezzi concui questa umidità può essere aggiunta ( con un siste-ma ad acqua spruzzata, con setti evaporanti o coniniezione di vapore ) e concentriamoci nella determina-zione della potenzialità termica necessaria.


Fig.19

ESERCIZIO 4 (Fig. 19)Supponiamo di voler raffreddare 1.389 l/s di aria dallecondizioni del punto A ( 26°C col 50% UR ) a quelledel punto B ( 15°C con l’80% UR ).Vogliamo conoscere la quantità di calore sensibile,latente e totale da sottrarre.ESERCIZIO 4 SOLUZIONEIl calore sensibile Qs da sottrarre sarà :Qs = P • Cs • Δt ovveroQs = 1.389 • 1,2 • ( 26 – 15 ) = 18.335 W

Il calore latente Ql da sottrarre sarà:Ql = P • Ce • dx ovveroQl = 1.389 • 3 • ( 10,5 – 8,5 ) = 8.334 W

Qt = 18.335 + 8.334 = 26.669 W

Oppure:Qt = P • 1.2 • ( hB – hA ) = 1.389 • 1.2 • ( 53 – 37 ) = 26.669 W

RAFFREDDAMENTO E DEUMIDIFICAZIONECon questo trattamento, che normalmente si verificanegli impianti di condizionamento estivi, si raffreddal’aria al di sotto del suo punto di rugiada in modo dasottrarre sia calore sensibile che calore latente.

Fig.20


ESERCIZIO 5 (Fig. 20)Supponiamo che 1.111 litri di aria alle condizioni delpunto A ( 25°C col 50% UR ) vengano miscelati con 278litri alle condizioni del punto B ( 35°C col 45% UR ).Vogliamo conoscere le condizioni della miscela.ESERCIZIO 5 SOLUZIONELe condizioni della miscela saranno rappresentate daun punto C che giace sulla retta AB.La posizione di C potrà essere definita per via graficacon la seguente relazione :AC = ( PB) = 278 AC = 5,4cm = 1,08cmAB (PA+PB) 1.389 5Si misura la distanza tra A e B e si fissa sul diagram-ma il punto C.Per via analitica sarà possibile conoscere la tempera-tura del punto C con la seguente relazione:

tC = ( PB • tB ) + ( PA • tA ) da cui:( PA + PB )

( 278 x 35 ) + ( 1.111 x 25 ) = 27°C1.389

MISCELE D’ARIAQuando due quantitativi di aria a diverse condizionitermo-igrometriche vengono miscelati, il punto rap-presentativo delle condizioni della miscela si troverà,sul diagramma psicrometrico, sulla retta che congiunge i due punti rappresentativi delle due ariemiscelate.La sua posizione potrà essere determinata per via gra-fica o analitica.


FATTORE DI BY-PASSSi definisce “fattore di By-pass” e si indica con BF, ilrapporto fra la quantità in peso di aria by-passata e laquantità totale di aria che attraversa la batteria.

Il quantitativo di aria che attraversa una batteria, nonentra totalmente in contatto con la stessa; una certaparte passerà attraverso la batteria senza subire alcuntrattamento e rimanendo, in definitiva, alle stesse con-dizioni iniziali.

A valle della batteria pertanto avremo sempre unamiscela fra il quantitativo di aria trattato dalla batteriae quello by-passato.

Il fattore di by-pass ( BF ) dipende dalle caratteristichefisiche e dalle condizioni operative della batteria e cioè:a) Dalla superficie di scambio ( numero dei ranghi,

spaziatura delle alette )b) Dalle velocità di passaggio dell’aria

FATTORE DI BY-PASSUn aumento della velocità di passaggio o una diminu-zione della superficie di scambio comportano unaumento del fattore di bypass e viceversa.

La superficie di scambio è comunque più influentedella velocità di passaggio.

Per una batteria con 12 alette per pollice e con tubi didiametro esterno di 1/2” (12,7mm), dati sperimentaliindicano che approssimativamente il valore del fattoredi by-pass può essere ricavato impiegando la seguen-te relazione:

BF = 0,46 n dove 0,46 = BF per batteria ad un rangon = n° dei ranghi della batteria

La precedente espressione prevede una velocità dell’aria che attraversa la batteria di 2,5m/s.

ESERCIZIO 6Vogliamo conoscere il fattore di by-pass di una batteria a 4 ranghi con tubi in rame diametro esterno1/2” e 12 alette per pollice.

Tenere conto di una velocità dell’aria che attraversa labatteria di 2,5 m/s

ESERCIZIO 6 SOLUZIONEBF = 0,464 = 0,045

PROBLEMI PRATICI CONNESSI AL TRATTAMENTODELL’ARIA NEGLI IMPIANTI DI CONDIZIONAMENTO.Lo scopo di un impianto di condizionamento è quellodi creare e mantenere nell’ambiente condizionato lecondizioni termoigrometriche che assicurino il confortdelle persone presenti o che siano indispensabili perun determinato processo industriale.

L’aria, trattata dall’apparecchio di condizionamento,deve aver raggiunto quelle condizioni che le consenta,una volta immessa nell’ambiente da condizionare, diassorbire il calore sensibile e latente presente emantenerlo alle condizioni desiderate.

Fig.21


ambienteP il punto del polo del diagrammaF il punto rappresentativo del fattore termico

Si determina il valore dell’ ADP tracciando sul dia-gramma la retta del fattore termico( retta AB parallela alla retta PF )

ESEMPIO N° 1 SOLUZIONE (Fig. 21)b) Dal diagramma psicrometrico: ADP = 13°C

c) La temperatura a valle della batteria sarà quelladella miscela fra l’80% di aria trattata ( che si trovaa 13°C ) ed il 20% di aria che ha bypassato la batteria e quindi é alle condizioni iniziali ( 26°C ),ovvero:Tm ( Temp. Miscela) = ( 0,8 .13 ) + ( 0,2 .26 ) = 15,6 °C

d) La differenza di temperatura ( Δt ) tra l’aria ambiente e l’aria immessa sarà:Δt = 26 -15,6 = 10.4°C

e) La quantità di aria da immettere in ambiente sarà:cal sens. Ambiente = 29.300 = 2.319 l/s

1,2 x Δt 1,2 x 10,4

f) La potenzialità frigorifera dell’unità, in questo caso,è pari al fabbisogno termico ambiente, cioè:

29.300 + 5.580 = 34.880 W

ESEMPIO N° 1 (Fig. 21)Raffreddamento e deumidificazione (nessun quanti-tativo di aria esterna)Per un determinato ambiente per il quale sono richie-ste una temperatura di 26°C ed una umidità relativadel 50%, il fabbisogno termico è di:29.300 W di calore sensibile5.580 W di calore latenteSi prevede di impiegare una unità di condizionamentocon un fattore di bypass ( BF ) uguale a 0,2

Si vuole determinare:a) Il fattore termico ambiente R.b) Il punto di saturazione dell’apparato ( ADP ).c) La temperatura dell’aria a bulbo secco all’uscita

della batteria.d) La differenza di temperature ( Δt ) fra l’aria immessa

e la temperatura richiesta in ambiente.e) La quantità d’aria da immettere in ambiente in l/s.f) La potenzialità frigorifera della unità.

ESEMPIO N° 1 SOLUZIONE (Fig. 21)

a) Il valore del fattore termico R sarà dato dab) Calore sens. ambiente = 29.300 = 0,84

Calore tot. ambiente 34.880

Chiamato :A il punto rappresentativo delle condizioni richieste in


RAFFREDDAMENTO E DEUMIDIFICAZIONE (conaria esterna di rinnovo).Quando l’impianto di condizionamento prevede chel’unità prelevi un certo quantitativo d’aria esterna,diventa difficile con il metodo descritto nell’esempioN. 1 stabilire il Δt tra l’aria ambiente e l’aria immessa equindi difficile definire il quantitativo d’aria da immet-tere in ambiente.

Si dovrebbe procedere con il metodo delle successiveapprossimazioni:metodo che risulta lungo e noioso.

L’introduzione di un nuovo concetto, quello delFattore termico effettivo ambiente - Re ci consenti-rà di definire delle relazioni fra l’Re, l’ADP e il BF chesemplificheranno notevolmente i calcoli.

FATTORE TERMICO EFFETTIVO AMBIENTE – REA valle di una batteria di raffreddamento con un fatto-re di by-pass BF, attraversata da un quantitativo P diaria di cui P1 ricircolo e P2 di aria esterna, si avrà unamiscela fra l’aria trattata dalla batteria [(P • (1-BF)] equella che avrà by-passato la batteria ( P • BF ).

Quest’ultima avrà generalmente un contenuto termicosuperiore a quello dell’aria ricircolata, contenuto ter-mico che potrà essere facilmente determinato unavolta conosciuto il quantitativo d’aria esterna ( P2 )prelevato dalla unità.Si potranno infatti scrivere le seguenti relazioni:Calore sensibile = P2 . BF . 1,2 . ( te – ta )Calore latente = P2 . BF . 3 . ( xe – xa )dove:P2 è il quantitativo di aria esterna prelevato dall’unitàin l/sBF è il fattore di by-pass della batteriate è la temperatura a bulbo secco dell’aria esternata è la temperatura a bulbo secco dell’aria ambientexe è il valore dell’umidità specifica dell’aria esternaxa è il valore dell’umidità specifica dell’aria ambientePer semplificare il problema, questo calore sensibile elatente che troviamo a valle della batteria, portato dalquantitativo d’aria esterna bypassato, lo trasferiamoidealmente in ambiente e lo sommiamo a quello reale.

Avremo un nuovo valore del calore sensibile ambienteche chiameremocalore sensibile effettivo ambiente ed un nuovovalore del latente che chiameremo calore latenteeffettivo ambiente.

Il rapporto fra il calore sensibile effettivo ambiente e ilcalore totale effettivo ambiente viene definito fattoretermico effettivo ambiente ed indicato con Re.

Vedremo nell’esempio successivo l’utilità del fattoretermico effettivo ambiente

Fig.22


ESEMPIO N° 2 SOLUZIONE (Fig. 22)a) Il valore del fattore termico sarà uguale a quello

dell’esempio n.1 e cioè:R = 29.300 / 34.880 = 0,84

b) Per determinare il valore del fattore termico effettivoambiente occorre prima definire l’apporto di caloresensibile e latente dovuto al quantitativo di aria esterna che bypassa la batteria. Si potrà scrivere:Calore sensibile = 278 x 1,2 x 0,2 x 9 = 600 WCalore latente = 278 x 3 x 0,2 x 7,5 = 1.251 WIl calore sensibile effettivo ambiente sarà uguale a:29.300 + 600 = 29.900Il calore latente effettivo ambiente sarà uguale a:5.580 + 1251 = 6.831Potremo ora conoscere il valore del fattore termicoeffettivo ( Re ) che sarà:Re = 29.900 / ( 29.900 + 6.831 ) = 0,81

c) Il punto di saturazione ADP si leggerà all’incrociodella retta del fattore termico effettivo ( retta AD )con la curva di saturazione e si ha:ADP = 12,8 ( punto D )

d) Il Δte sarà dato dalla seguente relazione:( 26 – 12.8 ) x ( 1 – 0,2 ) = 10,56 °C

e) La portata d’aria dell’unità si ricava con la seguenterelazione:P = Calore sensibile effettivo ambiente = 29.900 = 2.360 l/s

1,2 • Δte 1,2 • 10,56

ESEMPIO N° 2 (Fig. 22)RAFFREDDAMENTO E DEUMIDIFICAZIONE (conaria esterna dirinnovo)Per lo stesso ambiente dell’esercizio N.1 ove eranorichieste una temperatura di 26°C ed una umidità rela-tiva del 50%,con un fabbisogno termico di 29.300 Wdi calore sensibile, 5.580 W di calore latente e fattoredi by-pass di 0,2 si vuole ora prelevare un quantitativodi aria esterna di rinnovo pari a 278 l/s alle condizionidi 35°C e 50% UR ( punto B )

Si vuole determinare:a) Il fattore termico ambiente R.b) Il fattore termico effettivo ambiente Rec) Il punto di saturazione dell’apparato ( ADP ).c) La temperatura dell’aria a bulbo secco all’uscita

della batteria.d) La differenza di temperatura effettiva ( Δte ) fra l’aria

immessa e l’aria ambientee) La portata d’aria dell’unità in l/s.f) Le condizioni della miscela d’aria che investe la batteria.g) La differenza di temperatura reale ( Δt ) fra l’aria

immessa e l’aria ambiente.h) La potenzialità frigorifera dell’unità.


Fig.23

anche determinata con la differenza dei valori dell’entalpia tra i punti E ed F.Potenzialità frigorifera = 2.333 • (57,5 – 41) = 44.236

0,87Ove 0,87 è il valore del volume specifico nei puntiinteressati

RAFFREDDAMENTO E DEUMIDIFICAZIONE (concarichi latenti elevati).In questi casi può verificarsi che la retta del fattore ter-mico non incontri la curva di saturazione e non siaquindi possibile determinare il valore dell’ADP che ciconsenta di stabilire la quantità d’aria che deve esse-re trattata dalla batteria.

Nel prossimo esempio vedremo come è opportunaprocedere al fine di definire tutti i valori dei vari fattoridel problema.

Dobbiamo subito evidenziare che quando la retta delfattore termico effettivo non incontra la curva di satu-razione , non sarà possibile portare con un solo tratta-mento ( raffreddamento ) l’aria da immettere inambiente alle condizioni volute e tali da soddisfare icarichi sensibili e latenti ambienti.

Sarà anche necessario un trattamento di post-riscal-damento dell’aria.

ESERCIZIO N. 2 SOLUZIONE ( Fig, 23)f) La condizioni della miscela fra aria esterna e aria

ricircolata potranno ora essere definite perché siconosce l’esatta portata d’aria dell’unità.

Ci saranno cioè 278 l/s di aria esterna che si mescole-ranno a (2.360 – 278 ) 2.082 l/s di aria di ricircolo. Lecondizioni della miscela saranno

( 2.082 • 26 ) + ( 278 • 35 ) = 27,1 °C ( punto E )2.360

g) Il Δt reale tra l’aria immessa e l’aria ambiente saràdato da:

Calore sensibile ambiente = 29.300 = 10,31,2 x l/s 1,2 x 2.360

l’aria immessa in ambiente è rappresentata dalpunto F del fattore termico AC

h) La potenzialità della macchina sarà data dallasomma del calore totale ambiente con il calorerichiesto per il trattamento dei 278 l/s di aria esterna.Quest’ultimo sarà dato da:

Calore sensibile = 278 x 1,2 x 9 = 3.002 WCalore latente = 278 x 3 x 7,5 = 6.255 WCalore complessivo aria esterna = 9.257 W

La potenzialità frigorifera complessiva dell’unità sarà:29.300 + 5.580 + 9.257 = 44.137La potenzialità frigorifera dell’unità può essere


Fig.24

ESEMPIO 3 (Fig.24)Per un determinato ambiente ( laboratorio ) sonorichieste una temperatura di 24 °C ed una umiditàrelativa del 50% ( punto A ) .Il fabbisogno termico ambiente è di:37.209 W di calore sensibile20.939 W di calore latenteSono necessari 1.389 l/s di aria esterna alle seguenticondizioni:32°C ; 50% UR ( punto C )La differenza fra la temperatura dell’aria ambiente equella immessa non deve superare gli 11 °C.Il fattore di by-pass della batteria è pari a 0,10

Si vuol conoscere:a) Il fattore termicob) Il fattore termico effettivoc) La temperatura dell’aria di mandatad) L’umidità specifica dell’aria di mandatae) La portata d’aria della macchinaf) Le condizioni della miscela tra l’aria esterna e

quella di ricircolog) L’ADP dell’unitàh) La temperatura e l’umidità specifica dell’aria

all’uscita della batteria di raffreddamentoi) La potenzialità termica necessaria per il

post-riscaldamento dell’aria.l) La potenzialità della batteria di raffreddamento.

ESEMPIO 3 (Fig. 24) SOLUZIONEa) Fattore termico R = 37.209 / 58.148 = 0.64

b) Carico termico dovuto al quantitativo d’aria esternabypassata dalla batteria refrigerante:

Sensibile = 1.389 x 0,1 x 1,2 x ( 32 – 24 ) = 1.333 WLatente = 1.389 x 0,1 x 3 x ( 15 – 9,3 ) = 2.357 W

Da cui Re = 37.209 + 1.333 = 0,6258.148 + 1.333 + 2.375

La retta del fattore termico effettivo non incontra lacurva di saturazione.

c) Per rispettare le condizioni di progetto che prevedeuna differenza di temperatura fra l’aria ambiente equella immessa di 11 °C, fissiamo sulla retta del fattore termico R il punto B 13 °C; umidità specifica6,7g/Kg.

d) L’umidità specifica dell’aria di mandata deve esserequella del punto B e cioè pari a 6,7 g/Kg

e) Fissato il punto B, la portata d’aria dell’unità potràessere ricavata con la seguente relazione:

Portata d’aria = Calore sensibile ambiente = 37.209 = 2.819 l/s1,2 x Δt 1,2 x (24 – 13)

g) Le condizioni della miscela tra 1.389 l/s di ariaesterna e (2.819 – 1.389) 1.430 di aria di ricircolosono rappresentate dal punto DTemperatura = 28 °CUmidità specifica = 12,2 g/Kg


Fig.25

ESEMPIO 3 SOLUZIONEi) La batteria di post-riscaldamento dovrà portare l’aria

dalle condizioni del punto F a quelle del punto BLa potenzialità termica necessaria sarà data da:Potenzialità = 2.819 • 1.2 • ( 13 – 8,9 ) = 13.869 W

l) La potenzialità della batteria refrigerante sarà datadalla somma delle seguenti voci:

fabbisogno termico ambiente = 58.148 W

fabbisogno per 1.389 l/s di aria esterna : =sensibile 1.389 x 1,2 x ( 32 – 24 ) 13.334 Wlatente 1.389 x 3 x ( 15 – 9,3 ) = 23.752 Wpotenzialità termica batteria di post-riscaldo = 13.869 W

Potenza della batteria refrigerante 109.103

ESEMPIO 3 (fig. 25) SOLUZIONEg) L’aria che entra nella batteria di raffreddamento alle

condizioni del punto D, per il fattore di by-pass, nonpotrà raggiungere la curva di saturazione. Sarà perònecessario che la sua umidità specifica (punto F) siaquella del punto B.Noto il fattore di by-pass e noti i valori dell’umiditàspecifica dei punti D e F si potrà con la seguenterelazione, determinare la temperatura e l’umiditàspecifica di un nuovo punto ( E ) che è l’ ADP dell’apparecchio.Si potrà scrivere:(1 – BF) (XD – XE) = XD – XF dove:x è il valore dell’umidità specifica nei punti D, E ed F.Sostituendo i valori noti e risolvendo rispetto ad xE

XE = ( 12.2 x 0,9 ) – ( 12.2 – 6.7 ) = 6,1 g/Kg0,9

La temperatura del punto E ( ADP dell’apparato ) silegge sulla curva di saturazione ed è pari a 6,8 °C.

h) All’uscita della batteria di raffreddamento le condizioni dell’aria saranno quelle del punto F e cioè:Temperatura = 8,9 °C e Umidità specifica = 6,7 g/Kg


RISCALDAMENTO ED UMIDIFICAZIONEQuesto processo può essere necessario in inverno,nelle stagioni intermedie, o anche in estate, quandosia necessario mantenere costante il valore della tem-peratura e dell’umidità relativa ambiente.L’evoluzione dell’aria è caratterizzata dal fatto che sideve contemporaneamente aumentare il suo caloresensibile e la sua umidità specifica.Uno dei metodi per ottenere questa trasformazione èquello di:- Preriscaldare l’aria.- Arricchirla del quantitativo d’acqua necessario in un

umidificatore con ugelli spruzzatori.- Riscaldare successivamente l’aria umidificata fino

alla temperatura di mandata necessaria per compensare le dispersioni dell’ambiente.

L’esempio che segue illustrerà questo metodo.

ESEMPIO 4 (Fig. 26)Il fabbisogno termico invernale di un determinatoambiente, alle condizioni sotto indicate, è di 104.651 W.Le condizioni interne sono : 20 °C; 60% UR ( punto A )Le condizioni esterne sono : -5 °C; 80% UR ( punto B )L’aria immessa in ambiente : 6.944 l/s di cui:3.889 di aria esterna3.055 di aria di ricircoloUmidificatore con ugelli spruzzatori che utlizzano acquaricircolata non riscaldata, con un rendimento al 90%.

Si vuol conoscere:a) Le condizioni della miscela fra l’aria esterna e

ricircolata ( punto C )b) Temperatura a bulbo secco dell’aria preriscaldata (punto D)c) L’umidità specifica e la temperatura a bulbo secco

dell’aria all’uscita dall’umidificatore ( punto E )d) La quantità di acqua evaporata nell’umidificatore ed

assorbita dal quantitativo d’ariae) La potenzialità termica della batteria di preriscaldamentof) La potenzialità termica della batteria di post-riscaldamentog) La potenzialità termica complessiva dell’unità di

trattamento aria

ESEMPIO 4 ( Fig. 27 e 28) SOLUZIONEFissato il valore di XF sulla curva di saturazione, sipotrà tracciare la retta ad entalpia costante FD e leg-gere il valore della temperatura a bulbo secco delpunto D che nel nostro esempio è pari a 22,6 °C.c) Graficamente o analiticamente si potranno

determinare le condizioni del punto E una volta notii valori di D ed F.Si avrà: Temperatura del punto E = 13,6 °Covviamente l’umidità specifica di E e uguale a quelladel punto A e cioè pari a: 8,8 g/Kg.

d) La quantità di acqua evaporata in grammi si determina con la seguente espressione:25.000 (mc/h) • (8,8 – 5) = 113.100 g/h (113,1 l/h)

0,84e) La potenzialità della batteria di preriscaldamento

sarà data da:Potenzialità = 6.994 x 1,2 x ( 22,6 – 6 ) = 139.320 W

f) Per definire la potenzialità della batteria di post-riscaldamento è necessario conoscere la temperatura dell’aria da immettere in ambiente percompensare le dispersioni e cioè il Δt fra l’ariaimmessa e l’aria ambiente. Questa differenza ditemperatura sarà data da:Δt = 104.651 = 12.5 °C

1,2 x 6.994

Fig.26


ESEMPIO 4 (Fig.26) SOLUZIONEa) Le condizioni della miscela ( punto C ) si determina-no nel seguente modo:Temperatura = ( 3.055 . 20 ) + [( 3.889 . (-5 )] = 6 °C6.944Umidità specifica = ( 3.055 x 8,8 ) + ( 3.889 x 2 ) = 5 g/Kg6.944b) L’aria dal punto C verrà preriscaldata fino a D esucessivamente arricchita di acqua nell’umidificatore.Il processo di saturazione si svolgerà su una retta adentalpia costante, ma l’aria, per l’efficienza dell’umidi-ficatore ( 90% ) non potrà raggiungere la curva di satu-razione ( punto F ) ma si fermerà al punto E.Al punto E deve corrispondere un valore dell’umiditàspecifica pari a quello del punto A.Nota l’efficienza dell’umidificatore e conosciuti i valoridell’umidità specifica del punto D (uguale a quello delpunto C) e del punto E (uguale a quello di A ) si puòscrivere la seguente relazione:Efficienza dell’umidificatore 0,9 = XA - XC dove:XF - XC

x è il valore dell’umidità specifica nei punti A,C e F.Dalla precedente relazione si potrà ricavare il valoredella umidità specifica del punto F (xF).Si avrà: XF = XA – ( 1-0,9 ) . XC = 8,8 – ( 1 – 0,9 ) . 5 = 9,22 g/Kg

0,9 0,9

Fig.28


Fig.27

Fig.29

ESEMPIO 4 ( Fig.29) SOLUZIONELa temperatura dell’aria di mandata sarà quindi uguale a: 20 + 12,5 = 32.5 °C ( punto H ).La batteria di post-riscaldamento dovrà portare l’ariadai 13,6 °C ai 32,5 °CLa potenzialità sarà quindi uguale a:6.9994 x 1,2 x ( 32,5 – 13,6 ) = 158.624 W

g) La potenzialità termica complessiva dell’unità ditrattamento aria sarà uguale alla somma dellepotenzialità delle due batterie e cioè:

139.320 + 158.624 = 297.944 W


41

La funzione del ventilatore di una unità di condiziona-mento è quella di fornire la pressione totale necessa-ria a vincere le perdite di energia o perdite di carico,dovute ai moti vorticosi e agli attriti che si generanonella circolazione dell’aria nei condotti e all’internodell’unità stessa.

È intuitivo comprendere che la pressione totale del-l’aria diminuisce man mano che l’aria prosegue nelsuo percorso.

le perdite di pressione (o di carico) sono essenzial-mente dovute a:- attrito ne tratti reettilinei dei canali- turbolenza in corrispondenza di gomiti, curve,

diramazioni ecc.

La somma di queste perdite consente di ottenere laperdita complessiva di un dato circuito.

Nel nostro esame trascureremo le perdite di caricodell’aria all’interno dell’unità.

I costruttori di macchine infatti, delle loro varie apparecchiature, forniscono la pressione “disponibi-le”, quella cioè generata dal ventilatore, decurtata già delle perdite interne della macchina; pressionequindi disponibile per vincere le varie resistenze che incontrerà l’aria nel suo cammino all’interno deicanali.

PERDITE DI ATTRITODal diagramma riportato nella tavola 1 si possonodeterminare le perdite di carico per attrito nei trattirettilinei di canali a sezione circolare.

Le perdite di carico sono indicate sull’asse delle ascisse in Pascal/per metro lineare di canale.Sull’asse delle ordinate si trovano le varie portated’aria in l/s.

Le due serie di rette inclinate rappresentano l’una idiametri dei condotti circolari in mm e l’altra la veloci-tà in m/s. dell’aria nel condotto stesso.

Si può subito notare che per uno stesso condotto, la perdita di carico sale con l’aumentare della portata d’aria e quindi della velocità con cui l’aria percorre il canale.

Ad esempio se un canale rettilineo lungo 25 m. con undiametro di 400 mm viene utilizzato per trasportare556 l/s di aria, la perdita complessiva offerta dal cana-le sarà uguale a:

0,6 x 25 = 15,1 Pa/m

Se nello stesso canale volessimo trsportare 1.112 l/sdi aria, la velocità raddoppierebbe e le perdite di carico raggiungerebbero valori molto elevati perchè salirebbero con il quadrato della velocità.

La perdita complessiva diventerebbe:2,4 x 25 = 60 Pa/m

Le tavole n. 2 consentono di determinare le dimensio-ni dei condotti rettangolari, con sezioni equivalenti aquelle dei canali circolari.

I numeri sovrastanti sulle tavole indicano le classi deicanali.

CLASSI DEI CANALII canali rettangolari sono stati divisi in 6 classi (dall’1 al6) usando, come criterio, la dimensione del lato piùgrande ed il suo semiperimetro come indicato nellaseguente tabella:

Canali per la distribuzione dell’aria

Classe Lato maggiore Semiperimetro (mm) (mm)

1 150 - 450 250 - 5802 300 - 600 600 - 11703 660 - 1000 810 - 11704 600 - 2250 1220 - 23905 1200 - 2300 2440 - 44706 2300 - 3650 2440 - 6040

42 CANALI PER LA DISTRIBUZIONE DELL’ARIA

PERDITE PER TURBOLENZELe perdite per turbolenze, chiamate anche “perditelocalizzate”, si verrificano quando varia la velocità o ladirezione dell’aria a causa di curve, rastremazioni,

diramazioni ecc.Un metodo tra i più semplici, per determinare il valore delle perdite “localizzate” è quello detto della “lunghezza equivalente”. Questo significa sostituire, nel calcolo delle perdite, alla curva o diramazione, un tratto di canale rettilineo che generi una perdita di carico equivalente.

La lunghezza totale “equivalente” di una canalizzazio-ne è quindi la somma delle lunghezze effettive e ditutte le lunghezze equivalenti.

per determinare “le lunghezze equivalenti” esistonoapposite tabelle (vedi tav. 3-4-5) che tenendo contodei raggi di curvatura, della presenza o meno di deflettori e di diversi altri elementi costruttivi del canale, forniscono i dati nevessari per la loro determi-nazione.

DIMENSIONAMENTO DEI CANALIEsistono tre metodi per il dimensionamento dei canali:a) a riduzione di velocitàb) a recupero di staticac) a perdita di carico lineare costante

METODO CON RIDUZIONE ARBITRARIA DELLAVELOCITÀCon questo metodo si fissa una velocità iniziale del-l’aria e si riduce in modo arbitrario questa velocità daun tronco di canale all’altro.

Questo metodo è poco utilizzato perchè richiede una grande esperienza nel calcolo dei canali per ottenere una rete di distribuzione sufficientementeequilibrata.

METODO CON RICUPERO DI PRESSIONE STATICAIl principio su cui si basa questo metodo è quello didimensionare ciascun tronco in modo tale che l’aumento di pressione statica dovuto alla riduzionedella velocità dell’aria dopo ogni diramazione o dopoogni diffusore, compensi esattamente la sua perdita di carico.

La pressione statica resta quindi la stessa in ogni diramazione e in ogni diffusore e la rete di distribuzione risulta perfettamente equilibrata senza avere bisogno di serrande di regolazione o taratura.

* Quando il controllo della rumorosità è predominante,

utilizzare le velocità raccomandante per le diramazioni.

La conoscenza della classe è interessante perchè pernette di valutare i costi di produzione.Quando di passa da una classe a quella superiore si ha un aumento dei costi in quanto si avrà, per una data sezione, un incremento dei valori:

- semiperimetro e superfice sviluppata- peso della lamiera- spessore della lamiera- materiale isolante necessario

Anche il coefficente di forma, rapporto fra lato più grande e quello più piccolo del canale, è un fattore da valutare attentamente in quanto genera anch’esso, col suo aumento, un incrementodei costi.

Per questi motivi il canale di forma quadrata, che èquello che più si avvicina al circolare, è quello checomporta i minori costi di costruzione.

VELOCITÀ DELL’ARIA NEI CANALINella tabella sottostante sono riportate le velocitàconsigliate nei canali per le perdite di carico.

Appartamenti 5 4 3 3

Auditori 6,5 5,5 5 4

Banche 10 7,5 8 6

Camere d’ospedale 7,5 6,5 6 5

Camere d’albergo 7,5 6,5 6 5

Industrie 15 9 11 7,5

Biblioteche 10 7,5 8 6

Sale convegni 10 7,5 8 6

Uffici 10 7,5 8 6

Residence 5 4 3 3

Ristoranti 10 7,5 8 6

Negozi 10 7,5 8 6

Teatri 6,5 5,5 5 4

APPLICAZIONE MANDATA RIPRESA MANDATA RIPRESA

CONDOTTI PRINCIPALI* DIRAMAZIONI

VELOVITÀ MASSIME RACCOMANDATE - m/s

43CANALI PER LA DISTRIBUZIONE DELL’ARIA

Questo metodo, rispetto a quello a perdita di caricolineare costante, ha degli aspetti positivi e negativi.

Tra gli aspetti positivi possimo indicare:- l’eliminazione delle serrande di taratura delle

bocchette e anemostati- un minor tempo richiesto per la messa a punto della

rete di distribuzione- un risparmio sull’energia assorbita dal motore del

ventilatore dell’ordine del 5 - 6%

Tra gli aspetti negativi possono essere indicati:- un aumento del 15 - 20% del peso dei canali e

quindi del costo di approvigionamento- un conseguente aumento del costo del

rivestimento isolante dei canali stessi- un maggior tempo richiesto al progettista per il

dimensionamento della rete di distribuzione.

In questo corso il metodo con ricupero di pressionestatica, non verrà illustrato.

METODO A PERDITA DI CARICO LINEARECOSTANTEÈ il metodo più comunemente usato per il dimensio-namento delle reti di distribuzione dell’aria.

Di solito in questi impianti vengono impiegate unità di condizionamento o condizionatori dei quali è nota la pressione statica disponibile del ventilatore.

Con questo metodo si usa dividere la pressione statica disponibile per la lunghezza complessiva equivalente della canalizzazione (mandata più ripresa).

Nel determinare questa lunghezza si prende ovviamente in esame la lunghezza della canalizzazio-ne relativa al distributore più lontano o quello più sfavorito (a parità di distanza quello con più curve).

Si determina così la perdita di carico ammissibile permetro lineare di canale: perdita che verrà tenutacostante per tutto il sistema.

Con il valore di questa perdita e nota la portata d’ariadella macchina, sul diagramma della tavola 1 si deter-minano la sezione del canale circolare e la velocitàdell’aria nello stesso.

I diffusori che sono sistemati più vicino alla macchinadovranno essere dotati di serrande di taratura che ser-vano a creare artefattamente le perdite di carico man-canti nel loro circuito e bilanciare quindi il circuito stesso.

Questo può essere ottenuto anche, impiegando, per i diffusori più vicini o più favoriti, canali di sezione più piccola rispetto a quella prevista, in modo da creare lungo i loro percorsi, maggiori perditedi carico.

Nel dimensionare i condotti dell’aria e nel determinare la caduta di pressione complessiva, non si deve dimenticare che un diffusore, per erogare la potata d’aria desiderata, richiede una certa pressione statica. Questa pressione necessaria è rilevabile dai bollettini tecnici dei varicostruttori.

I canali quindi debbono essere dimensionati in modo tale che la pressione statica, in corrispondenzadel diffusore più lontano o più sfavorito, risulti uguale a quella richiesta o si discosti pochissimo da essa.

Se i diffusori sono muniti di serrande di taratura, lapressione nel canale potrà anche essere superiore aquella richiesta dal costruttore: provvederà la serrandaa creare quella caduta di pressione necessaria per ilsuo funzionamento ottimale.

L’intervento della serranda di taratura può ovviamentedare origine a funzionamenti rumorosi dell’impianto.

Nei diffusori per impianti civili è raccomandabile unacaduta di pressione non superiore a 25 Pa/m; negliimpianti industriali la caduta può salire fino ad un mas-simo di 60 - 70 Pa/m.

Nel dimensionare i canali anche con il metodo a per-dita di carico costante, occorre tener presente che siha un recupero di pressione statica ogni volta che siverifica una diminuizione della velocità dell’aria nelcanale.

La pressione totale (statica+dinamica) diminuisce nel senso del moto dell’aria, ma la pressione dinamica può trasformarsi in statica e viceversa per cui lungo il percorso ciascuna può aumentare odiminuire.


ESEMPIO N. 7METODO A PERDITA DI CARICO LINEARECOSTANTERete di distribuzione dell’aria di un negozio (fig. 15).- Postata d’aria totale 2.700 l/s- Velocità dell’aria nel primo tronco 8 m/s- 18 diffusori da 150 l/s- Pressione statica per ciascun diffusore 40 Pa- Curve con rapporto R/D=1,25 senza deflettori

Determinare:a) la perdita di carico lineare sul primo tronco che

verrà poi tenuta costante per tutto il percorsob) le dimensioni del primo tronco e dei sucessivic) la lunghezza totale equivalente del tronco più lungod) la pressione statica necessaria alla bocca del ventilatore

SOLUZIONEPer la soluzione ci serviremo del modulo di calcolo(fig. 16) e delle tavole 2,4,7,8.

Sulla prima colonna del modulo di calcolo indichere-mo i vari tronchi:fino ad A; Curva 1; A-B; B-13; ecc.

Sulla seconda colonna riporteranno per ogni tronco, laportata in l/s.

Sulla terza indicheremo la percentuale della portata diciascun tronco detta 100 la portata iniziale.

Nella quarta colonna, con l’aiuto della tavola 8 indi-cheremo per ciascun tronco la percentuale dellasezione detta 100 la sezione iniziale.Nella quinta colonna al primo rigo segneremo la sezio-ne in dm2 del tronco “Fino ad A” che stabiliremo conla seguentee relazione:

Sezione canale = Portata aria in m3

x 10-3 cioè:velocità

Sezione canale = 2.700 x 10-3 = 0,338 m2

8

Sulle altre righe della quinta colonna riporteremo ivalori ottenuti moltiplicando questa sezione di 0,338m2 per i valori della quarta colonna.

Con l’aiuto delle tavole 2 ed in funzione degli spazidestinati al passaggio dei canali scriveremo sullasesta colonna le dimensioni dei vari tronchi.

Sulla settima colonna segneremo le lunghezze reali deivari tronchi e sulla ottava le lunghezze equivalenti perle due curve.

Nel nostro esempio si ottiene una lunghezza totalecomplessiva di 69,9 m.Fig. 15 - rete di distribuzione dell’aria a bassa velocità

1

10 m 2700 l/s

9000 m3/h

1800 l/s 900 l/s

8 m

3 m

6 m 750 l/s 750 l/s 750 l/s

600 l/s 600 l/s 600 l/s

450 l/s 450 l/s 450 l/s

300 l/s 300 l/s 300 l/s

150 l/s 150 l/s 150 l/s

6 m

6 m

6 m

6 m

3 m

6 m

6 m

6 m

6 m

6 m

3 m

6 m

6 m

6 m

6 m

6 m

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

A B

Fig. 14 - Variazioni e trasformazioni delle pressionilungo un canale

La figura 14 ci mostra come variano le pressioni statica e dinamica quando in un canale aumenti o diminuisca la velocità dell’aria. I valori della pressione dinamica posseduti dall’aria alle diversevelocità si possono ricavare dalla tavola 7. Con questa tavola sarà possibile valutare i recuperi o le perdite di pressione statica al variare della velocità dell’aria nel canale.

Esiste un sistema molto rapido per il dimesionamentodei canali col metodo a perdita di carico lineare costante che verrà illustrato nell’esempio che segue.

45CANALI PER LA DISTRIBUZIONE DELL’ARIA

Dalla tavola n. 1 si rileva che le perdite di carico linea-re, con una velocita di 8 m/s e con la sezione scelta èdi 0,9 Pa/m.

La perdita di carico totale dal ventilatore al diffusoren.18 sarà quindi:

69,9 x 0,9 = 62,9 Pa

A questa pressione statica occorerà aggiungere quel-la richiesta dal diffusore 18 e fissata in 40 PA.

La Pressione statica complessiva necessaria per que-sta rete di distribuzione sarà:

62,9 + 40 = 102,9 Pa

Questa è la pressione statica che dovrà fornire il ven-tilatore se non si tiene conto del recupero di staticache necessariamente si verifica lungo la rete, per lavariazione della velocità dell’aria dall’inizio fino aldistributore n.18.

La velocità nel primo tronco è di 8 m/s mentre la velo-cità nell’ultimo tronco è di 4,2 m/s.

Dalla tavola 7 passando da una velocita di 8 m/s all’al-tra di 4,2 m/s si ricava un recupero di statica pari a

38,5 - 10,6 = 27,9

Mediamente si recupera solo il 75% del valore teoricoa causa delle perdite localizzate dovute ai moti vorti-cosi.

Si ha quindi un recupero effettivo di statica pari a:

27,9 x 0,75 = 20,9 Pa

La pressione statica necessaria sarà quindi uguale a:

102,9 - 20,9 = 82 Pa

Se si suppone inoltre che la velocità dell’aria all’uscitadella bocca del ventilatore sia di 10 m/s avremo unulteriore recupero di statica nel primo tronco che saràpari a:

0,75 (60 - 38,5) = 16,1 Pa

Questo ulteriore recupero porta il valore della pressio-ne statica necessaria per la rete di distribuzione esa-minata al valore di:

82 - 16,1 = 65,9 Pa

Fino ad A 2.700 100% 100% 0,338 600 x 600 18Curva 1 2.700 100% 100% 0,338 600 x 600 4,2

A - B 1.800 67% 73,5% 0,248 600 x 450 6A - 13 900 33% 41% 0,138 600 x 250 9

Curva 2 900 33% 41% 0,138 600 x 250 2,713 - 14 750 28% 35,5% 0,120 550 x 250 614 - 15 600 22% 29,5% 0,100 450 x 250 615 - 16 450 17% 24% 0,081 350 x 250 616 - 17 300 11% 17,5% 0,059 250 x 250 617 - 18 150 6% 10,5% 0,035 250 x 150 6

TOTALE m 63 + 6,9

PERCENTUALE (%) LUNGHEZZATRONCO PORTATA

l/sSEZIONE

m2DIMENSIONECANALI (mm) REALE (m) EQUIVAL. (m)PORTATA SEZIONE

Fig. 16 - Modulo per il calcolo dei canali col metodo a perdita di carico lineare costatnte


TAVOLA 1 - PERDITE DI CARICO NEI CANALI CIRCOLARI

10

15

20

30

40

5060

80

100

150

250

300

400

500600

800

1.000

1.500

2.000

3.000

4.000

5.0006.000

8.000

10.000

15.000

20.000

30.000

40.000

50.00060.000

80.000

100.000

150.000

200.000

0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1 1,5 2 3 4 6 8 10 20 30 40 60 80 100

Perdite di carico (Pa/m)

Po

rtat

a d

’ari

a (l/

s)

200

47

LA STIMA DEI CARICHI TERMICI

A cura di :Franco Pinzani – CARRIER Spa

48 STIMA DEI CARICHI TERMICI

CONDIZIONI ESTERNE DI PROGETTOAbbiamo qui di seguito indicate le "normali" condizio-ni esterne estive adottate nella progettazione degliimpianti di condizionamento dell'aria di alcuni capo-luoghi italiani.

Queste "temperature di progetto" non indicano mai lepunte massime estive. Sarebbe infatti antieconomicoe anche tecnicamente poco raccomandabile, proget-tare e realizzare un impianto che sia in grado, coneccezionali condizioni esterne che si possono verifica-re per poche ore ed in stagioni particolarmente calde,di mantenere in ambiente le condizioni termo-igrome-triche richieste.

CARATTERISTICHE DEL LOCALE DA CONDIZIO-NARE E DIFFERENTI SORGENTI DI CALOREPer stabilire, con una sufficiente esattezza, il caricotermico di un certo ambiente è necessario conosceretutti quei fattori che determinano o influenzano il cari-co stesso.Occorrerà cioè conoscere:- Orientamento del locale- Destinazione (ufficio, appartamento, negozio ecc.)- Dimensioni (altezza, larghezza, lunghezza)- Esistenza di eventuali contro soffittature- Tipo del materiale di costruzione e spessore dei

muri- Altre condizioni esterne: colore, ombre riportate,

locali adiacenti- Dimensioni delle finestre, tipo di vetro (semplice o

doppio), eventuali tende o frangisole- Tipo e dimensioni delle porte- Eventuali scale che mettano l'ambiente in

comunicazione con altri- Numero delle persone che presumibilmente

occupano o occuperanno l'ambiente- Tipo di illuminazione (fluorescente, incandescente)

e potenza elettrica impegnata

- Esistenza in ambiente di motori elettrici e loro periodo di funzionamento effettivo. Sotto la voce"motori" occorre inserire anche altre forme di impiegodell'energia elettrica (stufe, forni asciugacapelliecc.). II carico termico dovuto a queste apparecchiature può essere calcolato utilizzando il contatore elettrico esistente a condizione che siapossibile determinare in quale proporzione i consumiregistrati debbono essere assegnati alle ore di massimo carico esterno.

- Quantitativo d'aria esterna necessaria- Durata del periodo di funzionamento dell'impianto.

SISTEMAZIONE DELLE APPARECCHIATURE DICONDIZIONAMENTO E DEI RELATIVI CANALI DIDISTRIBUZIONE DELL'ARIAIn fase di progettazione, per una buona sistemazionee quindi per un buon funzionamento dei componentidell'impianto, è necessario tener presente:- Lo spazio disponibile per l'unità interna, l'unità

esterna, eventuale torre di raffreddamento, pompedi circolazione ecc.

- I possibili ostacoli (cavi elettrici, tubazioni, pilastri ecc.) alla posa in opera delle macchine o deicanali

- La posizione della presa d'aria esterna- La posizione delle eventuali prese di acqua (calda

e fredda) e quella dello scarico dell'acqua di condensa

- La tensione e il numero delle fasi della corrente elettrica disponibile

- I basamenti o i supporti per il posizionamento dellemacchine

- La necessità di eventuali silenziatori per attutire larumorosità delle macchine

- La possibilità materiale di introdurre nell'ambiente lemacchine e gli altri materiali necessari all'impianto

- La facilità d'intervento per le necessarie operazionidi manutenzione dell'impianto

CONDIZIONI INTERNE DI PROGETTOAbbiamo già visto precedentemente che lo scopoprincipale di un impianto di condizionamento è quellodi realizzare e mantenere nell'ambiente quelle condi-zioni che assicurino il benessere delle persone o chesiano necessarie per un certo processo industriale(impianti industriali).II tipo e la potenzialità dell'impianto, determinati infunzione del carico massimo, ed il sistema di regola-zione, debbono assicurare le condizioni di benessereanche in condizioni di carico parziale o ridotto.

Bologna 33,8 22,4 11 LuglioFirenze 35 21,2 11 “Genova 30 24,4 5 “Milano 33,8 22,8 11 “Napoli 32,4 23,8 9 “Roma 33,5 22,8 10 AgostoTorino 33,5 23,8 8 Luglio

temperat.a bulboseco °C

Città Mesepiù caldo

temperat.a bulbo

umido °C

esecuzionemedia

giornal. °C

temperature di progetto estivo

49STIMA DEI CARICHI TERMICI

STIMA DEI CARICHI TERMICILa scelta delle macchine per il condizionamento di undeterminato ambiente, è ovviamente dettata dal bilan-cio termico dell'ambiente stesso.Questo bilancio dovrà tener conto sia dei carichiesterni che di quelli interni che si verificano alle nor-mali condizioni di progetto e cioè:- con la massima entalpia dell'aria esterna- con la massima insolazione- con il carico interno normaleNella realtà è veramente raro che i differenti carichiinterni raggiungano contemporaneamente il loro valo-re massimo e si dovrà applicare il cosiddetto "coeffi-ciente di contemporaneità" per avere risultati più realie attendibili.

CARICHI ESTERNII carichi esterni comprendono:

A) L'irraggiamento diretto del sole sulle superficivetrate.

Questi apporti di calore sono normalmente ridotti perl'esistenza di protezioni interne o esterne (tende ofrangisole).Nel calcolo di questi apporti di calore è necessariotener conto delle ombre riportate da altri fabbricatiadiacenti, da balconi, cornicioni, alberi ecc. L'apportodi calore è anche legato al grado di limpidezza dell'at-mosfera.

B)L'irraggiamento del sole sui muri esterni e sui tettiQuesto calore viene a sommarsi a quello che giunge inambiente per la differenza di temperatura (esistente)fra l'aria esterna e quella interna. Nei calcoli per ladeterminazione del carico termico si usa, col metodoCarrier, una "differenza di temperatura equivalente"che permette di valutare, con una sola operazione, gliapporti di calore per trasmissione e per irraggiamentodelle pareti esterne o del tetto.Opportune tavole consentono di determinare, per levarie esposizioni, per le varie ore del giorno, in base alpeso della muratura e in funzione della escursionegiornaliera della temperatura esterna, la "temperaturaequivalente" di una parete.Come determinare questa "temperatura equivalente",verrà illustrato in seguito.

C)L'apporto di calore attraverso le pareti divisorieinterne

che separano l'ambiente condizionato, dai locali adia-centi non condizionati.

D) La tensione del vapore acqueoSe questa tensione è più alta nell'aria esterna che inquella interna, si ha un trasferimento di vapore (e quin-di di calore) dall'esterno all'interno.

E) L'Azione del ventoche spinge l'aria esterna, ad una temperatura ed umi-dità più elevate, ad infiltrarsi nell'ambiente, attraversoporte e finestre. Questo fenomeno può essere evitatoo quanto meno notevolmente ridotto se si mantienel'ambiente in leggera sovra-pressione.

F) Aria esternaLa potenzialità frigorifera necessaria per lo smaltimen-to del calore contenuto dall'aria esterna di rinnovo.I carichi termici sopraindicati provengono tutti dall'am-biente esterno non condizionato. Sono perciò chiamati"carichi esterni" e sono comuni a tutti gli impianti.

CARICHI INTERNIVengono così chiamate le "sorgenti" di calore esisten-ti all'interno del locale condizionato.Per la stima di questi carichi si dovrà usare moltospesso il "coefficiente di contemporaneità".I carichi interni in generale provengono da una o piùdelle seguenti "sorgenti":

- Persone presenti in ambienteII corpo umano, per il suo metabolismo, produce unacerta quantità di calore che cede all'ambiente perirraggiamento, per convezione e per evaporazione(cutanea); per convezione ed evaporazione con larespirazione. La quantità di calore prodotta e smaltitadipende dalla temperatura ambiente e dall'attività fisi-ca svolta.

- IlluminazioneTutta l'energia elettrica assorbita per il funzionamentodelle sorgenti di luce, si trasforma in calore.

- Apparecchiature elettriche diverse

- Altre fonti di calore e d'umidità

INERZIA O VOLANO TERMICO DELL'EDIFICIONON CONTEMPORANEITÀ DEI CARICHI TERMICIMASSIMIPrima di prendere dettagliatamente in esame le varievoci che concorrono a creare i carichi termici "esterni"ed "interni", riteniamo opportuno introdurre i due con-cetti sopraindicati e cioè:


- inerzia termica della struttura di un edificionon contemporaneità dei massimi carichi termici

interni.

Nei metodi tradizionali per il calcolo dei carichi termicisi usa determinare i valori dei carichi istantanei massi-mi e si suppone che l'impianto li compensi (o annulli)nella stessa misura con cui vengono prodotti.Un impianto calcolato e dimensionato su questo prin-cipio è in genere sovradimensionato ed è quindi ingrado di raggiungere e mantenere condizioni termo-igrometriche interne più basse di quelle progettate.

Ciò è dovuto essenzialmente a due fattori:a) l'inerzia termica insita nei materiali di costruzioneb) la non contemporaneità dei valori massimi dei vari

carichi termici interni.

In seguito sono illustrati i metodi per determinare ilvalore reale dei vari carichi termici e quindi per deter-minare la potenza strettamente necessaria dell'im-pianto.

I carichi reali sono generalmente nettamente inferiorialla somma dei valori massimi dei diversi elementi cheentrano nel calcolo della stima del carico termicocomplessivo.

Ciò significa che saranno necessarie potenzialità fri-gorifere e portate d'aria più basse e quindi apparec-chiature ed impianti di costi inferiori.

Se si ammette inoltre un periodo di funzionamentodelle apparecchiature più prolungato nei periodi dimassimo carico e si tollera un leggero aumento dellatemperatura interna nelle "punte", si potrà avere un'ul-teriore diminuzione della potenzialità dell'impianto equindi un'ulteriore minor costo dello stesso.D'altra parte è riconosciuto che un impianto bendimensionato è quello che darà i migliori risultati eavrà i migliori rendimenti anche a carichi intermedi oridotti.Negli immobili di grandi dimensioni è bene disporre diun certo margine sulla potenzialità frigorifera e sullaportata dell'aria delle unità destinate a ciascunambiente in modo da permettere una certa elasticitànel controllo della temperatura di ogni ambiente o neitempi di messa a regime dell'impianto.In questi grossi impianti si applicheranno i coefficientidi riduzione corrispondenti all'inerziatermica e alla non contemporaneità dei carichi, sola-

mente alla potenzialità totale installata e si consenti-ranno certi margini in eccesso alle quantità d'aria e allepotenze installate nei vari locali.

CALORE IMMAGAZZINATO DALLE STRUTTUREDELLO STABILEI carichi termici istantanei in un classico impiantocommerciale o residenziale, comprendono comeabbiamo precedentemente indicato i carichi per l'ir-raggiamento del sole, quelli per l'illuminazione, per lepersone, per le trasmissioni di calore attraverso i muri,i vetri e il tetto, quelli per l'aria esterna e, in molti casi,quelli dovuti alle apparecchiature elettriche sistemateall'interno degli ambienti condizionati.

Una parte molto importante di questi carichi interniistantanei dovuti alle apparecchiature elettriche vieneemessa sotto forma di radiazione ed il suo effetto si fasentire, nell'ambiente condizionato, con un certo ritardo.

II calore emesso per irraggiamento deve essere dap-prima assorbito da un corpo solido che perciò sale ditemperatura e successivamente viene ceduto perconvezione dal corpo all'aria ambiente.

INERZIA TERMICAQuando un corpo solido è sottoposto all'irraggiamen-to di una fonte di calore (sole, illuminazione ecc.) lasua temperatura superficiale sale. Si verifica allora dauna parte uno scambio di calore per conduzione versola massa del materiale e dall'altra parte, uno scambioper convezione con l'aria che lambisce la superficieesterna del corpo.

II calore trasmesso alla massa del corpo si trovaimmagazzinato nel corpo stesso mentre quello cedu-to all'aria contribuisce ad un certo bilancio termico delcorpo.

Le proporzioni di queste due quantità di calore dipen-dono dai valori relativi dei coefficienti di conduzione edi convezione.

Per la gran parte dei materiali impiegati per la costru-zione degli immobili, la resistenza offerta alla trasmis-sione del calore per convezione è superiore a quellaofferta alla trasmissione di calore per conduzione.

Pertanto la maggior parte del calore ricevuto dal corpoper irraggiamento si trova immagazzinato nel corpostesso.


Man mano che questo assorbimento di calore si pro-trae nel tempo, la temperatura del materiale aumenta ediminuisce la sua capacità di assorbire nuovo calore.

Una grande quantità del carico istantaneo dovutoall'irraggiamento del sole, carico istantaneo che variasensibilmente e rapidamente, si trova così immagazzi-nato, nell'ora di punta, nel materiale come indicato infigura 1.

La curva superiore della figura rappresenta la variazio-ne dell'irraggiamento solare per una parete esposta adovest; la curva inferiore rappresenta invece per unamuratura media, il carico reale in funzione deltempo,che si ha in un ambiente in cui si vuol mantene-re la temperatura ad un valore costante prefissato.

Fig. 1 - Carichi dovuti all’irraggiamento solare – Pareteesposta ad Ovest – Costruzione normale

II massimo carico reale ed il suo ritardo, possonoessere quantificati sul diagramma.

Le zone tratteggiate in figura, rappresentano da unlato il calore immagazzinato, dall'altro il calore cedutoall'ambiente. Le due quantità sono ovviamente equi-valenti.

Anche per il calore emesso per irraggiamento dagliimpianti di illuminazione si presenta il fenomeno del-l'accumulo di calore.

La capacità di accumulo del calore è legata al pesodel materiale con cui è realizzata la parete.

La figura 2 illustra graficamente questo legame.

Fig. 2 - Carichi dovuti all’irraggiamento solareCostruzione leggera, media e pesante

La curva superiore di questa figura rappresenta il cari-co istantaneo dovuto all'irraggiamento solare.Le tre curve inferiori rappresentano il carico termicoreale per una costruzione leggera, media e pesante nelcaso in cui la temperatura interna rimanga costante.

II periodo di funzionamento dell'impianto rappresentaanch'esso un fattore rilevante nella determinazionedella potenzialità frigorifera della macchina.

Senza entrare in un esame analitico del problema,possiamo affermare che per brevi periodi di funziona-mento dell'impianto, la potenza richiesta per la messaa regime è maggiore in quanto è maggiore la quantitàdi calore immagazzinata dal materiale e che deveessere ancora compensata.

Un pre-raffreddamento dell'ambiente al di sotto dellatemperatura prefissata, permette di aumentare il vola-no o l'inerzia termica dell'ambiente. Occorrerà tarareopportunamente l'organo di regolazione (termostato).

II pre-raffreddamento, contenuto in 3-4 °C può per-mettere di ridurre la potenzialità della macchina instal-lata negli impianti destinati a cinema, teatri, sale perconferenze ecc.

NON CONTEMPORANEITÀ DEI CARICHI INTERNIÈ molto raro il caso che tutti i carichi termici interni allocale raggiungano il loro valore massimo in una stes-sa ora.

È questo il motivo per cui si applicano dei "coefficien-ti di contemporaneità" alle potenzialità frigorifererichieste dai carichi interni, nei grossi impianti di con-dizionamento dell'aria.

II valore di questa riduzione è, di solito, trascurabilenei piccoli impianti, ma assume una notevole rilevan-za in quelli di grossi edifici.


II valore del coefficiente di riduzione deve essere sta-bilito dal progettista dopo un'accurata valutazione ditutte le variabili che possono concorrere alla suadeterminazione.

CARICHI ESTERNIAbbiamo visto che i carichi esterni sono dovuti a:- irraggiamento del sole sulle superfici vetrate- irraggiamento del sole sulle pareti esterne e sui tetti- trasmissione del calore attraverso i vetri, le pareti

esterne ed i tetti- trasmissione del calore attraverso le pareti interne

confinanti con ambienti non condizionati- calore contenuto dall'aria esterna necessaria per

il rinnovo dell'aria ambiente

Procediamo ora ad un esame più particolareggiatodelle varie voci che concorrono alla determinazione deicarichi termici esterni relativi ad un certo ambiente.

IRRAGGIAMENTO DELLE SUPERFICI VETRATEL'intensità della radiazione solare ai confini dell'atmo-sfera è di circa 1.395 W. m2 il 21 dicembre quando laterra è più vicina al sole e di 1.279 W. m2 circa il 21giugno quando la terra è più lontana dal sole.

Nell'attraversare l'atmosfera, i raggi solari subisconouna notevole riduzione d'intensità per il fatto che unaparte viene riflessa verso lo spazio siderale o nell'at-mosfera stessa e una parte viene assorbita dalle diver-se particelle contenute nell'atmosfera.

L'irraggiamento diffuso dovuto alla riflessione provocatada particelle di vapor acqueo, ozono e pulviscolo conte-nuti nell'atmosfera, giunge sulla superficie terrestre inmaniera sensibilmente uniforme in tutte le direzioni.

L'irraggiamento diretto del sole è rappresentato daquella parte di radiazione solare che giunge diretta-mente sulla superficie terrestre.

I valori relativi dell'irraggiamento diffuso e dell'irraggia-mento diretto variano in funzione:- della distanza percorsa dai raggi attraverso

l'atmosfera- della limpidezza dell'atmosfera.

Quando la distanza da percorrere all'interno dell'atmo-sfera aumenta o quando l'atmosfera è più opaca o menolimpida, l'irraggiamento diretto diminuisce e aumental'irraggiamento diffuso, ma la loro somma diminuisce.

VETRO COMUNEII carico termico per irraggiamento di una superficievetrata con vetro semplice, dipende dalla sua posizio-ne geografica (latitudine), dal momento preso inesame (ora e mese) e dal suo orientamento.

Un vetro semplice assorbe una piccola quantità delcalore ricevuto dai raggi solari (5 o 6%). La parterestante del calore ricevuto viene in parte riflesso ed inparte trasmesso direttamente all'ambiente.

I valori relativi del calore riflesso e di quello trasmessoin ambiente dipendono dall'angolo d'incidenza (ango-lo formato dal raggio solare con la perpendicolare alpiano della superficie vetrata)

Fig. 3 - Ripartizione dell’irraggiamento (R ) sul vetrocomune - Angolo d’incidenza 30°

Con un piccolo angolo d'incidenza l'86 o 87% delcalore è trasmesso nell'ambiente e l'8 o 9% riflesso.

Ad un aumento dell'angolo d'incidenza corrispondeun aumento della quantità di calore riflesso e quindiuna diminuzione del calore trasmesso.

II carico termico totale dovuto all'irraggiamento solarecomprende la quantità di calore trasmessa diretta-mente in ambiente ed il 40% circa del calore assorbi-to dal vetro.

La tavola 9 dà i valori dell'irraggiamento massimosolare alle diverse latitudini, per i vari mesi dell'anno eper i vari orientamenti.

Questi valori indicano i carichi termici immessi inambiente per l'irraggiamento diretto e diffuso nonchéper la percentuale di calore assorbita dal vetro.

Carichi nel locale= (.40 x .86 R) + .86 R= .884 R or .88 R

.40 x .06 R


Questi valori non tengono conto della trasmissione dicalore dovuta alla differenza tra la temperatura esi-stente all'interno dell'ambiente condizionato e la tem-peratura esterna.

Questa trasmissione di calore verrà quantificata inseguito quando esamineremo i coefficienti di trasmis-sione (K) dei vari materiali di costruzione:Le tavole 9 è basata sulle seguenti ipotesi: - superficie vetrata uguale all'85% del foro praticatonella muratura (Per infissi metallici vedere nota sulfondo di ogni tavola)

- Atmosfera limpida- altitudine 0°- punto di rugiada dell'aria a livello del mare uguale a

19,5 °C

Se queste ipotesi non sono valide occorrerà apporta-re le necessarie correzioni con i coefficienti indicati sulfondo di ogni tavola.

La tavola n. 5 racchiude i coefficienti con i quali vannomoltiplicati i valori dell'irraggiamento, ricavati dallatavola 9, per tener conto dei differenti tipi di vetro, odell'esistenza o meno di schermi parasole o venezianeecc.

Devono sempre essere applicati i coefficienti correttiviriportati in fondo alla tavola 9 quando l'applicazionespecifica lo richiede.

Occorre inoltre ricordare che le trasmissioni di caloredovute alla differenza tra la temperatura interna e quella esterna, vanno sempre calcolate separatamente.

TRASMISSIONE DEL CALORE ATTRAVERSO LEPARETICi occuperemo ora del calore sensibile e latente cheperviene in ambiente attraverso le pareti esterne equelle interne.

Quando esiste una differenza di temperatura fra due punti di uno stesso materiale, si stabilisce per conduzione un flusso di calore tra il punto caldo ed il punto freddo.

Allo stesso modo si avrà un trasferimento di vaporeacqueo fra due punti che abbiano differenti tensioni divapore.

La quantità di calore o di vapore trasmesso nell'unitàdi tempo, dipenderà dalla resistenza offerta dal mate-riale che divide o separa i due punti.

PARETI ESTERNE E TETTO - TEMPERATURAEQUIVALENTEI carichi termici dovuti alle superfici esterne (pareti etetti) sono calcolati e riferiti all'ora in cui questi carichiassumono il valore massimo.

Questi carichi termici sono dovuti non solo alla trasmissione di calore generata dalla differenza di temperatura esistente fra la faccia interna e quella esterna della parete o del tetto ma anche al fatto che la faccia esterna può essere colpita dairaggi solari.

L'irraggiamento e la temperatura esterna sono moltovariabili nel corso dello stesso giorno per cui non si ha mai un regime permanente ed è pertanto difficile stabilire l'intensità del flusso di calore in uncerto istante.

Si è fatto pertanto ricorso ad una definizione empiricadi "differenza equivalente di temperatura" che può essere definita come la differenza di temperaturafra l'aria esterna e l'aria interna che darebbe luogo ad un flusso di calore uguale a quello provocato dalla differenza fra le reali temperature dell'aria esterna ed interna e dall'effetto dell'irraggiamentosolare sulla faccia esterna della superficie (parete o tetto).

Questa differenza equivalente di temperatura può essere allora inserita nella relazione relativa alla trasmissione di calore in regime permanente e cioè: Q = K • S • Δte

dove:Q = quantità di calore in WK = coefficiente di trasmissione globale in W . m2 . °CS = superficie della parete considerata in m2

Δte = differenza equivalente di temperatura in °C

Per le pareti divisorie interne tra locali condizionati enon, poiché non esiste il problema dell'irraggiamentosolare e poiché la differenza delle temperature è essen-zialmente costante, si applica l'espressione sopraindi-cata sostituendo alla differenza di temperatura equiva-lente Δte la differenza reale delle temperature (Δt ).


Le tavole 11 e 12 racchiudono i valori delle "tempe-rature equivalenti" rispettivamente per pareti esternee per tetti, direttamente colpiti dalle radiazioni solari oin ombra.

I valori indicati nelle tabelle 11 e 12 sono stati calcola-ti tenendo conto delle seguenti condizioni:- intensità dell'irraggiamento solare per il mese di

luglio e per una latitudine Nord di 40°- escursione termica giornaliera a bulbo secco

di 11 °C- temperatura esterna massima di 35 °C e

temperatura interna di 27 °C (Δt reale di 8 °C)- coefficiente d'assorbimento dei muri e del tetto

pari a 0.90. Per le pareti di colore chiaro il coefficiente si riduce al valore di 0,50. Per le paretidi colore medio il valore del coefficiente è di 0.70

- le ore indicate sulle tabelle sono ore solari.

Se le condizioni di progetto sono diverse da quellesopraindicate occorrerà aggiungere o sottrarre (aseconda del segno) ai valori delle differenze di tempe-ratura equivalenti, i valori riportati nella tavola 13.

Per determinare il carico termico per m2 di parete o ditetto presi in esame, occorre moltiplicare la differenzadi temperatura equivalente ricavata, per il coefficientedi trasmissione globale che definiremo più avanti.

II peso totale per m2 sarà uguale alla somma dei pesiper m2 dei diversi materiali che compongono la pareteo il tetto. Questi pesi sono indicati fra parentesi nelletabelle dei vari coefficienti globali di trasmissione (K).

COEFFICIENTE DI TRASMISSIONE (K) (DEI MURI,DEI TETTI, DELLE FINESTRE ECC.).Questo coefficiente espresso in W • m2 • °C indica laquantità di calore scambiata in un'ora attraverso unaparete, per metro quadro di superficie e per la differen-za di un grado centigrado tra le temperature dell'ariache lambisce le facce interna ed esterna della paretestessa.

La quantità di calore Q scambiato attraverso una pare-te di superficie S, per una differenza di temperatura Δtsarà quindi uguale a:Q=K • S • Δt

L'inverso di K indica la resistenza globale offerta dallaparete al passaggio di calore ed è uguale alla sommadelle resistenze parziali offerte dai differenti materiali

che la compongono aumentata delle resistenze super-ficiali delle facce della parete.

Le tavole 14 e 15 danno i coefficienti di trasmissioneper i vetri e per un certo numero di materiali da costru-zione.

Le tavole 16, 17 e 18 danno i valori della resistenzetermiche R offerte da alcuni materiali da costruzione,materiali isolanti e camere d'aria.

Si può affermare, senza incorrere in errori apprezzabi-li, che i coefficienti di trasmissione per i vari materiali,sono uguali in estate ed in inverno.

INFILTRAZIONI E ARIA ESTERNAL'aria esterna s'introduce per infiltrazione attraversoporte e finestre o può essere volutamente immessa inambiente per mezzo della unità condizionatrice.

L'aria esterna ha, in generale, una entalpia diversa daquella dell'aria interna e incide pertanto sul bilanciotermico ambiente.

II carico termico dovuto all'aria esterna interviene nelcalcolo del bilancio termico ambiente (per il "fattore diby-pass" della batteria) e nel calcolo del bilancio tota-le dell'impianto, per la quantità d'aria esterna realmen-te trattata.

INFILTRAZIONILe infiltrazioni rappresentano una sorgente importantedi carico termico. Queste infiltrazioni variano notevol-mente da impianto ad impianto per lo stato di conser-vazione delle porte e finestre, per la porosità dellepareti, per la presenza di scale, per la direzione e lavelocità del vento.

Molti di questi fattori non possono essere esattamen-te determinati e debbono pertanto essere stimati inmodo empirico.

In generale, le infiltrazioni dell'aria sono dovute essen-zialmente alla velocità del vento o all'effetto camino oancora ad entrambi simultaneamente.

ARIA ESTERNA DI RINNOVOSe è praticamente quasi impossibile eliminare le infil-trazioni d'aria, queste possono essere sensibilmenteridotte con l'introduzione forzata di aria esterna, conl'unità di condizionamento.


Un certo quantitativo d'aria esterna da immettere neilocali condizionati è sempre necessario per permette-re la diluizione degli odori dovuti alla presenza dellepersone in ambiente.

La quantità d'aria di rinnovo necessaria per un certoambiente varia principalmente con il numero deglioccupanti, con la presenza di fumatori, con l'altezzadel locale e con la destinazione del locale stesso.

Nella tavola n. 19 sono indicati i litri al secondo perpersona minimi e quelli consigliati in base alla destina-zione del locale (appartamento, grande magazzino,ospedale ecc.).

Negli impianti che sono dotati di un sistema di estra-zione forzata dell'aria, la quantità d'aria esterna deveessere almeno uguale a quella estratta per evitareincontrollate infiltrazioni d'aria.

CARICHI INTERNIAbbiamo visto che prendono il nome di "carichi inter-ni" le quantità di calore sviluppate all'interno del loca-le condizionato, sotto forma sensibile o latente, daglioccupanti, dalla illuminazione, dagli apparecchi elettri-ci diversi e da altre possibili sorgenti interne di caloree/o umidità.

Una parte di questi carichi sensibili emessi sotto formaradiante, è assorbita dal materiale che costituisce illocale e non interviene istantaneamente nel calcolodel bilancio termico (vedere inerzia termica).

Nel calcolo del bilancio termico è necessario anchetener conto della non contemporaneità dei vari carichi.

LE PERSONEII corpo umano è la sede di trasformazioni esotermi-che la cui intensità varia secondo l'individuo e secon-do l'attività svolta.

II corpo umano ha la capacità di mantenere la tempe-ratura di 37 °C (con piccole tolleranze) in un campoassai vasto della temperatura ambiente grazie alla suafacoltà di emettere verso l'esterno una quantità più omeno grande del calore sviluppato.

II calore prodotto dal corpo umano è portato al livellodella epidermide dalla circolazione del sangue e dissi-pato nei seguenti modi:- verso le pareti circostanti per irraggiamento

- verso l'aria ambiente per convezione a livello epidermico e per le vie respiratorie

- verso l'aria ambiente per traspirazione a livello epidermico e per le vie respiratorie.

I carichi termici dovuti alle persone sono racchiusinella tavola 20. I valori di questi carichi sono statideterminati in base alla quantità di calore mediamenteceduto da un uomo adulto del peso di circa 68 Kg, allediverse attività fisiche e per una permanenza superio-re a tre ore nel locale condizionato.

Per calcolare il calore sviluppato da una donna o da unbambino, i valori della tabella debbono essere molti-plicati rispettivamente per 0,85 e per 0,75.

Negli impianti per ristoranti, i valori della tabella sonostati aumentati di 17,5 W per persona per tener contodel calore sviluppato dalle vivande.

I valori della tavola 20 sono dati in base alla tempera-tura ambiente che deve pertanto essere nota.

ILLUMINAZIONEGli apparecchi di illuminazione sono una sorgente dicalore sensibile.

Questo calore viene ceduto per irraggiamento, conve-zione e conduzione.

Tutta l'energia elettrica assorbita per il funzionamentodell'impianto di illuminazione, si trasforma in calore edinterviene nella determinazione del carico ambiente.

MOTORI ELETTRICII motori elettrici rappresentano una notevole sorgentedi calore sensibile.

Una parte più o meno grande della potenza elettricaassorbita, (parte che è funzione del rendimento delmotore) viene subito trasformata in energia termica eviene dissipata in ambiente dalla carcassa del motore.Questa quantità di calore sarà uguale a:

W • (1 - n)dove n è il rendimento del motore elettrico.

La potenza utile restante verrà dissipata, come ener-gia termica, dalla macchina trascinata dal motore elet-trico e dagli eventuali organi di trasmissione. La mac-china infatti utilizzerà la potenza utile del motore per


compiere un lavoro; lavoro che si trasformerà succes-sivamente in calore che potrà o non concorrere adaumentare il carico termico ambiente.Va tenuto presente che la potenza reale assorbita daun motore elettrico non è necessariamente uguale allasua potenza massima o potenza di targa.II motore può funzionare in leggero sovraccarico oanche con una potenza notevolmente ridotta.

Per questo motivo è raccomandabile di misurare, tutte le volte che è possibile, la reale potenza assorbita.

Questo è particolarmente utile negli impianti industria-li dove il carico termico dovuto alle macchine rappre-senta una percentuale rilevante del bilancio termico.

Sempre negli impianti industriali quando è possibile,occorre determinare il fattore di simultaneità relativoall'utilizzo dei vari motori elettrici installati.

Possono infatti verificarsi funzionamenti intermittentidelle varie macchine o sequenze operative in unastessa macchina, che possono comportare una sensi-bile riduzione della potenza assorbita e quindi dellapotenza termica dissipata in ambiente.

MOTORE DEL VENTILATORE DELL'UNITÀ DICONDIZIONAMENTOIn questa applicazione tutta l'energia elettrica assorbi-ta dal motore si trasforma in calore.

Pertanto se il motore ed il ventilatore sono sistemati avalle della batteria, questo calore viene ad aggiunger-si al carico termico sensibile dell'ambiente.

Se il ventilatore ed il motore sono sistemati a montedella batteria, questo calore andrà a sommarsi albilancio frigorifero totale dell'impianto.

CANALI PER LA DISTRIBUZIONE DELL'ARIALe condotte di mandata servono a trasportare l'ariaraffreddata ad una temperatura compresa fra i 10 e i16 °C nei vari ambienti.

Se queste condotte attraversano locali non condizio-nati con temperature ambienti uguali o superiori ai 30°C, si verificherà un riscaldamento dell'aria che circo-la nelle condotte. Questo riscaldamento dell'aria potràessere compensato solo con una maggiore portatadell'aria stessa.

È da raccomandare l'isolamento delle condotte d'ariapassanti attraverso locali non condizionati in modo dadiminuire il riscaldamento dell'aria circolante nellecondotte stesse.

Esistono tabelle o grafici (vedi tavola 21) per apporta-re le necessarie maggiorazioni al carico sensibileambiente per tener conto del riscaldamento dell'arianei condotti.Per utilizzare questi grafici è necessario conoscere:- la lunghezza del canale passante nel locale non

condizionato- la temperatura di questo locale- la velocità e la temperatura dell'aria nel canale- il carico sensibile del locale condizionato

FUGHE DI ARIA DAI CANALI DI MANDATALe fughe di aria dai condotti sistemati all'esterno dellocale da servire, si traducono in una diminuzione dellapotenzialità disponibile.

Questa perdita dovrà essere indirettamente compen-sata con una maggiorazione del carico sensibileambiente.

L'esperienza ha dimostrato che indipendentementedalla grandezza dell'impianto, le fughe rappresentanocirca il 10% del quantitativo d'aria trattato.

Se una parte soltanto dei canali è sistemata all'ester-no del locale la percentuale sopra indicata (10%) vamoltiplicata per il valore del rapporto tra la lunghezzadel canale posto all'esterno e la lunghezza totale deicanali.

CONDOTTE DI RIPRESA DELL'ARIAI condotti dell'aria di ripresa, essendo in depressionenon hanno perdite, ma consentono rientrate d'aria.

Quando i condotti corrono all'esterno degli ambienti condizionati, queste rientrate d'aria ed ilriscaldamento dell'aria di ripresa influenzano evidentemente il bilancio termico totale dell'impianto.

Si può stimare un incremento del calore totale dallozero al 3% in funzione della lunghezza del condotto diripresa.

Questo apporto di calore può essere valutato utiliz-zando le curve della tavola 21.


COEFFICIENTE DI SICUREZZAMaggiorazione dei carichi sensibile e latente dell'am-biente.

Può essere necessario maggiorare il carico termicosensibile ambiente di un certo coefficiente di sicurez-za in modo da compensare certi fattori poco noti o malvalutati.

Questo coefficiente il cui valore è generalmente com-preso tra lo zero ed il 5% non deve essere applicato inmodo sistematico.

CARICO COMPLESSIVO SENSIBILE AMBIENTEII carico sensibile totale ambiente sarà uguale al cari-co sensibile del locale preso in esame aumentato deiseguenti valori:1) Carico dovuto al riscaldamento dell'aria nei

condotti che attraversano ambienti non condizionati2) Carico equivalente alle fughe dell'aria dai condotti3) Carico dovuto al ventilatore del condizionatore4) Eventuale coefficiente di sicurezza.

58

II modulo E 20 è stato concepito per la stima dei cari-chi termici negli impianti di raffreddamento e di deumi-dificazione, civili ed industriali.

Normalmente sarà sufficiente conoscere il fattore ter-mico ambiente effettivo, il fattore di bypass e ilpunto di saturazione dell'unità, per calcolare il quan-titativo d'aria necessario e scegliere l'apparecchiaturaadatta.

La figura 4 e le relazioni riportate ai punti X, Y e Z, con-sentiranno di vedere come ciascun parametro vienedeterminato (le lettere e i numeri in grassetto, corri-spondono a quelli della figura).

A - In questo riquadro vengono calcolati i carichi termici dovuti soltanto all'irraggiamento solaresulle superfici vetrate a seconda della loro esposizione.Non vengono calcolati i carichi termici dovuti alletrasmissioni (vedere punto C).

B - Nel riquadro B sono conteggiati i carichi termicidovuti all'irraggiamento e alla trasmissione dicalore attraverso i tetti e le pareti esterne. Vieneimpiegata nel calcolo, la "differenza di temperatura equivalente".

C - In C si conteggiano le calorie dovute alle sole trasmissioni attraverso le superfici vetrate, lepareti interne, i soffitti ed i pavimenti. Si valutaanche il sensibile dovuto ad eventuali infiltrazionid'aria.

D - In D si calcola il calore sensibile dovuto ai carichiinterni e cioè:- alle persone- alla forza motrice- alla illuminazione ecc.

E - In questo punto si introduce un coefficiente disicurezza che serva a compensare eventuali errori di valutazione (per difetto) di fattori poco noti.

F - Si ha il primo totale, quello del calore sensibileambiente.

G - In questo punto si valutano le maggiorazioni (in %di F) da apportare al calore sensibile per compensare rientrate attraverso i canali di mandata, fughe attraverso gli stessi e per il calore generato dal motore del ventilatore.Nell'ultimo rigo di questo capoverso si valutano le calorie portate in ambiente dal quantitativo di aria esterna che by-passa la batteria.

H - In H si ha un secondo totale (F+G) che rappresentail calore sensibile "effettivo" ambiente.

I - In questo punto si conteggia il calore latente chesi sviluppa in ambiente per la presenza di persona,per infiltrazione, ecc

L - Si ha un primo totale del calore latente ambienteche può essere maggiorato dello stesso coefficiente di sicurezza usato al punto E per ilcalore sensibile.

M - Si ha un secondo totale del calore latenteambiente che avrà lo stesso valore di L se è nulloil coefficiente di sicurezza.

N - Si conteggiano le maggiorazioni da apportare alcalore latente per perdite di tenuta nei canali dimandata. Si calcola anche il calore latente portato in ambiente dal quantitativo di aria esterna che by-passa la batteria.

O - Si ha il totale del calore latente "effettivo" ambiente,(M + N).

P - Si trova il calore totale "effettivo" ambiente (H + O).

Q - In questo punto viene conteggiato il caloresensibile e latente dovuto al quantitativo di ariaesterna immessa nel locale diminuito del fattore diby-pass (1-BF).

Impiego del modulo E20 Carrier

59IMPIEGO DEL MODULO E20 CARRIER

R - In questo punto si ha il calore totale relativo alquantitativo d'aria esterna immesso in ambientediminuito sempre dal fattore di by-pass (1-BF).

S - Si calcolano gli apporti di calore dovuti alle rientranze sui canali di ripresa, alle tubazioni, ecc.

T - In questo punto si ha il totale generale dell'impianto e cioè P + R + S.

U - In questo riquadro vengono riportati i dati di progetto relativi all'impianto in esame.

V - In questo punto si indica il quantitativo d'ariaesterna previsto per il rinnovo dell'aria ambiente

W - Si determinano le eventuali infiltrazioni di aria.

X - Si determina il "FATTORE TERMICO AMBIENTEEFFETTIVO" dato dalla seguente relazione:

( 8 ) = ( 3 ) = ( 3 )( 3 ) + ( 6 ) ( 7 )

II punto di saturazione dell'unità sarà determinato suldiagramma psicrometrico dalla intersezione della retta(8) passante per il punto rappresentativo delle condizio-ni interne di progetto (9) , con la curva di saturazione.

Y - In questo riquadro si determina la portata d'aria ( l/s) della macchina tenendo conto del fattore di by-pass della batteria.

Si ha:

l/s = Calore sensibile ambiente effettivo1,2 x (temp. ambiente - temp. satura unità) x (1-BF)

cioè:

(13) = (3) = (3)1,2 [ (9) – (10) ] [ 1 – (11) ] 0,29 x (12)

Una volta calcolato il quantitativo d'aria trattatodalla batteria, si potrà procedere alla scelta dell'unità di condizionamento. Per questa scelta ci si servirà normalmente del quantitativo d'aria trattato (13) , del bilancio termico totale (5) e del punto di saturazione (10) .Se il valore del fattore di by-pass (BF) nonsarà uguale o molto vicino a quello previsto, si dovranno ripetere i calcoli in cui interviene il fattore di by-pass.

La differenza di temperatura fra l'aria ambiente e l'aria di mandata sarà data da:

Δt = (1)1,2 x (13)

Se questa differenza è superiore a quella massima ammissibile per il tipo di impianto in esame, si deve aumentare il quantitativo d'ariada immettere in ambiente, by-passandone uncerto quantitativo.

Z - Nel punto Z si può determinare la nuova portatad'aria quando il Δt fra l'aria ambiente e l'ariaimmessa è troppo elevato.Si fissa il nuovo valore della differenza di temperatura desiderata (Δt1) e il quantitativod'aria da immettere in ambiente sarà dato dallaseguente relazione:

l/s = (14) = (1)1,2 x Δt1

La quantità d'aria da by-passare sarà uguale alladifferenza tra i l/s ricavati da questa relazione equelli indicati al punto Y.

60 IMPIEGO DEL MODULO E20 CARRIER

Fig. 4

61

Tavole

62 TAVOLE

Dimen- 150 200 250 300 350 400 450 500 550

sioni Diam. Sez. Diam. Sez. Diam. Sez. Diam. Sez. Diam. Sez. Diam. Sez. Diam. Sez. Diam. Sez. Diam. Sez.(mm) (mm) (m2) (mm) (m2) (mm) (m2) (mm) (m2) (mm) (m2) (mm) (m2) (mm) (m2) (mm) (m2) (mm) (m2)

250 210 0,0346 244 0,0467 273 0,0586300 228 0,0410 266 0,0570 299 0,0702 328 0,0844350 245 0,0471 286 0,0644 322 0,0815 354 0,0984 382 0,1150

400 260 0,0531 304 0,0729 343 0,0925 377 0,1120 408 0,1310 437 0,1500450 274 0,0589 321 0,0811 363 0,1030 399 0,1250 433 0,1470 463 0,1690 491 0,1900500 287 0,0646 337 0,0892 381 0,1140 420 0,1380 455 0,1630 488 0,1870 518 0,2110 546 0,2350

550 299 0,0701 351 0,0970 397 0,1240 439 0,1510 476 0,1780 511 0,2050 543 0,2310 573 0,2580 601 0,2840600 310 0,0755 365 0,1050 413 0,1340 457 0,1640 496 0,1930 533 0,2230 566 0,2520 598 0,2810 628 0,3090650 321 0,0827 378 0,1120 428 0,1440 474 0,1760 515 0,2080 553 0,2400 588 0,2720 622 0,3040 653 0,3350

700 331 0,0860 390 0,1190 443 0,1540 490 0,1890 533 0,2230 573 0,2570 610 0,2920 644 0,3260 677 0,3600750 340 0,0911 402 0,1270 456 0,1640 505 0,2010 550 0,2380 591 0,2740 630 0,3120 666 0,3480 700 0,3850800 350 0,0961 413 0,1340 469 0,1730 520 0,2120 566 0,2520 610 0,2910 649 0,3310 686 0,3700 721 0,4090

850 259 0,1010 424 0,1410 482 0,1820 534 0,2240 582 0,2660 626 0,3080 667 0,3500 706 0,3920 743 0,4340900 367 0,1060 434 0,1480 494 1,1920 548 0,2360 596 0,2800 643 0,3240 685 0,3690 725 0,4130 763 0,4570950 375 0,1110 444 0,1550 505 0,2010 560 0,2470 611 0,2940 658 0,3410 702 0,3880 744 0,4350 783 0,4810

1000 383 0,1160 454 0,1620 517 0,2100 573 0,2580 625 0,3070 674 0,3570 719 0,4060 761 0,4560 802 0,50501050 391 0,1200 463 0,1680 527 0,2190 586 0,2700 639 0,3210 689 0,3720 735 0,4240 778 0,4760 820 0,52801100 398 0,1250 472 0,1750 538 0,2270 597 0,2800 652 0,3340 703 0,3880 750 0,4420 795 0,4970 838 0,5510

1150 406 0,1290 481 0,1820 548 0,2360 609 0,2910 665 0,3470 717 0,4040 765 0,4590 811 0,5170 855 0,57401200 413 0,1340 490 0,1880 558 0,2440 620 0,3020 677 0,3600 730 0,4190 780 0,4780 827 0,5370 871 0,59701250 498 0,1950 568 0,2530 631 0,3130 686 0,3730 743 0,4340 794 0,5070 842 0,5570 887 0,6180

1300 506 0,2010 577 0,2610 641 0,3230 701 0,3860 756 0,4490 808 0,5130 857 0,5770 904 0,64011350 514 0,2070 586 0,2700 652 0,3340 712 0,3990 769 0,4640 822 0,5300 872 0,5970 919 0,66031400 521 0,2140 595 0,2780 662 0,3440 724 0,4110 781 0,4790 835 0,5470 886 0,6160 934 0,6805

1450 528 0,2200 604 0,2860 672 0,3540 734 0,4240 793 0,4940 848 0,5640 900 0,6360 950 0,70901500 536 0,2260 612 0,2940 681 0,3640 745 0,4360 804 0,5080 860 0,5810 913 0,6550 963 0,7290

1600 550 0,2380 628 0,3100 700 0,3840 765 0,4600 827 0,5370 884 0,6140 940 0,6930 991 0,77101700 644 0,3260 717 0,4040 785 0,4840 848 0,5650 909 0,6470 964 0,7300 1020 0,81301800 659 0,3420 734 0,4240 804 0,5080 869 0,5940 936 0,6800 988 0,7670 1040 0,8500

1900 647 0,3570 751 0,4430 822 0,5310 889 0,6210 949 0,7130 1010 0,8030 1070 0,89602000 688 0,3720 767 0,4620 840 0,5540 908 0,6480 973 0,7430 1030 0,8390 1090 0,93502100 782 0,4810 857 0,5770 927 0,6750 993 0,7740 1050 0,8750 1110 0,9760

2200 797 0,4980 873 0,5990 945 0,7010 1010 0,8050 1070 0,9100 1130 1,01502300 812 0,5170 890 0,6210 962 0,7270 1030 0,8350 1090 0,9440 1160 1,05402400 826 0,5360 905 0,6440 979 0,7540 1050 0,8650 1110 0,9790 1180 1,0930

2500 920 0,6650 996 0,7790 1070 0,8950 1130 1,0120 1200 1,13102600 935 0,6870 1010 0,8050 1080 0,9250 1150 1,0460 1220 1,16902700 950 0,7080 1330 0,8300 1100 0,9540 1170 1,0800 1240 1,2060

2800 964 0,7290 1040 0,8550 1120 0,9830 1190 1,1120 1260 1,24402900 1060 0,8800 1180 1,0110 1200 1,1450 1280 1,28003000 1070 0,9040 1159 1,0400 1220 1,1770 1290 1,3140

3100 1080 0,9280 1160 1,0680 1240 1,2100 1310 1,35303200 1110 0,9520 1180 1,0950 1250 1,2410 1330 1,39003300 1190 1,1230 1270 1,2730 1340 1,4240

3400 1210 1,1510 1290 1,3060 1360 1,46003500 1220 1,1780 1300 1,3350 1380 1,49503600 1240 1,2050 1320 1,3660 1390 1,5300

TAVOLA 2 - DIAMETRI * E SEZIONI EQUIVALENTI DEI CANALI RETTANGOLARICLASSE DEL CANALE **

* Diametro equivalente de calcolato con la seguente relazione: 1,3(a • b) 0,625

(a + b) 0,25

** I numeri sovrastampati corrispondono alla classe del canale

63TAVOLE

Dimen- 600 650 700 750 800 850 900 950 1000


250300350

400450500

550600 655 0,3380650 682 0,3660 710 0,3960

700 708 0,3930 737 0,4270 765 0,4600750 732 0,4210 763 0,4570 792 0,4920 820 0,5280800 755 0,4480 787 0,4860 817 0,5250 847 0,5630 874 0,6050

850 777 0,4750 811 0,5160 842 0,5570 872 0,5980 901 0,6380 930 0,6780900 799 0,5010 832 0,5440 866 0,5890 897 0,6320 927 0,6750 960 0,7180 980 0,7600950 820 0,5280 855 0,5740 889 0,6200 921 0,6660 952 0,7120 980 0,7570 1010 0,8020 1040 0,8470

1000 840 0,5540 876 0,6030 911 0,6520 944 0,7000 976 0,7480 1010 0,7960 1040 0,8440 1060 0,8910 1090 0,93801050 859 0,5800 897 0,6310 932 0,6830 967 0,7340 1000 0,7840 1030 0,8350 1060 0,8850 1090 0,9350 1120 0,98501100 878 0,6050 917 0,6590 953 0,7130 989 0,7670 1020 0,8200 1050 0,8740 1090 0,9270 1120 0,9790 1150 1,0310

1150 898 0,6310 936 0,6870 973 0,7440 1010 0,8080 1040 0,8560 1080 0,9120 1110 0,9680 1140 1,0250 1170 1,07801200 914 0,6550 954 0,7150 993 0,7740 1030 0,8330 1060 0,8920 1100 0,9500 1130 1,0080 1160 1,0630 1200 1,12401250 931 0,6801 972 0,7430 1010 0,8040 1050 0,8660 1090 0,9270 1120 0,9880 1160 1,0480 1190 1,1090 1220 1,1690

1300 948 0,7060 990 0,7770 1330 0,8340 1070 0,8980 1110 0,9620 1140 1,0250 1180 1,0880 1210 1,1520 1240 1,24501350 964 0,7300 1010 0,7970 1050 0,8640 1090 0,9300 1130 0,9960 1160 1,0620 1200 1,1280 1230 1,1940 1270 1,26001400 980 0,7540 1020 0,8240 1070 0,8930 1110 0,9620 1150 1,0310 1180 1,0990 1220 1,1680 1250 1,2360 1290 1,3040

1450 996 0,7790 1040 0,8500 1080 0,9220 1120 0,9930 1160 1,0650 1200 1,1360 1240 1,2070 1280 1,2780 1310 1,34901500 1010 0,8090 1060 0,8770 1100 0,9510 1140 1,0950 1180 1,0990 1220 1,1730 1260 1,2460 1300 1,3200 1330 1,3930

1600 1040 0,8500 1090 0,9290 1130 1,0080 1180 1,0870 1220 1,1660 160 1,2450 1300 1,3240 1340 1,4020 1370 1,48101700 1070 0,8970 1120 0,9810 1160 1,0600 1210 1,1490 1250 1,2330 1290 1,3160 1330 1,4000 1370 1,4840 1410 1,56801800 1100 0,9430 1150 1,0320 1190 1,1200 1240 1,2090 1290 1,2980 1330 1,3870 1370 1,4760 1410 1,5650 1450 1,6530

1900 1120 0,9860 1170 1,0802 1220 1,1750 1270 1,2690 1320 1,3630 1360 1,4570 1400 1,5510 1450 1,6450 1490 1,73802000 1150 1,0330 1200 1,1320 1250 1,2300 1300 1,3280 1350 1,4270 1390 1,5260 1440 1,6250 1480 1,7230 1520 1,82202100 1170 1,0708 1230 1,1810 1280 1,2840 1330 1,3870 1380 1,4900 1420 1,5940 1470 1,6980 1510 1,8010 1560 1,9050

2200 1190 1,1220 1250 1,2290 1300 1,3370 1360 1,4450 1410 1,5530 1450 1,6620 1500 1,7700 1550 1,8790 1590 1,98802300 1220 1,1650 1280 1,2770 1330 1,3900 1380 1,5020 1430 1,6150 1480 1,7280 1530 1,8420 1580 1,9550 1620 2,06902400 1240 1,2090 1300 1,3250 1350 1,4420 1410 1,5590 1460 1,6760 1510 1,7950 1560 1,9130 1610 2,0310 1650 2,1500

2500 1260 1,2510 1320 1,3720 1380 1,4930 1430 1,6150 1490 1,7370 1540 1,8600 1590 1,9830 1640 2,1060 1690 2,23002600 1280 1,2960 1340 1,4180 1400 1,5440 1460 1,6700 1510 1,7980 1570 1,9250 1620 2,0503 1670 2,1810 1710 2,30902700 1300 1,3350 1370 1,4650 1420 1,5950 1480 1,7260 1540 1,8570 1590 1,9890 1640 2,1220 1700 2,2550 1740 2,3880

2800 1320 1,3760 1390 1,5110 1450 1,6450 1510 1,7800 1560 1,9170 1620 2,0530 1670 2,1900 1720 2,3280 1770 2,46602900 1340 1,4170 1410 1,5550 1470 1,6950 1530 1,8350 1590 1,9750 1640 2,1160 1700 2,2580 1750 2,4000 1800 2,54303000 1360 1,4580 1430 1,6000 1490 1,7440 1550 1,8880 1610 2,3030 1670 2,1790 1720 2,3260 1770 2,4720 1830 2,6200

3100 1380 1,4950 1450 1,6450 1510 1,7930 1750 1,9420 1630 2,0910 1690 2,2400 1750 2,3920 1800 2,5440 1850 2,69503200 1400 1,5390 1470 1,6890 1530 1,8410 1590 1,9940 1650 2,1480 1710 2,3030 1770 2,4590 1820 2,6150 1880 2,77103300 1420 1,5780 1490 1,7330 1550 1,8890 1620 2,0470 1680 2,2050 1740 2,3640 1790 2,5250 1850 2,6850 1900 2,8460

3400 1435 1,6180 1500 1,7070 1570 1,9370 1630 2,0990 1700 2,2620 1760 2,4250 1820 2,5900 1870 2,7550 1930 2,92103500 1453 1,6570 1520 1,8220 1590 1,9850 1650 2,1510 1720 2,3180 1780 2,4860 1840 2,6550 1900 2,8240 1950 2,99503600 1470 1,6950 1540 1,8630 1610 2,0320 1670 2,2020 1740 2,3730 1800 2,5460 1860 2,7190 1920 2,8930 1980 3,0680

TAVOLA 2 - DIAMETRI * E SEZIONI EQUIVALENTI DEI CANALI RETTANGOLARICLASSE DEL CANALE ** (segue)


(a + b) 0,25


64 TAVOLE

Dimen- 1150 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450


10001050 1140 1,0341100 1170 1,084 1200 1,135

1150 1200 1,133 1230 1,187 1260 1,2411200 1230 1,181 1260 1,238 1280 1,295 1310 1,3511250 1250 1,229 1280 1,289 1310 1,348 1340 1,407 1370 1,466

1300 1270 1,277 1310 1,340 1340 1,401 1360 1,463 1390 1,525 1420 1,5861350 1300 1,325 1330 1,390 1360 1,454 1390 1,519 1420 1,583 1450 1,647 1480 1,7101400 1320 1,372 1350 1,440 1380 1,507 1420 1,574 1450 1,641 1470 1,707 1500 1,773 1530 1,839

1450 1340 1,419 1380 1,490 1410 1,559 1440 1,629 1470 1,698 1500 1,767 1530 1,836 1560 1,905 1580 1,9731500 1370 1,466 1400 1,539 1430 1,611 1460 1,684 1500 1,756 1520 1,827 1550 1,899 1580 1,970 1610 2,041

1600 1410 1,559 1440 1,637 1480 1,715 1510 1,792 1540 1,870 1570 1,946 1600 2,023 1630 2,100 1660 2,1751700 1450 1,651 1490 1,734 1510 1,817 1550 1,900 1590 1,982 1620 2,064 1650 2,146 1680 2,228 1710 2,3091800 1500 1,742 1530 1,830 1560 1,918 1600 2,006 1630 2,094 1670 2,180 1700 2,268 1730 2,356 1760 2,442

1900 1530 1,832 1570 1,925 1600 2,019 1640 2,111 1670 2,204 1710 2,297 1740 2,389 1780 2,482 1810 2,5732000 1560 1,921 1600 2,019 1640 2,118 1680 2,216 1720 2,314 1750 2,412 1790 2,509 1820 2,607 1850 2,7032100 1600 2,009 1640 2,112 1680 2,216 1720 2,319 1760 2,422 1790 2,525 1830 2,628 1860 2,730 1900 2,833

2200 1630 2,096 1680 2,205 1720 2,313 1760 2,422 1800 2,530 1830 2,638 1870 2,746 1910 2,854 1940 2,9612300 1670 2,183 1710 2,296 1750 2,410 1790 2,523 1830 2,673 1870 2,750 1910 2,863 1950 2,976 1980 3,0882400 1700 2,268 1740 2,387 1790 2,505 1830 2,624 1870 2,742 1910 2,860 1950 2,979 1990 3,097 2020 3,214

2500 1730 2,353 1780 2,477 1820 2,600 1860 2,724 1900 2,847 1940 2,970 1980 3,094 2020 3,217 2060 3,3392600 1760 2,437 1810 2,566 1850 2,694 1900 2,823 1940 2,951 1980 3,079 2010 3,208 2060 3,336 2100 3,4642700 1790 2,519 1840 2,654 1880 2,787 1930 2,920 1970 3,054 2010 3,188 2060 3,321 2100 3,454 2140 3,587

2800 1820 2,603 1870 2,742 1910 2,880 1960 3,018 2000 3,157 2050 3,295 2090 3,433 2130 2,572 2170 3,7102900 1850 2,686 1900 2,828 1940 2,972 1990 3,115 2040 3,258 2080 3,401 2120 3,544 2170 3,688 2210 3,8313000 1880 2,767 1930 2,915 1970 3,063 2020 3,211 2070 3,359 2110 3,507 2160 3,655 2200 3,804 2240 3,951

3100 1900 2,848 1960 3,000 2000 3,153 2050 3,306 2100 3,459 2140 3,612 2190 3,765 2230 3,919 2280 4,0713200 1930 2,928 1980 3,085 2030 3,243 2080 3,400 2130 3,558 2170 3,717 22220 3,874 2270 4,033 2310 4,1913300 1960 3,008 2110 3,170 2060 3,332 2110 3,494 2160 3,657 2200 3,820 2250 3,983 2300 4,146 2340 4,311

3400 1980 3,087 2040 3,253 2090 3,420 2140 3,588 2190 3,755 2230 3,923 2280 4,090 2330 4,259 2370 4,4263500 2110 3,165 2060 3,337 2110 3,508 2160 3,680 2210 3,852 2260 4,025 2310 4,197 2360 4,370 2400 4,5433600 2030 3,243 2090 3,419 2140 3,595 2190 3,770 2240 3,949 2290 4,126 2340 4,304 2390 4,481 2440 4,659



(a + b) 0,25


65TAVOLE

Dimen- 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300


100010501100

115012001250

130013501400

14501500 1640 2,112

1600 1690 2,252 1750 2,4011700 1740 2,390 1800 2,552 1860 2,7121800 1790 2,528 1850 2,700 1910 2,871 1970 2,040

1900 1840 2,665 1900 2,874 1960 3,028 2020 3,208 3,3852000 1890 2,801 1950 2,993 2010 3,185 2070 3,375 2130 3,565 2190 3,7332100 1930 2,935 2000 3,138 2060 3,340 2120 3,542 2180 3,742 2240 3,940 2290 4,138

2200 1980 3,068 2040 3,282 2110 3,495 2170 3,707 2230 3,917 2290 4,125 2350 4,334 2400 4,5412300 2020 3,201 2090 3,425 2150 3,648 2220 3,870 2280 4,091 2340 4,310 2400 4,530 2460 4,747 2510 4,9642400 2060 3,332 2130 3,566 2200 3,800 2270 4,032 2330 4,264 2390 4,494 2450 4,724 2510 4,952 2570 5,179

2500 2100 3,462 2170 3,707 2240 3,951 2310 4,194 2380 4,436 2440 4,677 2500 4,914 2560 5,155 2620 5,3932600 2140 3,592 2210 3,847 2280 4,101 2350 4,355 2420 4,607 2490 4,858 2550 5,108 2610 5,358 2670 5,6062700 2180 3,720 2250 3,985 2330 4,250 2400 4,514 2470 4,777 2530 5,037 2600 5,299 2660 5,559 2720 5,816

2800 2210 3,848 2290 4,123 2370 4,398 2440 4,672 2510 4,945 2580 5,217 2640 5,489 2710 5,759 2770 6,0282900 2250 3,974 2330 4,260 2410 4,545 2480 4,829 2550 5,113 2620 5,396 2690 5,677 2750 5,958 2820 6,2383000 2280 4,100 2370 4,396 2440 4,691 2550 4,986 2590 5,280 2660 5,574 2730 5,865 2800 6,156 2860 6,446

3100 2320 4,225 2400 4,531 2480 4,836 2560 5,141 2630 5,445 2710 5,748 2780 6,051 2840 6,353 2910 6,6573200 2350 4,349 2440 4,665 2520 4,980 2600 5,295 2670 5,610 2750 5,923 2810 6,236 2890 6,548 2960 6,8603300 2390 4,472 2470 4,798 2550 5,124 2630 5,448 2710 5,774 2790 5,097 2860 6,420 2930 6,743 3000 7,064

3400 2420 4,596 2510 4,930 2590 5,266 2670 5,601 2750 5,936 2830 6,270 2900 6,604 2970 6,936 3040 7,2683500 2450 4,716 2540 5,062 2620 5,408 2710 5,753 2790 6,098 2860 6,442 2940 6,786 3010 7,019 3080 4,4713600 2480 4,837 2570 5,192 2660 5,548 2740 5,904 2820 6,259 2900 6,614 2980 6,967 3050 7,321 3130 7,671



(a + b) 0,25


ELEMENTO CONDIZIONE RAPPORTO L/D*Curva liscia a 90° R/D = 1,5 9

Curva a 90° in 3 sezioni R/D = 1,5 24



Curva liscia a 45° R/D = 1,5 4,5

Curva ad angolo retto con deflettori 22senza deflettori 65

66 TAVOLE

TAVOLA 3 - PERDITA DI CARICO NELLE CURVE DI CANALI CIRCOLARI

* L e D sono espressi in metri. L è la lunghezza equivalente da aggiungere alla lunghezza reale. La lunghezza equivalente L è uguale al prodot-to di D, espresso in metri, per il valore del rapporto indicato.

67TAVOLE

ELEMENTO CONDIZIONE RAPPORTO L/D †Curva senza deflettori

Curva con deflettori

Curva a X°

Curva ad angolo retto

R/DW/D 0,5 0,75 1,00 1,25* 1,50

Rapporto L/D0,5 33 14 9 5 41 45 18 11 7 43 80 30 14 8 56 125 40 18 12 7

TAVOLA 4 - PERDITA DI CARICO NELLE CURVE DI CANALI RETTANGOLARI

ELEMENTO CONDIZIONE RAPPORTO n **Trasformazione

Allargamento

Restringimento

TAVOLA 5 - PERDITA DI CARICO NEI RACCORDI RETTANGOLARI

* R/D = 1,25 corrisponde al valore standard per una curva senza deflettori† Le D sono espressi in metri, L è la lunghezza equivalente da aggiungere alla lunghezza reale. La lunghezza equivalente L è uguale al

prodotto di D, espresso in metri, per il valore del rapporto indicato** Il valore di n corrisponde alla perdita di carico espressa in funzione della pressione dinamica. Questa perdita di carico può essere convertita

in lunghezza equivalente con la seguente relazione:

L = n •hvhf

con:L = lunghezza equivalente in metri hf = perdita di carico lineare (mm c.a.)hv = pressione dinamica corrispondente a V2 (mm c.a.) n = valore indicato nella tavola

W/D 0,5 1 3 6Rapporto L/D

con deflettori 8 10 12 13non profilaticon deflettori 6 8 9 10a profilo alare

“n”“o”

V2 = V1 5° 10° 15° 20° 30° 40°0,20 0,83 0,74 0,68 0,62 0,52 0,450,40 0,89 0,83 0,78 0,74 0,68 0,640,60 0,93 0,87 0,84 0,82 0,79 0,77

P.S. = n (hv1 - hv2)

° 30° 45° 60°n 1,02 †† 1,04 1,07

P.S. = n (hv2 - hv1) †† inclinazione 1/4

W/D 0,5 1 3 6N. Rapporto L/D

deflettori1 8 10 14 182 7 8 10 123 7 7 8 10

per curvecon rapporto

R/D=0,75

Valore per la curva90° x X/90

Curva con o senza deflettori

V2 = V1Perdita P.S. = nhv1

0,15

68 TAVOLE

TAVOLA 6 - POSIZIONE DEI DEFLETTORI NELLE CURVE A 90°

Portata Sezione Portata Sezione Portata Sezione Portata Sezione% % % % % % % %1 2,0 26 33,5 51 59,0 76 81,02 3,5 27 34,5 52 60,0 77 82,03 5,5 28 35,5 53 61,0 78 83,04 7,0 29 36,5 54 62,0 79 84,05 9,0 30 37,5 55 63,0 80 84,56 10,5 31 39,0 56 64,0 81 85,57 11,5 32 40,0 57 65,0 82 86,08 13,0 33 41,0 58 65,5 83 87,09 14,5 34 42,0 59 66,5 84 87,510 16,5 35 43,0 60 67,5 85 88,511 17,5 36 44,0 61 68,0 86 89,512 18,5 37 45,0 62 69,0 87 90,013 19,5 38 46,0 63 70,0 88 90,514 20,5 39 47,0 64 71,0 89 91,515 21,5 40 48 65 71,5 90 92,016 23,0 41 49,0 66 72,5 91 93,017 24,0 42 50,0 67 73,5 92 94,018 25,0 43 51,0 68 74,5 93 94,519 26,0 44 52,0 69 75,5 94 95,020 27,0 45 53,0 70 76,5 95 96,021 28,0 46 54,0 71 77,0 96 96,522 29,5 47 55,0 72 78,0 97 97,523 30,5 48 56,0 73 79,0 98 98,024 31,5 59 57,0 74 80,0 99 99,025 32,5 50 58,0 75 80,5 100 100,0

69TAVOLE

Velocità Pressione Velocità Pressione Velocità Pressione Velocità Pressionem/s dinamica m/s dinamica m/s dinamica m/s dinamica

Pa Pa Pa Pa2,0 2,4 13,0 101 19,2 221 25,4 3862,5 3,7 13,2 104 19,4 225 25,6 3923,0 5,4 13,4 107 19,6 230 25,8 3993,5 7,5 13,6 110 19,8 235 26,0 4054,0 9,6 13,8 114 20,0 240 26,2 4114,5 12,1 14,0 117 20,2 244 26,4 4175,0 14,9 14,2 121 20,4 249 26,6 4245,5 181 14,4 124 20,6 254 26,8 4306,0 21,5 14,6 127 20,8 259 27,0 4376,5 25,3 14,8 131 21,0 264 27,2 4437,0 29,3 15,0 135 21,2 249 27,4 4507,5 3,37 15,2 138 21,4 274 27,6 4568,0 38,3 15,4 142 21,6 279 27,8 4638,5 43,3 15,6 146 21,8 280 28,0 4709,0 48,5 15,8 149 22,0 290 28,2 4769,5 54,3 16,0 153 22,2 295 28,4 48310,0 59,9 16,2 157 22,4 300 28,6 49010,2 62,3 16,4 161 22,6 306 28,8 49710,4 94,8 16,6 165 22,8 311 29,0 50410,6 67,3 16,8 170 23,0 317 29,2 51110,8 69,8 17,0 173 23,2 322 29,4 51811,0 72,5 17,2 177 23,4 328 29,6 52511,2 75,1 17,4 181 23,6 333 29,8 53211,4 77,8 17,6 185 23,8 339 30,0 53911,6 80,6 17,8 190 24,0 34511,8 83,4 18,0 194 24,2 35112,0 86,2 18,2 198 24,4 35612,2 89,1 18,4 203 24,6 36212,4 92,1 18,6 207 24,8 36812,6 95,1 18,8 212 25,0 37412,8 981 19,0 21,6 25,2 380

TAVOLA 7 - PRESSIONE DINAMICA

TAVOLA 8 - PERCENTUALE DELLA SEZIONE INIZIALE PER IMPIANTI A PERDITA DI CARICO COSTANTE

Note: 1. Aria “STANDARD” (21°C - 760 mm Hg) - 2. Valori calcolati con la relazione: Pdin=5,99xV2 Pdin=Pressione dinamica (Pa)V=Velocità (m/s)

Portata 100%

Sezione 100%

Portata 60%

Sezione 67,5%

Portata 40% Sezione 48%

Giugno 186 492 463 131 44 131 463 492 712 DicembreLuglio e Maggio 151 482 479 164 44 164 479 482 734 Nov. e GennaioAgosto e Aprile 78 444 514 249 44 249 514 444 773 Ottobre e Febbraio

0° Settembre e Marzo 31 372 526 372 44 372 526 372 789 Settembre e Marzo 0°Ottobre e Febbraio 31 249 514 444 107 444 514 249 773 Agosto e Aprile

Nov. e Gennaio 31 164 479 482 211 482 479 164 734 Luglio e MaggioDicembre 31 131 463 492 258 492 463 131 712 GiugnoGiugno 126 482 489 173 44 173 489 482 767 Dicembre

Luglio e Maggio 94 467 498 208 44 208 498 467 778 Nov. e GennaioAgosto e Aprile 41 410 514 296 44 296 514 410 789 Ottobre e Febbraio














Nov. e Gennaio 12 28 201 400 482 400 201 28 166 Luglio e MaggioDicembre 9 22 148 365 444 365 148 22 126 Giugno

70 TAVOLE

TAVOLA 9 - CARICHI MASSIMO PER IRRAGGIAMENTO ATTRAVERSO UN VETRO SEMPLICE - W/MQ

LatitudineNord

MeseN+ NE E SE S SO O NO Orizz.

LatitudineSud

MeseOrientamento (latitudine Nord)

N+ NE E SE S SO O NO Orizz.Orientamento (latitudine Sud)

Coefficienti dicorrezione

I carichi termici per vetri orientati a nord (Latitudine Nord) o a Sud (Latitudine Sud) sono essenzialente dovuti all’irragiamento diffuso cherimane sensibilmente costante per tutto il giorno. I valori dati sono le medie prese nelle 12 ore (dalle 6 alle 18)

Telaio metallicoo senza telaio

X1/0,85 o 1,17

Foschia

-15% (max.)

Altitudine

+0,7% per 300 m

Temperatura dirugiada superiore

a 19,5 °C-13% per 10°C

Temperatura dirugiada inferiore

a 19,5 °C+13% per 10°C

Latitudine sudDicembreo Gennaio

+7%

Vetro semplice comune 1,00 0,56 0,65 0,75 0,15 0,13 0,22 0,15 0,20 0,25Vetro semplice 6 mm 0,94 0,56 0,65 0,74 0,14 0,12 0,21 0,14 0,19 0,24Vetro assorbente ++Coefficiente di assorbimento 0,40-0,48 0,80 0,56 0,52 0,72 0,12 0,11 0,18 0,12 0,16 0,20Coefficiente di assorbimento 0,48-0,56 0,73 0,53 0,59 0,62 0,11 0,10 0,16 0,11 0,15 0,18Coefficiente di assorbimento 0,56-0,70 0,62 0,51 0,54 0,56 0,10 0,10 0,14 0,10 0,12 0,16Doppio VetroVetro comune 0,90 0,54 0,61 0,67 0,14 0,12 0,20 0,14 0,18 0,22Vetro 6 mm 0,80 0,52 0,59 0,65 0,12 0,11 0,18 0,12 0,16 0,20Vetro interno comuneVetro esterno assorbente 0,48-0,56 0,52 0,36 0,39 0,43 0,10 0,10 0,11 0,10 0,10 0,13Vetro interno da 6 mmVetro esterno assorbente 0,48-0,56 0,50 0,36 0,39 0,43 0,10 0,10 0,11 0,10 0,10 0,12Triplo vetroVetro comune 0,83 0,48 0,56 0,64 0,12 0,11 0,18 0,12 0,16 0,20Vetro da 6 mm 0,69 0,47 0,52 0,57 0,10 0,10 0,15 0,10 0,14 0,17Vetro riflettenteColore chiaro 0,28Colore medio 0,39Colore scuro 0,50Vetri colorati xxAmbrati 0,70Rosso cupo 0,56Bleù scuro 0,60Grigio scuro 0,32Grigio-verde 0,46Opalescente chiaro 0,43Opalescente scuro 0,37

Ora solare approssimatail 23 luglio

30° lat 40° lat 50° lat6,00 5,45 5,30 10° 2,09 3,46

18,00 18,15 18,306,45 6,40 6,30 20° 1,59 2,66

17,15 17,20 17,307,30 7,30 7,30 30° 1,09 1,6716,30 16,30 16,30

Altezzadelsole

Coloremedio

Colorescuro

Moltiplicatori

71TAVOLE

TAVOLA 10 - COEFFICIENTI GLOBALI D’IRRAGGIAMENTO PER VETRI CON E SENZA SCHERMI.(applicare questi coefficienti alle tavole 1-4 -Velocità del vento 2,2 m/s - Angolo d’incidenza 30° -

Schermo che copre completamente il vetro)

Tende alla veneziana esternelamelle a 45° orizzontali

Tende alla venezianaesterna Lamelle a

45° orizzontali

Schermo esternoLamelle a 17° +

orizzontali

Schermo in tela esterno. Circolazioned’aria in alto e sui lati:Tipo di vetro Senza

schermo

Colorechiaro

Colorechiaro

Esternochiaro

Int. scuro

Coloremedio

**

Coloremedio

o scuro

Colorescuro

*

Colorechiaro

Coloremedio

Colorescuro

Relazioni: Carichi per irraggiamento: a) senza schermo = carichi per irraggiamento (tavola 2-4) x coefficiente «senza schermo»

b) con schermo = carichi per irraggiamento (tavola 2-4) x coefficiente globalec) con schermo parzialmente abbassato = carichi per irraggiamento (tavola 2-4)

x [(superficie coperta dallo schermo x coefficiente globale) + (1-superficie coperta) x ( coefficiente «senza schermo»)

Osservazioni sulla tatola 16:* Oltre agli schermi in tela, tutti, in genere vengono considerati siste-mati in modo da coprire la superfice vetrata. per gli schermi in telatotalmente abbassati, moltiplicare i coefficienti indicati per: 0,73 percolorichiari, 0,95 per colori medi, 1,08 per colori scuri.+ Questi vslori sono validi per una altezza del sole superiore o ugualea 40°. per altezze inferiori a 40°, si verifica un certo irraggiamentodiretto attraverso le lamelle. Applicare allora i moltiplicatori indicati piùsotto.

Per gli schermi in tela esterni che non consentono una libera circola-zione dell’aria in alto e sui lati, moltiplicare il coefficiente globale per 1,4.

x Lamelle di ottone da 1,3 mm di spessore distanziate di 1,5 mm.** Lamelle in alluminio da 1,4 mm di spessore distanziate di 1,45mm.++ La maggior parte dei vetri assorbenti usati negli impianti di condi-zionamento residenziali hanno un coefficiente di assorbimento com-preso tra 0,40 e 0,56, mentre quelli per applicazioni industriali hannoun coefficiente d’assorbimento compreso tra 0,56 e 0,70. La tavolasottostantedà le caratteristiche dei vetri assorbenti più comuni.

xx Nel caso di vetri con più colori. Considerare il colore dominante.++

Moltiplicatori per altezze del sole inferiori a 40°

Aklo Blue Ridge Glass Co 3,2 Grigio-Blu pall. 56,6Aklo Blue Ridge Glass Co 6,4 Grigio-Blu pall. 69,7

Coolite Missisipi Glass Co. 3,2 Blu Chiaro 58,4Coolite Missisipi Glass Co. 6,4 Blu Chiaro 70,4L.O.F. Libbey-Owens-Ford 6,4 Grigio-Blu pall. 48,2

Solex R Pittsburgh Plate Glass Co. 6,4 Verde pallido 50,9

Marchiodi

fabbrica

Irraggia-mento

assorbito(° C)

Produttore ColoreSpessore

(mm)

Irraggiamento assorbito dai vetri assorbenti

72 TAVOLE

Relazione: Carichi per trasmissione attraverso i muri ( kcal/h)=Superficie ( m2 ) x (differenza equivalente di temperatura) x (coefficiente globale di trasmissione)* Valida per muri con o senza isolamento.+ Per murature con pesi per m2 inferiori a 100 kg. assumere i valori corrispondenti a 100 kg/m2

++ per condizioni diverse applicare la seguente relazione empirica:

Δte = a + Δtes + b Rs (Δtem - Δtes)Rm

doveΔte = Differenza equivalente correttaa = Correzzione fornita dalla tavola 14 e tiene conto:

- di una differnza di 8°C tra le temperature secche esterne e interne (la prima rilevata alle ore 15 per il mese considerato)- di una escursione della temperatura esterna, nelle 24 ore di 11 °C.

Δtes = Differenza equivalente di temperatura nell’ora considerata per la parete in ombra (tavola: 7)Δtem = Differenza equivalente di temperatura nell’ora considerata per la parete irradiata (tavola: 7)b = Coefficiente che tiene conto del colore della faccia esterna della parete

Faccia esterna di colore scuro (rosso, blu, marrone, scuro ecc.) b = 1Faccia esterna di colore medio (verde, blu, grigio chiaro ecc.) b = 0,78Faccia esterna di colore chiaro (bianco, crema ecc.) b = 0,55

Rs = Irraggiamento massimo ( m2 ) per il mese e la latitudine considerata, attraverso una superfice vetrata per l’orientamento in esame,verticale (muro) o orizzontale (tetto) (tav. 9-10).

Rm = Irraggiamento massimo (kcal/h • m2 ) in luglio per una latitudine Nord di 40°, attraverso una fuperfice vetrata, per l’orientamento considerato, verticale (muro) o orizzontale (tetto) (tav. 9-10).

Nota: Per le pareti in ombra, qualunque sia l’orientamento si ha:Δtem = Δtes per cui Δte = a + Δtes

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5100 2,8 9,3 12,2 12,8 13,3 10,6 7,8 7,2 6,7 7,2 7,8 7,8 7,8 6,7 5,5 4,4 3,3 2,2 1,1 0 -1,1 1,7 -2,2 -1,1300 -0,5 -1,1 -1,1 2,8 13,3 12,2 11,1 8,3 5,5 6,1 6,7 7,2 7,8 7,2 6,7 6,1 5,5 4,4 3,3 2,2 1,1 0,5 0 -0,5500 2,2 1,7 2,2 2,2 2,2 5,5 8,9 8,3 7,8 6,7 5,5 6,1 6,7 6,7 6,7 6,1 5,5 5,0 4,4 3,9 3,3 3,3 2,8 2,8700 2,8 2,8 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 5,5 7,8 8,9 7,8 6,7 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,0 5,0 4,4 3,9 3,9

100 0,5 9,4 16,7 18,3 20,0 19,4 17,8 11,1 6,7 7,2 7,8 7,8 7,8 6,7 5,5 4,4 3,3 2,2 1,1 0 -0,5 -1,1 -1,7 -1,7300 -0,5 -0,5 0 11,7 16,7 17,2 17,2 10,6 7,8 7,2 6,7 7,2 7,8 7,2 6,7 6,1 5,5 4,4 2,8 2,2 1,7 0,5 0,5 0500 2,8 2,8 3,3 4,4 7,8 11,1 13,3 13,9 13,3 11,1 10,0 8,9 7,8 7,8 7,8 7,2 6,7 6,1 5,5 5,0 4,4 3,9 3,9 3,3700 6,1 5,5 5,5 5,0 4,4 5,0 5,5 8,3 10,0 10,6 10,0 9,4 8,9 7,8 6,7 7,2 7,8 7,8 7,8 7,2 7,2 6,7 6,7 6,7

100 5,5 3,3 7,2 10,6 14,4 15,0 15,6 14,4 13,3 10,6 8,9 8,3 7,8 6,7 5,5 4,4 3,3 2,2 1,1 0 -0,5 -0,5 -1,1 -1,1300 0,5 0,5 0 7,2 11,1 13,3 15,3 14,4 13,9 11,7 10,0 8,3 7,8 7,2 6,7 6,1 5,5 4,4 3,3 2,8 2,2 1,7 1,7 1,1500 3,9 3,9 3,3 3,3 3,3 6,1 8,9 9,4 10,0 10,6 10,0 9,4 7,8 7,2 6,7 6,1 5,5 5,5 5,5 5,0 5,0 4,4 4,4 3,9700 5,0 4,4 4,4 4,4 4,4 3,9 3,3 6,1 7,8 8,3 8,9 10,0 8,9 8,3 7,8 7,2 6,7 6,7 6,7 6,1 6,1 5,5 5,5 5,0

100 -0,5 -1,1 -2,2 0,5 2,2 7,8 12,2 15,0 16,7 15,6 14,411,01 8,9 6,7 5,5 3,9 3,3 1,7 1,1 0,5 0,5 0 0 -0,5300 -0,5 -1,7 -2,2 -1,7 -1,1 3,9 6,7 11,1 13,3 13,9 14,4 12,8 11,1 8,3 6,7 5,5 4,4 3,3 2,2 1,1 0,5 0,5 0 -0,5500 2,2 2,2 1,1 1,1 1,1 1,7 2,2 4,4 6,7 8,3 8,9 10,0 10,0 8,3 7,8 6,1 5,5 5,0 4,4 4,4 3,9 3,3 3,3 2,8700 3,9 3,3 3,3 2,8 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 3,9 5,5 7,2 7,8 8,3 8,9 8,9 7,8 6,7 5,5 5,5 5,0 5,0 4,4 3,9

100 -1,1 -2,2 -2,2 -1,1 0 2,2 3,3 10,6 14,4 18,9 22,2 22,8 23,3 16,7 13,3 6,7 3,3 2,2 1,1 0,5 0,5 0 -0,5 -0,5300 1,1 0,5 0 0 0 0,5 1,1 4,4 6,7 13,3 17,8 19,4 20,0 19,4 18,9 11,1 5,5 3,9 3,3 2,8 2,2 2,2 1,7 1,7500 3,9 2,8 3,3 2,8 2,2 2,8 3,3 3,9 4,4 6,7 7,8 10,6 12,2 12,8 13,3 12,8 12,2 8,3 5,5 5,0 5,0 5,0 4,4 3,9700 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 3,9 3,3 3,3 3,3 3,9 4,4 5,0 5,5 8,3 10,0 10,6 11,1 7,2 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4

100 -1,1 -1,7 -2,2 -1,1 0 1,7 3,3 7,8 11,1 17,8 22,2 25,0 26,7 18,9 12,2 7,8 4,4 2,8 1,1 0,5 0 0 -0,5 -0,5300 1,1 0,5 0 0 0 1,1 2,2 3,9 5,5 10,6 14,4 18,9 22,2 22,8 20,0 15,6 8,9 5,5 3,3 2,8 2,2 1,7 1,7 1,1500 3,9 3,9 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,9 4,4 5,5 6,7 9,4 11,1 13,9 15,6 15,0 14,4 10,6 7,8 6,7 6,1 5,5 5,0 4,4700 6,7 6,1 5,5 5,0 4,4 4,4 4,4 5,0 5,5 5,5 5,5 6,1 6,7 7,8 8,9 11,7 12,2 12,8 12,2 11,1 10,0 8,9 8,3 7,2

100 -1,7 -2,2 -2,2 -1,1 0 1,7 3,3 5,5 6,7 10,6 13,3 18,3 22,2 20,6 18,9 10,0 3,3 2,2 1,1 0 -0,5 -0,5 -1,1 -1,1300 -1,1 -1,7 -2,2 -1,7 -1,1 0 1,1 3,3 4,4 5,5 6,7 11,7 16,7 17,2 17,8 11,7 6,7 4,4 3,3 2,2 1,7 0,5 0 -0,5500 2,8 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,8 3,3 5,0 6,7 9,4 11,1 11,7 12,2 7,8 4,4 3,9 3,9 3,3 3,3 2,8700 4,4 3,9 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,9 4,4 5,0 5,5 7,8 10,0 10,6 11,1 8,9 7,2 6,1 5,5 5,0

100 -1,7 -1,7 -2,2 -1,7 -1,1 0,5 2,2 4,4 5,5 6,7 7,8 7,2 6,7 5,5 4,4 3,3 2,2 1,1 0 0 -0,5 -0,5 -1,1 -1,1300 -1,7 -1,7 -2,2 -1,7 -1,1 -0,5 0 1,7 3,3 4,4 5,5 6,1 6,7 6,7 6,7 5,5 4,4 3,3 2,2 1,1 0,5 0 -0,5 -1,1500 0,5 0,5 0 0 0 0 0 0,5 1,1 1,7 2,2 2,8 2,8 2,8 4,4 3,9 3,3 2,8 2,2 1,7 1,7 1,1 1,1 0,5700 0,5 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0,5 1,1 1,7 2,2 2,8 3,3 3,9 4,4 3,9 3,3 2,2 1,7 1,1 1,1 0,5

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5

TAVOLA 11 - DIFFERENZA EQUIVALENTE DI TEMPERATURA °C

Tetto irradiato o in ombra*Valida per muri di colore scuro, temperatura esterna 35°C, temperatura interna 27° C,

escursione termica esterna giornaliera 11° C, mese di luglio, 40° C di latitudine Nord +.

Ora solareMattinoOrientam.

NE

E

SE

S

SO

O

NO

NIn ombra

Peso del muro++

(kg/m2)Pomeriggio Mattino

Ora solareMattino Pomeriggio Mattino

73TAVOLE

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 550 -2,2 -3,3 -3,9 -2,8 -0,5 3,9 8,3 13,3 17,8 21,1 23,9 25,6 25,0 22,8 19,4 15,6 12,2 8,9 5,5 3,9 1,7 0,5 -0,5 -1,7100 0 -0,5 -1,1 -0,5 1,1 5,0 8,9 12,8 16,7 20,0 22,8 23,9 23,9 22,2 19,4 16,7 13,9 11,1 8,3 6,7 4,4 3,3 2,2 1,1200 2,2 1,7 1,1 1,7 3,3 5,5 8,9 12,8 15,6 18,3 21,1 22,2 22,8 21,7 19,4 17,8 15,6 13,3 11,1 9,4 7,2 6,1 5,0 3,3300 5,0 4,4 3,3 3,9 4,4 6,1 8,9 12,2 15,0 17,2 19,4 21,1 21,7 21,1 20,0 18,9 17,2 15,6 13,9 12,2 10,0 8,9 7,2 6,1400 7,2 6,7 6,1 6,1 6,7 7,2 8,9 12,2 14,4 15,6 17,8 19,4 20,6 20,6 19,4 18,9 18,9 17,8 16,7 15,0 12,8 11,1 10,0 7,8

100 -2,8 -1,1 0 1,1 2,2 5,5 8,9 10,6 12,2 11,1 10,0 8,9 7,8 6,7 5,5 3,3 1,1 0,5 0,5 -0,5 -1,1 1,7 -2,2 -2,8200 -1,7 -1,1 -0,5 0,5 0 2,8 5,5 7,2 8,3 8,3 8,9 8,3 8,3 7,8 6,7 5,5 3,9 2,8 1,7 0,5 -0,5 -1,1 1,7 -1,7300 -0,5 -1,1 -1,1 -1,1 -1,1 1,1 2,8 3,9 5,5 6,7 7,8 8,3 8,9 8,3 7,8 6,7 5,5 4,4 3,3 2,2 1,7 1,1 0,5 0

100 -2,2 -1,1 0 1,1 2,2 4,4 6,7 8,3 10,0 9,4 8,9 8,3 7,8 6,7 5,5 3,3 1,1 0,5 0 -0,5 -1,1 -1,1 -1,7 -1,7200 -1,1 -1,1 -0,5 -0,5 0 1,1 2,8 5,0 7,2 7,8 7,8 7,8 7,8 7,2 6,7 5,0 3,9 2,8 1,7 0,5 0 0 -0,5 -0,5300 -0,5 -1,1 1,1 -1,1 -1,1 0 1,1 2,8 4,4 5,5 6,7 7,2 7,8 7,2 6,7 6,1 5,5 4,4 3,3 2,2 1,1 0,5 0 -0,5

100 -2, -2,8 -2,2 -1,1 0 1,1 2,3 5,0 6,7 7,2 7,8 7,2 6,7 5,5 4,4 2,8 1,1 0,5 0 0,5 1,7 -2,2 -2,8 -2,8200 -2,8 -2,8 -2,2 1,7 1,1 0 1,1 2,8 4,4 5,5 6,7 7,2 6,7 6,1 5,5 4,4 3,3 2,2 1,1 0 -0,5 -1,7 -2,2 -2,8300 -1,7 -1,7 -1,1 1,1 1,1 0,5 0 1,1 2,2 3,3 4,4 5,0 5,5 5,5 5,5 5,0 4,4 3,3 2,2 1,1 0,5 0 0,5 -1,1

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22-16 -21,2 -21,7 -22,8 -22,8 -23,3 -23,3 -24,2 -24,7 -25,1 -25,6 -26 -26,5 -27,0 -27,4 -27,9 -28,8 -29,3 -29,8-12 -17,2 -17,7 -18,3 -18,8 -19,3 -19,8 -20,2 -20,7 -21,1 -21,6 -22,0 -22,5 -23,0 -23,4 -23,9 -24,8 -25,3 -25,8-8 -13,2 -13,7 -14,3 -14,8 -15,3 -5,8 -16,2 -16,7 -17,1 -17,6 -18,0 -18,5 -19,0 -19,4 -19,9 -20,8 -21,3 -21,8-4 -9,2 -9,7 -10,3 -10,8 -11,3 -11,8 -12,2 -12,7 -13,1 -13,6 -14,0 -14,5 -1,0 -15,4 -15,9 -16,8 -17,3 -17,80 -5,0 -5,5 -6,1 -6,6 -7,1 -7,6 -8,0 -8,5 -8,9 -9,4 -9,8 -10,3 -10,8 -11,2 -11,7 -12,6 -13,1 -13,6

+2 -3,1 -3,6 -4,2 -4,7 -5,2 -5,6 -6,1 -6,6 -7,0 -7,5 -7,9 -8,4 -8,9 -9,3 -9,8 -10,6 -11,1 -11,7+4 -1,1 -1,6 -2,2 -2,7 -3,2 -3,6 -4,1 -4,6 -5,0 -5,5 -5,9 -6,4 -6,9 -7,3 -7,8 -8,6 -9,1 -9,7+6 -0,8 -0,3 -0,3 -0,8 -1,3 -1,7 -2,2 -2,7 -3,1 -3,6 -4,0 -4,5 -5,0 -5,4 -5,9 -6,7 -7,2 -7,8+8 2,8 2,3 1,7 1,2 0,7 0,3 0 -0,7 -1,1 -1,6 -2,0 -2,5 -3,0 -3,4 -3,9 -4,7 -5,2 -5,8+10 4,7 4,2 3,6 3,1 2,6 2,2 1,7 1,2 0,8 0,3 -0,1 -0,6 -1,1 -1,5 -2,0 -2,8 -3,3 -3,9+12 6,8 6,3 5,7 5,2 4,7 4,3 3,8 3,3 2,9 2,4 1,8 1,3 0,8 0,4 -0,1 -0,7 -1,2 -1,8+14 8,8 8,3 7,7 7,2 6,7 6,3 5,8 5,3 4,9 4,4 3,8 3,3 2,8 2,4 1,9 1,3 0,8 0,2+16 10,8 10,3 9,7 9,2 8,7 8,3 7,8 7,3 6,9 6,4 5,8 5,3 4,8 4,4 3,9 3,3 2,8 2,2+18 12,8 12,3 11,7 11,2 10,7 10,3 9,8 9,3 8,9 8,4 7,8 7,3 6,8 6,4 5,9 5,3 4,8 4,2+20 14,8 14,3 13,7 13,2 12,7 12,3 11,8 11,3 10,9 10,4 9,8 9,3 8,8 8,4 7,9 7,3 6,8 6,2+22 16,9 16,4 15,8 15,3 14,8 14,4 13,9 13,4 13,0 12,5 11,9 11,4 10,9 10,5 10,0 9,4 8,9 8,3

TAVOLA 12 - DIFFERENZA EQUIVALENTE DI TEMPERATURA °C

TAVOLA 13 - CORREZZIONI DELLE DIFFERENZE EQUIVALENTI DI TEMPERATURA °C

Tetto irradiato o in ombra*Valida per tetti di colore scuro, temperatura esterna 35°C, temperatura interna 27° C,

escursione termica esterna giornaliera 11° C, mese di luglio, 40° C di latitudine Nord +.

Relazione: Carichi per trasmissione attraverso il tetto ( W • m2 )=Superficie ( m2 ) x (differenza equivalente di temperatura) x (coefficiente globa-le di trasmissione)* Se il sottotetto è ventilato o se il soffitto è isolato assumere il 75% dei valori in tabella. Per i tetti inclinati, considerare la superficie della

proiezione orizzontale.� Per condizioni diverse apllicare la relazione riportata sotto la tavola 6 e cioè:

Δte = a + Δtes + b Rs (Δtem - Δtes)Rm

Ora solareMattino

Escursione delle temperature esterne nelle 24 oreTemperatura esterna alle ore15 per il mese considerato,

meno la temperature interna

Condizioni

Irradiato

Ricopertod’acqua

Spruzzato

In ombra

Pesodel tetto(kg/m2)

Pomeriggio Mattino

Ora solareMattino Pomeriggio Mattino

74 TAVOLE

TAVOLE 14 - COEFFICIENTE DI TRASMISSIONE GLOBALE KFINESTRE, LUCERNARI, PORTE E PARETI IN VETROCEMENTO (W/MQ °C)

Spessore camera d’aria (mm) 6 13 20÷100 6 13 20÷100 Estate Inverno Estate InvernoTelaio semplice 6,4 3,4 3,1 3,0 2,3 2,0 1,9 4,9 8,0 2,6 4,0

Telaio 3,0 2,4 3,6

VETRO

Verticale Orizzontale

Semplice Doppio Semplice DoppioTriplo

Spessore della porta Coefficiente K Coefficiente K(mm) porta semplice porta con doppio telaio

25 3,9 2,032 3,3 1,838 2,9 1,744 2,9 1,750 2,6 1,663 2,2 1,475 1,9 1,3

vetro (Herculite 19 mm) 6,0 2,4

PORTA

Descrizione (mm)* Coefficiente K

146 x 146 x 98 spessore: dimensioni nominali 150 x 150 x 100 (70) 3,4197 x 197 x 98 spessore: dimensioni nominali 200 x 200 x 100 (70) 3,2297 x 297 x 98 spessore: dimensioni nominali 300 x 300 x 100 (80) 3,0197 x 197 x 98 spessore: con inserito schermo in fibra di vetro (70) 2,7297 x 297 x 98 spessore: con inserito schermo in fibra di vetro (80) 2,5

PAVIMENTI IN VETROCEMENTO

relazione: Carichi termici W = (superficie m2) x (temperatura esterna - temperatura interna).* I numeri fra parentesi indicano i pesi per m2

12 260 2,9Mattoni pieni comuni 25 510 2,0

38 770 1,5

12 160 2,5Mattoni forati 25 300 1,6

38 450 1,2

20 200 2,0Blocchi forati di calcestruzzo 30 270 1,9(leggero) 40 350 1,7

30 510 2,2Blocchi di tufo 40 680 1,9

50 830 1,5

15 340 3,1

Calcestruzzo (2250 kg/m3) 20 450 2,825 570 2,530 680 2,3

10 290 2,7

Cemento armato 15 410 3,220 530 2,930 770 2,4

Pannelli prefabbricati 5 19 1,0 0,8tipo Eraclit 7,5 34 0,7 0,7

Lamiera su travi in legno - 5 3,1 2,0

Tavoel su travi in legno - 10 2,6 1,7

Soletta in cemento 10 230 2,5 1,6(2250 Kg/m3) 15 340 2,5 1,6

Rivestimento Muraturaesterno

12 160 1,7Mattoni forati

25 300 1,5

20 200 1,7Forati calces.

30 270 1,6

12 260 1,9Mattoni pieni

25 510 1,6

75TAVOLE

TAVOLE 15 - COEFFICIENTE GLOBALE DI TRASMISSIONE K - (W MQ °C)

MURI ESTERNI INTONACATI SULLE 2 FACCE

TETTI E TERRAZZE

Materiale Spessore(cm)

Peso(Kg/m2)

K

Materiale

MATERIALI ISOLANTI E CAMERE D’ARIAL’interposizione di una camera d’aria di 200 mm comporta una riduzione dei valori di K dal 15 al 25%.L’impiego di materiali isolanti comporta, in linea di massima, una riduzione dei valori di K dal 40 al 45% per spessori di 25 mm; riduzionisuperiori fino ad un massimo del 70% per spessori di 50 mm.

Senzacontro-soffitto

Concontros.sospeso

Spessore(cm)

Peso(Kg/m2)

K

Tipo di materiale Spessore(cm)

Peso(Kg/m2)

K

Mattoni pienispess. 12 cmpeso 260 Kg/m2

oppureprefabbricatidi cemento e sabbiaspess. 10-15 cmpeso 190-290Kg/m2

76 TAVOLE

TAVOLE 16 - RESISTENZA TERMICA R PER MATERIALI DA COSTRUZIONE E MATERIALI ISOLANTI (° C. MQ/W)

MATERIALI DA COSTRUZIONEPANNELLI E LASTRE Fibrocemento - 1920 1,73 -

Fibrocemento 3 1920 - 0,005Gesso 10 800 - 0,056Gesso 12 800 - 0,079Compensato - 544 8,66 -Compensato 6 544 - 0,055Compensato 10 544 - 0,083Compensato 12 544 - 0,111Compensato o legno pressato 20 544 - 0,165Pressato in fibra di legno laminato - 416 16,49 -

- 495 13,86 -Pressato in fibra di legno - tipo duro - 1040 4,99 -Pressato in fibra di legno - tipo duro 6 1040 - 0,032Pressato in abete o foderato in pino 20 512 - 0,172Pressato abete o pino 40 512 - 0,357

CARTE DA PARATI Permeabile al vapore - - - 0,010Impermeabile - - - 0,021Film plastico - - - Trascurabile

LEGNO Acero - quercia e similari legni duri - 720 6,31 -Abete - pino e similari legni teneri - 512 8,66 -

ELEMENTI DI Mattoni comuni 100 1920 1,39 0,139COSTRUZIONE Mattoni da facciata 100 2080 0,76 0,076

Mattoni forati1 alveolo 75 960 - 0,1411 alveolo 100 768 - 0,1952 alveoli 150 800 - 0,2682 alveoli 200 720 - 0,3262 alveoli 250 672 - 0,3913 alveoli 300 640 - 0,440

Blocchi forati - 3 alveoli ovali 75 1216 - 0,070Sabbia e ghiaia 100 1104 - 0,125

150 1024 - 0,160200 1024 - 0,196300 1008 - 0,225

Blocchi di scorie 75 1100 - 0,151100 960 - 0,195150 860 - 0,264200 900 - 0,303300 850 - 0,333

Blocchi leggeri ( Pozzolana pomice scisto espanso) 75 960 - 0,224100 832 - 0,264200 768 - 0,352300 688 - 0,400

Lastre di gessoPiene 75 720 - 0,2223 alveoli 75 560 - 0,2384 alveoli 100 608 - 0,294

Pietra calcarea o silicea 2400 0,554 -

Materiale DescrizioneResistenza R

Spessore(mm)

Densità(kg/m2)

Per m. dispessore

1k

Per lo spessoreconsiderato

1c

77TAVOLE


MATERIALI DA COSTRUZIONE (segue)CALCESTRUZZO Malta di cemento 1856 1,39 -

Trucioli di legno 12,5° malta di cemento 87,5° 816 4,16 -Calcestruzzo lerrero 1920 1,32 -

Argilla espansa 1400 1,94 -Misto argilla o ardesia 1280 2,77 -Scorie espanse 960 4,09 -Pomice, perlite, vermiculite 640 5,96 -Oppure calcestruzzo cellulere 480 7,69 -

320 9,91 -Calcestruzzo sabbia ghiaia o pietra (asciutto) 2250 0,76 -Calcestruzzo sabbia ghiaia o pietra (umido) 2250 0,55 -Stucco 1870 1,39 -

INTONACI Malta di cemento sabbia inerti 1857 1,39 -Inerti e sabbia 12 1857 - 0,018Inerti e sabbia 20 1857 - 0,026Malta di gesso

Leggera 12 720 - 0,056Leggera 15 720 - 0,069Leggera su rete metallica 20 720 - 0,083Con perlite 720 4,64 -Con sabbia 1680 1,25 -Con sabbia 12 1680 - 0,016Con sabbia 15 1680 - 0,019Con sabbia su rete metallica 20 1680 - 0,023Con sabbia su legno 20 1680 - 0,070Con vermiculite 720 4,09 -

MATERIALI PER TETTO Lastre di fibrocemento 1920 - 0,037Asfalto in rotoli 1120 - 0,026Asfalto in lastre 1120 - 0,027Montato sul tetto 10 1120 - 0,058Lastra 12 3218 - 0,009Rete metallica - Trascurabile -Listelli legno 640 - 0,165

MATERIALI DI AssicelleRIVESTIMENTO Legno 400x200 mm spessore - - 0,153(superfici piane) Legno doppio 400 x 300 mm spessore - - 0,210

Legno sul pannello isolante 10 mm - - 0,246CoperturaFibrocemento 6 mm - - 0,037Asfalto in rotoli - - 0,026Lastra di asfalto 12 mm - - 0,255Tavole 25 x 200 mm - - 0,139Tavole inclinate 12 x 200 mm - - 0,143Tavole inclinate 20 x 250 mm - - 0,185Legno compensato 10 mm - - 0,104Struttura in vetro - - 0,018

MATERIALI PER Piastrelle di asfalto 3 1920 - 0,007PAVIMENTO Tappeto con supporto fibroso - - 0,366

Tappeto con supporto in gomma - - 0,216Piastrelle di ceramica 25 - - 0,014Piastrelle in sughero 400 15,38 -Piastrelle in sughero 3 400 - 0,049Feltro - - 0,011Piastrelle in cotto 3 - - 0,008Linoleum 3 1280 - 0,014Sottopavimento in compensato 15 545 - 0,137Piastrelle in plastica o gomma 3 1760 - 0,004Palladiana 25 2240 - 0,014Sottofondo in legno 20 512 - 0,172Parquet in legno duro 20 720 - 0,120


Spessore(mm)

Densità(kg/m2)

Per m. dispessore

1k


1c

78 TAVOLE


MATERIALI ISOLANTIMATERASSINI* Fibra di cotone 13 - 32 26 68 -

Lana minerale fibrosa (roccia, scorie di vetro) 24 - 64 25 64 -Fibra d legno 52 -58 27 72 -Fibra di legno multistrati trapuntata ed espansa 24 - 32 25 64 -

PANNELI E LASTRE Fibra di vetro 152 27 72 -Fibra di legno o di canneLastre acustiche 12 358 - 0,210Lastre acustiche 20 358 - 0,313Rivenstimenti interni (piastrelle, listelli, tavolati) 240 19,82 -Rivenstimenti interni (piastrelle, listelli, tavolati) 12 240 - 0,252Sottotetto

Foderato (ricoperto o intonacato) 320 18,22 -Foderato (ricoperto o intonacato) 12 320 - 0,232Foderato (ricoperto o intonacato) 20 320 - 0,363

Schiuma di vetro 144 17,32 -Pannelli di sughero (senza leganti) 104 - 128 25,64 -Setole di (con asfalto) 136 20 79 -Schiuma di plastica 26 23 91 -Truciolato in legno (in pannelli prefabbricati) 352 12 61 -

MATERIALI DI Carta macerata o in pasta 40 - 56 24 74 -RIEMPIMENTO Fibra di legno (sequoia o pino) 32 - 56 23 07 -

Lana minerale (roccia scorie vetro) 32 - 80 23 07 -Segatura o trucioli di legno 128 - 240 15 38 -Vermiculite espansa 122 14 41 -

ISOLATI PER TETTI Tutti i tipiPrefabbricati per impiego sotto il sottotettoApprosimativamente 12 250 - 0,245

25 250 - 0,48938 250 - 0,73450 250 - 0,92662 250 - 1,17475 250 - 1,466

ARIACAMERA D’ARIA Posizione Flusso del calore

Orizzontale Verso (alto inverno) 20 - 100 - - 0,150Orizzontale Verso (alto estate) 20 - 100 - - 0,137Orizzontale Verso (basso inverno) 20 - - 0,180Orizzontale 40 - - 0,202Orizzontale 100 - - 0,216Orizzontale 200 - - 0,220Orizzontale Verso (basso estate) 20 - - 0,150Orizzontale 40 - - 0,164Inclinata 45° Verso (alto inverno) 20 - 100 - - 0,158Inclinata 45° Verso (basso estate) 20 - 100 - - 0,158Verticale Orizzontale (inverno) 20 - 100 - - 0,171Verticale Orizzontale (estate) 20 - 100 - - 0,171

CONVEZIONE Posizione Flusso di caloreOrizzontale Verso l’alto - - - 0,107Inclinata 45° Verso l’alto - - - 0,109

Aria in quiete Verticale Orizzontale - - - 0,120Inclinata 45° Verso il basso - - - 0,134Orizzontale Verso il basso - - - 0,162

Velocità dell’aria 6,6 m/s Tutte le posizioni (inverno) Tutte le direzioni 0,030Velocità dell’aria 3,3 m/s Tutte le posizioni (inverno) Tutte le direzioni 0,044


Spessore(mm)

Densità(kg/m2)

Per m. dispessore

1k


1c

* Compresi gli eventuali fogli di carta su una o sulle due facce. Se il materiale isolante delimita una camera d’aria consultare le tavole 31 a pag 69

79TAVOLE

TAVOLE 19 - QUANTITATIVI D’ARIA ESTERNA

Applicazioni

Appartamento Normale Basso 9,6 7,0 -

Di lusso Molto Basso 14,3 11,8 1,7

Salone delle banche Basso 4,8 3,7 -

Parrucchiere per uomo Rilevante 7,0 4,8 -

Salone di bellezza Molto basso 4,8 3,7 -

Borsa Molto rilevante 23,8 14,3 -

Bar Rilevante 14,3 11,8 -

Corridoi (immissione o estrazione) - - - -

Grandi magazzini Basso 3,7 2,4 0,3

Sala di consiglio Molto rilevante 23,8 14,3 -

Farmacia+ Rilevante 4,8 3,7 -

Officina+ +§ Nessuno 4,8 3,7 0,5

Piccolo negozio Nessuno 3,7 2,4 -

Canera ardente Nessuno 4,8 3,7 -

Garage+ + - - - 5,2

Sala operatoria ** Nessuno - - 10,3

Ospedale Camera privata Nessuno 14,3 11,8 1,7

Corsia Nessuno 9,6 7,0 -

Camera d’albergo - 14,3 11,8 1,7

Cucina Ristorante - - - 20,5

Privata - - - 10,3

Laboratorio Basso 9,6 7,0 -

Sala per conferenze Molto rilevante 23,8 14,3 6,4

Pubblico Basso 7,0 4,8 -

Ufficio Privato Nessuno 11,8 7,0 1,3

Privato Rilevante 14,3 11,8 1,3

Mensa * Rilevante 5,6 4,8 -

Ristorante § Rilevante 7 5,6 -

Aula scolastica + + Nessuno - - -

Magazzino al dettaglio Nessuno 4,8 3,7 -

Teatro o cinema + + Nessuno 3,7 2,4 -

Teatro o cinema Basso 7,0 4,8 -

Toilettes + + (Estrazione) - - - -

Numerodi

fumatori

l/s per m2

di superficie delpavimento minimo*

l/s per persona

Raccomandato Minimo*

{

{

{

{

* Quando si utilizza il minimo, adottare il valore più grande.+ Uniformarsi ad eventuali regolamenti esistenti. + + Può essere imposto dal quantitativo d’aria estratto.

§ Utilizzare questi valori a meno che il quantitativo d’aria esterna non sia imposto dalla presenza di altre sorgenti contaminanti o da regola-

mentazioni specifiche.

** È raccomandabile il funzionamento con tutta aria esterna per evitare rischi d’espulsione dovuti agli anestetici

80 TAVOLE

TAVOLE 20 - CARICHI TERMICI DOVUTI ALLE PERSONE

Grado di

attività

Tipo di

applicazione

temperatura a bulbo secco del locale (°C)

28 27 26 24 21

W W W W W

Sensibile Latente Sensibile Latente Sensibile Latente Sensibile Latente Sensibile Latente

Metabo-lismouomoadulto

W

Metabo-lismo

W*

Seduto o in riposo Teatro o scuola inf. 118 102 51 51 57 45 61 41 67 35 76 26

Seduto lavoroleggero Scuola 132 112 53 64 57 60 63 54 70 47 80 37

Impiegato d’ufficio Ufficio, Albergo

Appartamento,

College 139132 53 79 59 73 63 69 72 60 84 48

In piedi leggero Empori, Boutique

movimento vendita al dettaglio 161

Seduto o in leggero Movimento Farmacia 161

147 53 94 59 88 65 82 75 72 85 62In piedi leggero

movimento Banca 161

Lavoro sedentario Ristorante 147 161 56 105 64 97 70 91 82 79 94 67

Lav. leggero Officina assemblag. 234 220 56 164 64 156 72 148 87 133 107 113al banco

Ballo moderato Sala da ballo 264 249 54 185 72 177 81 168 95 154 117 132

In movimento Officina lavoro pes. 293 293 79 214 88 205 97 196 111 182 135 1581,4 m/s

Lavoro pesante Bowling**, fabbrica 440 425 132 293 136 289 142 283 154 271 177 248

* Il “metabolismo medio” è quello che corrisponde ad un gruppo for-mato da adulti e bambini dei due sessi nelle normali condizioni. que-sti valori sono stati ottenuti partendo da queste ipotesi.

Metabolismo di una persona = Metabolismo dell’uomo x 0,85Metabolismo di un bambino = Metabolismo dell’uomo x 0,75

* Questi valori comprendono una maggiorazione di 18 W (50% dicalore sensibile e 50% di latente) per persona per tener conto delcalore emesso dalle vivande.

**Bowling, si suppone che una persona per pista stia giocando e leealtre siano sedute (114 W) o in piedi (161 W)

81TAVOLE

TAVOLE 21 - CARICHI DOVUTI AL RISCALDAMENTO DELL’ARIA NEI CANALI DI MANDATA(IN PERCENTUALE DEL CARICO SENSIBILE AMBIENTE)

Coefficente di correzzione per differenti valori della velocità dell’aria e della differenza di temperatura

Percentuale dei carichi sensibili del locale

Calore sensibile ambiente (1000 W)

Differenza di

temperatura

Velocità dell’aria nel canale (m/s)

5 6 7 8 9 10 15 20

10 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,52 0,43

15 1,30 1,22 1,14 1,07 1,00 0,94 0,78 0,67

20 1,75 1,65 1,55 1,45 1,36 1,27 1,05 0,90

25 2,20 2,06 1,92 1,80 1,69 1,59 1,28 1,12

30 2,60 2,42 2,25 2,12 2,00 1,89 1,55 1,34

40 3,58 3,33 3,10 2,90 2,72 2,55 2,10 1,80

Coefficente di correzzione per differenti temperature del locale condizionato

Temperatura interna (°C) Coefficiente

24 1,09

24,5 1,05

25 1,00

25,5 0,97

26 0,95

26,5 0,93

27 0,91

Can

ali i

sola

ti co

n 50

mm

di l

ana

di v

etro

o s

imila

re K

= 0

,62

W/m

2

°C

Can

ali i

sola

ti co

n 25

mm

di l

ana

di v

etro

o s

imila

re K

= 1

,2 W

/m2

°C

Can

ali r

ives

titi K

= 2

,7 W

/m2

°C

Can

ali n

on is

olat

i K =

6,2

W/m

2

°C

In base a:Temp. locale condizionato 25 °CTemp. locale non condizionato 30 °CTemp. aria mandata 15 °CDifferenza di temperatura 15 °CVelocità aria (canale rettil.) 9 m/s

82 TAVOLE

* La polverizzazione diminuisce il fattore di by-pass (BF) perchè aumenta la superfice di contatto con l’aria.

8 14 8 14

1,5 ÷ 3,5 1,5 ÷ 3,5 1,5 ÷ 3,5 1,5 ÷ 3,5

2 0,42-0,55 0,22-0,38

3 0,27-0,40 0,10-0,23

4 0,19-0,30 0,05-0,14 0,12-0,22 0,03-0,10

5 0,12-0,23 0,02-0,09 0,08-0,14 0,01-0,08

6 0,08-0,18 0,001-0,06 0,06-0,11 0,01-0,05

8 0,03-0,08 0,02-0,05

TAVOLA 22 - VALORI COMUNI DEI FATTORI DI BY-PASS (DELLE BATTERIE A PACCO ALETTATO)

Senza polverizzazionen. alette per polliceProfondità

della

batteria

(n. Ranghi)Velocità (m/s)

Con polverizzazione*n. alette per pollice

Fattote di by-pass Tipo di applicazione Esempio

da 0,30 a 50 Basso bilancio termico Appartamenti

o bilancio termico medio

con basso SHF

(alto carico latente)

da 0,20 a 0,30 Impianti classici per il “Confort”, Appartamenti, piccoli magazzini,

con un bilancio termico Officine

relativamente basso o con

bilancio termico un pò più alto,

ma con un debole SHF

da 0,10 a 0,20 Classici impianti per il “Confort” Grandi magazzini, banche, officine

da 0,05 a 0,10 Impianti con grandi carichi Grandi magazzini, ristoranti,

sensibili o che richiedono grossi officine

quantitativi d’aria esterna

da 0 a 0,10 Impianti con tutta aria esterna Ospedali, sale ospedaliere,

laboratori

TAVOLA 23 - VALORI COMUNI DEI FATTORI DI BY-PASS (PER DIVERSE APPLICAZIONI)

83TAVOLE

LUNGHEZZAPollici (inch, in) = 2,54 centimetri (cm)Piedi (foot, ft) = 0,3048 metri (m)

Centimetri (cm) = 0,3937 pollici (inch, in)Metri (m) = 3,2808 piedi (foot, ft)

SUPERFICIPollici quadrati (sq in) = 6,4516 cent. quadr. (cm2)Piedi quadrati (sq ft) = 0,0929 metri quadr. (m2)

Centim. quadrati (cm2) = 0,1550 pollici quadrati (sq in)Metri quadrati (m2) = 10,7639 piedi quadrati (sq ft)

VOLUMEPollici cubi (cu in) = 16,387 centim. cubi (cm3)Piedi cubi (cu ft) = 0,0283 metri cubi (m3)Galloni (gal. USA) = 3,785 litri (l)Galloni Imperiali (gal. Inghilterra) = 4,546 litri (I)

Centim. cubi (cm3) = 0,06102 pollici cubi (cu in)Metri cubi (m3) = 35,3148 piedi cubi (cu ft)Litri (l) = 0,2641 galloni (gal. USA)Litri (l) = 0,2199 gal. Imperiali (gal. Inghilterra)

VELOCITÀ PORTATAft/min (FPM) = 0,00508 m/sgal/min (GPM, USA) = 0,227 m3/hcu ft/min (CFM) = 1,70 m3/hlb/min = 27,216 kg/hmph = 1,6093 km/h

m/s = 196,85 ft/min (FPM)m3/h = 4,403 gal/min (GPM, USA)m3/h = 0,5886 cu ft/min (CFM)Kg/h = 0,0367 ib/minKm/h = 0,6214 m/oh

ENERGIABTU = 0,252 KcalBTU/lb = 0,556 Kcal/KgBTU/sq ft = 2,712 Kcal/m2

Ton = 3024 Frig/h

Kcal = 3,968 BTUKcal/Kg = 1,80 BTU/lbKcal/m2 = 0,3687 BTU/sq ft1000 Frig/h = 0,331 Ton

PESOOnce (oz) = 28,35 grammi (g)libbre (lb) = 0,453 chiligrammi (Kg)lb/cu ft = 16,0183 Kg/m3

lb/sq ft = 4,883 Kg/m2

Grammi (g) = 0,0353 once (oz)Chilogrammi (Kg) = 2,2046 libbre (lb)Kg/m3 = 0,0626 lb/cu ftKg/m2 = 0,8048 lb/sq ft

PRESSIONElb/sq in (psi) = 0,0703 Kg/cm2 (at)at (Kg/cm2) = 14,224 lb/sq in

TAVOLE 24 - TAVOLA DI CONVERSIONE DELLE UNITÀ DI MISURA INGLESIIN UNITÀ DEL SISTEMA METRICO E VICEVERSA

84 TAVOLE

ALCUNI FATTORI DI CONVERSIONE TRA LE UNITÀ DEL SISTEMA METRICOE QUELLE DEL SISTEMA INTERNAZIONALE S.I.

Grandezza Unità sistema metrico Fattore di Unità sistema S.I.moltiplicazione

Lunghezza metro (m) 1 metro (m)

Superficie metro quadrato (m2) 1 metro quadrato (m2)

Volume metro cubo (m3) 1 metro cubo (m3)

Tempo secondo (s) 1 secondo (s)

Peso (massa) chologrammo (Kg) 1 chilogrammo (Kg)

Velocità chilogrammo (Km/h) 0,278 metri/secondo (m/s)

Velocità giri/minuto (g/min) 0,0167 giri/secondo (g/s)

Portata metri cubi/ora (m3/h) 0,278 litri/secondo (l/s)

Portata chilogrammi/ora (Kg/h) 0,278 • 10-3 chilogrammi/secondo (Kg/s)

Portata litri/ora (l/h) 0,278 • 10-3 litri/secondo (l/s)

Pressione millimetri di colonna d’acqua (mm c.a.) 9,807 Pascal (Kpa)

Energia Wattora (Wh) 3600 Joule (J)

Energia Chilovattora (Kwh) 3600 Chilojoule (KJ)

Energia Chilocaloria (Wcal) 4186,7 Joule (J)

Potenza elettrica Watt (W) 1 Watt (W)

Potenza elettrica Watt (W) 1 Joule/secondo (J/s)

Potenza elettrica Chilowatt (Kw) 1 Chilojoule/secondo (KJ/s)

Potenza meccanica Cavallo capore (CV) 735,5 Watt (W)

Potenza termica Chilocaloria/ora (Kcal/h) 1,163 Watt (W)

Contenuto di calore(Entalpia) Chilocaloria/chilogrammo (Kcal/Kg) 4186,7 Juole/chilogrammo (J/Kg)

Contenuto di calore(Entalpia) Chilocaloria/chilogrammo (Kcal/Kg) 4,1867 Chilojuole/chilogrammo (KJ/Kg)

Calore specifico Chilocaloria/chilogrammo- grado °C 4,1867 Chilojuole/chilogrammo(Kcal/Kg - °C) - grado °K (KJ/Kg - °K)

Coefficiente di Chilocaloria/chilogrammo- grado °C 1,163 Watt/metro quadro - gradro °Ktrasmissione (Kcal/m2 - °C) (W/m2 - K)termica

www.carrier.it

Carrier_ita-listino_2009-8.indd Sez2:24 13-02-2009 17:16:28

C0

00

12

-09

_M

AR

09

- C

op

ista

mp

a

manuale principi condizionamento

Documents