Esempio prova scritta Fondamenti di climatizzazione ambientale

Fondamenti di climatizzazione ambientale – prof. ing. Francesco Romano

Esercitazione 7

Termofisica dell'edificio: Strutture trasparenti, ponti termici e verifica alla formazione di condensa.

Le finestre dell'unità immobiliare sono costituite da moduli aventi larghezza L = 1 m e altezza H = 2 m.

Ciascun modulo è costituito da un telaio in legno, avente ingombro S = 7 cm, e da un vetro semplice avente spessore s = 5 mm e conduttività di 1 W m^-1 K^-1. Il ponte termico vetro-telaio è trascurabile (Ψ = 0 W m^-1 K^-1).

Il telaio ha trasmittanza U_t = 2 W m^-2 K^-1.

In caso di radiazione solare ortogonale alla superficie, il vetro presenta le seguenti caratteristiche:

• Α = 0,06;
• Τ = 0,85;
• ϱ = 0,09.

Esercizio 1

Si chiede di calcolare, considerando come coefficienti adduttivi h_A = 8 W m^-2 K^-1 e h_E = 25 W m^-2 K^-1:

1. La trasmittanza termica del vetro;
2. La trasmittanza termica del vetro trascurando la resistenza termica conduttiva, confrontando il valore con quello determinato al punto 1;
3. La frazione di superficie vetrata della finestra f_v e il perimetro esterno del vetro P_v;
4. La trasmittanza termica della finestra.

Esercizio 2

Si consideri il solo vetro. Nel caso in cui sulla superficie esterna incida una radiazione solare pari a 200 W m^-2, note le temperature dell'aria T_A = 26°C e T_E = 32°C, si richiede in condizioni stazionarie, trascurando la resistenza conduttiva del vetro, di:

1. Schematizzare il problema con l'analogia elettrica;
2. Calcolare la temperatura del vetro;
3. Calcolare il flusso di calore trasmesso all’interno per convezione ed irraggiamento, radiazione emessa dalla superficie del vetro;
4. Calcolare la radiazione trasmessa all’interno attraverso il vetro;
5. Il flusso totale scambiato per convezione ed irraggiamento ed entrante nell'ambiente dovuto alla radiazione solare;
6. Calcolare la temperatura del vetro e il flusso di calore trasmesso per convezione ed irraggiamento, radiazione emessa dalla superficie del vetro, in assenza di irraggiamento, confrontando i valori con quelli determinati ai punti 2 e 3.
7. Il comportamento della superficie trasparente installata nell'edificio può essere descritto, anziché in termini di α, τ e ϱ, attraverso il fattore solare F_v del vetro semplice e lo shading coefficient SC. Considerando i valori di riferimento F_v = 0,87 e SC = 1, si determini il flusso totale scambiato per convezione ed irraggiamento ed entrante nell'ambiente dovuto alla radiazione solare.

Esercitazione 7 1/6

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