Appunti Fisica Tecnica

SISTEMI DI ALIMENTAZIONE: DIPENDE DAL TIPO DI COMBUSTIBILE:

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- COMB LIQUIDI stoccaggio in serbatoi in lamiera o vetroresina

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- COMB GASS DISTRIBUZIONE A RETE (gas, metano, gas di città o manifatturato) trasportati mediante reti urbane

fino al contatore. Azienda: responsabile del contatore; utente: responsabile parte restante, dal contatore

all’apparecchio di utilizzo. 

- GPL (= gas di petrolio liquefatto) consegnato allo stato liquido in serbatoi

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- COMB SOLIDI derivati dal legno (stoccati in appositi contenitori)

GRUPPI TERMICI: generatori di calore

Attraverso COMBUSTIONE prod energia termica x il sistema

- 2 parti fondamentali: BRUCIATORE (genera la combustione) e CALDAIA (usa la comb x cedere il calore – non tutto – al

fluido termovett che circola nell’impianto)

- La POTENZA TERMICA al FOCOLARE (kW) rappresenta la potenza sviluppata durante la combustione nell’unità di

tempo

- La POTENZA TERMICA UTILE (o NOMINALE) rappresenta la potenza termica effettivamente resa al fluido termovett. La

differenza fra quella AL FOCOLARE e quella UTILE corrisponde alle PERDITE di calore attraverso il CAMINO e il

MANTELLO della caldaia.

- Un generatore di calore si distingue dal punto di vista PRESTAZIONALE in base al RENDIMENTO di COMBUSTIONE (cioè

il rapporto % tra l’en termica trasf da caldaia al fluido termovett utilizzabile e l’en primaria consumata)

CALDAIA a CONDENSAZIONE: tipo quella che ho a casa

Focolare: in alto

Fumi: escono attraverso lo scambiatore (CONTROCORRENTE); scendono, raffreddandosi, l’acqua di ritorno dall’impianto

sale verso il focolare, riscaldandosi, la condensa precipita sul fondo.

BRUCIATORI: apparecchi che miscelano COMBUSTIBILE e COMBURENTE e lo introducono nella camera di combustione x

innescarla. 3 sottosistemi:

- di TRASFERIMENTO: miscela aria e combustibile

- di ACCENSIONE: innesco della miscela

- di SICUREZZA e REGOLAZIONE: controlla corretto svolgimento combustione

BRUCIATORI AD ARIA SOFFIATA: prima dell’accensione eseguono il “prelevaggio” della camera di combustione x garantire

assenza di gas fuoriusciti durante le fasi di inattività.

POMPE DI CALORE:

Dimensionamento:

- le pdc geotermiche funzionanti con H2O sotterranea o a sistema aperto hanno 3,5 < COP > 5,2. Quelle a circuito

chiuso: 3 < COP > 5

- NON conviene dimensionare copertura carico termico > 60/70% della potenza di progetto (così la pdc fornisce 95% en

necessaria)

- Pdc ad acqua di falda: 0,45 < portata > 0,75 (l/s) ogni 10 Kw di potenza scambiata

- Pdc geotermiche a sonde verticali: profondità tra 20/60 m; a seconda del tipo di TERRENO la POTENZA SCAMBIATA è

tra i 25 e 80 W/m lineare di tubazione.

- Pdc geotermiche a serpentine orizzontali: tubi a profondità tra 0,8 e 1,8 m. potenza termica estraibile: tra i 10 e i 40

W/m2 di terreno occupato.

ELETTROPOMPE di CIRCOLAZIONE:

Pompe in LINEA o a BASAMENTO o in LINEA GEMELLARE + TURBINA gemellare multistadio

Valvole di INTERCETTAZIONE: a OTTURATORE o a SFERA o a SARACINESCA

Valvole e Raccordi:

- Barilotto sfogo aria

- Valvola radiatore

- Detentore

- Raccordi x tubazioni in rame

TERMINALI SCALDANTI: o apparecchi di utilizzazione o corpi isolanti

Scopo: trasf calore prodotto dal gruppo termico e distribuito dalla rete idraulica direttam ai singoli locali garantendone

comfort

• In base a come scambiano calore con ambiente:

- A prevalente CONVEZIONE NATURALE: radiatori, piastre radianti, …

- A prevalente CONVEZIONE FORZATA: aerotermi, ventilconvettori, …

- A prevalente SCAMBIO TERMICO RADIATIVO: a bassa temperatura (pannelli rad a pavim, soffitto, parete),

ad alta temp (strisce rad, …)

• Collocati in posizione e condizioni tali da NON risultare pregiudicata la cessione di calore all’ambiente

NON si devono impiegare nello stesso circuito corpi scaldanti tipo radiatori e convettori.

CALCOLO CARICHI TERMICI ESTIVI

FATTORI CLIMATICI: radiazione solare, temp aria esterna, umidità specifica aria esterna

EDIFICIO: massa strutture fattore di accumulo (sist di oscuramento, rad sol attrav vetri, rad e trasmiss pareti e tetto, trasm

escluse pareti e tetto)

UTENZA: infiltrazione e ventilazione, carichi interni (persone, illuminazione, altre apparecchiature, canali, ventilatore, …)

La POTENZA FRIGORIFERA della macchina refrigerante o del condizionatore viene valutata sulla base del CARICO TERMICO

ESTIVO, cioè della somma di tutti i carichi termici (interni ed esterni) che concorrono ad alterare le condizioni di eq termico fra

l’ambiente confinato e tutto ciò che sta all’esterno di esso.

Gli elem che vi influiscono sono:

- Effetto radiaz solare attrav le strutt trasparenti

- Eff trasmiss calore attrav strutt trasparenti ed opache

- Inerzia termica strutture edificio

- Carichi termici interni dovuti a presenza di persone e apparecchi che emettono calore

- Entrate di calore dovute a infiltrazioni e ricambi d’aria

Impianto climatizzazione per i mesi ESTIVI deve SOTTRARRE a ambiente il calore sensibile e quello latente:

- Calore SENSIBILE: (prevale sul latente) è la somma degli apporti di calore che vogliono aumentare la temp.

Proviene dall’esterno (x eff rad sol, della diff di temp tra esterno e interno – conduzione attrav le strutture

– e dei carichi interni, cioè persone, illuminazione, motori, macchine, …)

- Calore LATENTE: è la somma degli apporti di calore che vanno ad aumentare il contenuto di vapore

nell’aria quindi dell’umidità (senza che la temp aumenti). Deriva dall’apporto di vapore delle persone

(respiraz e traspiraz) e da altre fonti come la cottura di cibi, l’asciugat di indumenti, …

Il calcolo può essere eseguito CON o SENZA il FATTORE di ACCUMULO (le entrate di calore dovute alla rad sol

attrav i serramenti vengono ridotte):

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- CON per il dimensionamento della potenza refrigerante della macchina frigorifera

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- SENZA per il dimensionamento dei terminali

ARIA ESTERNA di VENTILAZIONE:

ARIA ESTERNA = ricambi d’aria x ventilare i locali

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Ricambi d’aria riferiti al VOLUME pers x m3/hpers = m3/h

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Ricambi d’aria necessari alle PERSONE (l/s per persona) vol/h x m3 = m3/h

IMPIANTI SOLARI TERMICI e FOTOVOLTAICI:

sfruttamento delle FER: 50% fabbisogno di ACS / 50% fabb ACS, riscaldam e raffrescamento [copertura]

- pannelli solari termici, pompa di calore geotermica, ad aria, ad H2O, a gas, generatore a biomassa

installazione impianti a FER con Pe=1/50 x S

- pannelli solari fotovoltaici, micro/mini eolico, micro/mini idroelettrico

RADIAZIONE SOLARE:

- può essere convertita in en termica e in en elettrica

- COLLETTORI SOLARI (hanno superf SCURA che assorbe gran parte rad incidente) = x convers term -> solare

- CELLE FOTOVOLTAICHE = conv da solare a elettrica

COLLETTORE SOLARE:

- ASSORBITORE: capta en sol e la trasferisce sottoforma di en term al fluido interno

- COPERTURA TRASPARENTE: passaggio rad sol 0,2 < λ > 3 pm, mentre è opaca alla rad emessa da piastra

con λ > 3 (eff serra)

- ISOLANTE: su pareti lat e su parete opposta a quella ricezione rad, che limita dispersioni term piastra

- TELAIO: racchiude componenti collettore solare e costituisce la struttura di supporto

EN SOL ASSORBITA (nell’unità di tempo) dipende da:

- Condiz climatiche esterne

- Condiz operative

- Caratt costruttive collettore solare

Tipologie costruttive collettore solare PIANO:

- Cond esercizio: tutte le località (lat e latitudine), tutto il periodo dell’anno

- Utilizzo: riscaldam H2O sanitaria e delle piscine, riscaldam H2O x processi industriali a bassa temp,

riscaldam ambienti (piani vetrati selettivi)

Tipologie costruttive collettore solare SOTTO VUOTO:

- Cond esercizio: località bassa temp esterna o bassa insolazione, tutto il periodo dell’anno

- Utilizzo: riscaldam H2O sanitaria, riscaldamento ambienti

Tipologie costruttive collettore solare NON VETRATI:

- Cond esercizio: climi temperati, solo stagione calda

- Utilizzo: riscaldam H2O piscine scoperte, riscaldam H2O x docce di stabilim balneari, campeggi, alberghi

stagionali