Dimensionamento di un impianto aria primaria e fan-coils

STUDIO

MEDICO 16,00 49,80 83,00 1,00 35,00 90,00 2,20 150,00 250,00

ATT.MOTORIE 50,00 148,40 9236,00 4,00 140,00 130,00 2,80 150,00 250,00

CORRIDOIO 96,50 303,20 219,00 10,00 350,00 190,00 3,50 150,00 250,00

PSICOTERAPIA 30,00 95,80 232,00 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

CUCINA 29,80 56,10 2148,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

SALA PRANZO 60,00 183,90 6197,00 40,00 1400,00 320,00 4,90 150,00 650,00

ATT.OCCUPAZ. 48,30 134,00 9175,00 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

SPOGLIATOIO 19,20 63,70 2334,00 4,00 140,00 130,00 2,80 150,00 250,00

SPOGLIATOIO 18,90 64,50 2313,00 4,00 140,00 130,00 2,80 150,00 250,00

STUDIO

MEDICO 16,00 50,40 84,00 1,00 35,00 90,00 2,20 150,00 250,00

ATT.OCCUPAZ. 48,00 133,10 8249,00 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

7

Company General Use

PIANO TIPO

Area Volume Persone Portata Canali Ø

ZONA (mq) (mc) Qsle (W) (n°) (mc/h) (mm) Velocità (m/s) h (mm) b (mm)

ATTESA 11,80 33,90 2336,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 1 18,60 73,70 825,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 2 18,60 73,70 852,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 3 18,60 73,70 852,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 4 18,60 74,70 860,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 5 18,60 74,70 1022,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 6 18,60 73,70 938,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 7 18,60 73,70 938,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 8 18,60 73,70 938,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 9 18,60 73,70 938,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

ATT.MOTORIE 39,00 123,80 1893,00 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

CORRIDOIO 87,60 303,20 229,00 10,00 350,00 190,00 3,50 150,00 250,00

PSICOTERAPIA 30,00 93,90 4716,00 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

LOC.OPERATORI 15,00 46,60 2243,00 1,00 35,00 90,00 2,20 150,00 250,00

CUCINA 27,00 56,10 2427,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

SALA PRANZO 26,00 81,90 4213,00 18,00 630,00 240,00 3,90 150,00 350,00

ATT.OCCUPAZ. 36,00 112,50 3938,00 18,00 630,00 240,00 3,90 150,00 350,00

SOGGIORNO 32,00 97,10 1985,00 18,00 630,00 240,00 3,90 150,00 350,00

SPOGLIATOIO 13,00 49,60 1967,00 4,00 140,00 130,00 2,80 150,00 250,00

STUDIO

MEDICO 15,20 48,00 1967,00 1,00 35,00 90,00 2,20 150,00 250,00

Inverno:

Considerando inoltre che il carico latente per persona vale 50 kcal/h (riferito a 21°C), per l’attività di tipo

sanitario si ha: Qli = n° persone * 50/0.86 [W]

PIANO TERRA

Volume Canali Ø

ZONA Area (mq) (mc) Qsle (W) Pers (n°) Port (mc/h) (mm) Velocità (m/s) h (mm) b (mm)

ATTESA 35,00 114,90 7044,50 10,00 350,00 190,00 3,50 150,00 250,00

SEGRETERIA 23,40 61,20 1297,20 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

DIREZIONE 23,40 64,50 1375,50 1,00 35,00 90,00 2,20 150,00 250,00

STUDIO

MEDICO 16,00 49,80 807,20 1,00 35,00 90,00 2,20 150,00 250,00

ATT.MOTORIE 50,00 148,40 3042,00 4,00 140,00 130,00 2,80 150,00 250,00

CORRIDOIO 96,50 303,20 3155,20 10,00 350,00 190,00 3,50 150,00 250,00

PSICOTERAPIA 30,00 95,80 1763,40 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

CUCINA 29,80 56,10 1220,60 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

SALA PRANZO 60,00 183,90 3216,60 40,00 1400,00 320,00 4,90 150,00 650,00

ATT. OCCUPAZ. 48,30 134,00 2552,70 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

SPOGLIATOIO 19,20 63,70 817,20 4,00 140,00 130,00 2,80 150,00 250,00

SPOGLIATOIO 18,90 64,50 1107,20 4,00 140,00 130,00 2,80 150,00 250,00

STUDIO

MEDICO 16,00 50,40 2140,60 1,00 35,00 90,00 2,20 150,00 250,00

ATT. OCCUPAZ. 48,00 133,10 2876,00 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

8

Company General Use

PIANO TIPO

Area Volume Persone Portata Canali Ø

ZONA (mq) (mc) Qsle (W) (n°) (mc/h) (mm) Velocità (m/s) h (mm) b (mm)

ATTESA 11,80 33,90 848,00 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 1 18,60 73,70 1323,50 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 2 18,60 73,70 1323,50 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 3 18,60 73,70 1323,50 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 4 18,60 74,70 1746,20 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 5 18,60 74,70 1741,40 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 6 18,60 73,70 1313,30 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 7 18,60 73,70 1313,30 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 8 18,60 73,70 1313,30 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

CAMERA 9 18,60 73,70 1313,30 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

ATT.MOTORIE 39,00 123,80 2249,50 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

CORRIDOIO 87,60 123,70 1646,70 10,00 350,00 190,00 3,50 150,00 250,00

PSICOTERAPIA 30,00 93,90 2140,60 8,00 280,00 175,00 3,20 150,00 250,00

LOC.OPERATORI 15,00 46,60 974,10 1,00 35,00 90,00 2,20 150,00 250,00

CUCINA 27,00 56,10 1330,40 2,00 70,00 100,00 2,30 150,00 250,00

SALA PRANZO 26,00 81,90 2139,90 18,00 630,00 240,00 3,90 150,00 350,00

ATT.OCCUPAZ. 36,00 112,50 2165,80 18,00 630,00 240,00 3,90 150,00 350,00

SOGGIORNO 32,00 97,10 1921,90 18,00 630,00 240,00 3,90 150,00 350,00

SPOGLIATOIO 13,00 49,60 1093,30 4,00 140,00 130,00 2,80 150,00 250,00

STUDIO

MEDICO 15,20 48,00 1086,10 1,00 35,00 90,00 2,20 150,00 250,00

9

Company General Use

PORTATA ARIA ESTERNA

Si considera una portata di aria esterna introdotta negli ambienti (aria esterna trattata nell’UTA)

pari a 35 mc/h a persona.

Pertanto la portata di aria esterna introdotta nella camera tipo sarà:

n. 2 persone * 35= 70 mc/h

Pertanto la portata di aria esterna introdotta nella camera tipo sarà

Pe = 70 mc/h

La portata di aria esterna sarà introdotta in ambiente circa neutra (20 C°) nel periodo invernale e

sarà introdotta con un ΔT inferiore alla temperatura ambiente di 10 °C nel periodo estivo.

E per tutto il fabbricato composto da 4 piani vale:

Pe tot= 14945 mc/h

POTENZIALITÁ TERMICA E FRIGORIFERA DELLE BATTERIE UTA

Prima di procedere al calcolo delle batterie di preriscaldamento, postriscaldamento, raffreddamento e

deumidificazione è necessario determinare il valore dell’umidità specifica (Xi) di introduzione dell’aria in

ambiente per garantire il controllo dell’Umidità relativa (U.R.) dell’aria ambiente.

Il valore dell’umidità specifica (Xi) dell’aria trattata dall’UTA per il controllo dell’U.R. ambiente è inferiore,

sia in estate che in inverno, dell’umidità specifica dell’aria ambiente (Xa) in quanto le persone producono

sempre vapore.

Estate

Abbiamo precedentemente determinato il calore latente dovuto alle persone che vale:

Q lat totale estivo = 26721 [W]

Dividendo tale valore per il carico latente unitario (nel sistema tecnico circa 0.6 kcal per fare evaporare un

grammo di acqua o per fare condensare un grammo di vapore) si ottiene che la quantità di vapore prodotta

in un’ora vale: W=26721*0.86/0.6= 38300 grammi/h

Abbiamo precedentemente determinato la portata totale di aria esterna trattata dall’UTA che vale:

Pe totale = Pe = 38300 mc/h.

Il vapore prodotto dalle persone va ad incrementare di un ΔX (Xa-Xi) l’umidità specifica dell’aria introdotta

in ambiente al valore Xi: tale incremento si può calcolare dividendo la quantità di vapore prodotta in un’ora

(in grammi) per la portata d’aria esterna trattata dall’UTA (in kg/h) per cui si ha:

ΔX = (X -X ) = W/Pe = 38300/(1.2*14945) = 2.13 g/kg

a i 10

Company General Use

Si introduce negli ambienti l’aria trattata dall’UTA con un ΔX pari alla metà del valore calcolato al punto

precedente; in pratica si considera che l’U.R. ambiente sia controllata al valore di progetto con affollamento

pari al 50% del valore di progetto. Come si può verificare sul diagramma psicrometrico, questo vuol dire

controllare l’U.R. al valore di progetto +/- il 5% (nel nostro caso U.R. compreso fra il 45% in caso di assenza

di persone ed il 55% nel caso di massimo affollamento).

Pertanto considerando che la Xa di progetto (24 °C con il 50% di U.R.) vale 9.3 g/kg, la Xi di introduzione

deve essere uguale a: X =X -ΔX/2=9,3-2.13/2 = 8.23 g/kg

i a

Pertanto la batteria di raffreddamento e deumidificazione deve portare l’aria dalle condizioni esterne

(T =34 °C, U.R. = 50%, Xe = 17 g/kg, He = 18.4 kcal/kg) alle condizioni corrispondenti ad U.R. = 100% ed

e

Xi = 8.23 g/kg.

In realtà le batterie ad acqua refrigerata non possono deumidificare l’aria fino alla saturazione ma in

funzione della loro costituzione (n° di ranghi) a valori vicini al 70%.

Considerando che la batteria dell’UTA porta l’aria ad Xi = 8.23 g/kg ed ad una U.R. del 70% si ha che l’aria

all’uscita dalla batteria (indicata con il pedice R) si troverà nelle condizioni seguenti:

U.R. = 70%

T = 18 °C

r

J = 10.5 kcal/kg

r 11

Company General Use

Pertanto la potenzialità frigorifera della batteria di raffreddamento e deumidificazione vale:

W = 1,2*Pe*(J -J ) = 1,2*14945*(18,3-8,4) = 177547 kcal/h = 206450/0,86 = 206 kW

F e r

Inverno

Abbiamo precedentemente determinato il calore latente dovuto alle persone che vale:

Q lat totale invernale = 22267 [W]

Procedendo analogamente al caso estivo otteniamo una quantità di vapore pari a:

W = 22267*0.86/0.6 = 31916 grammi/h

E procedendo analogamente al caso estivo sia ha che il ΔX vale:

ΔX = (Xa-Xi) = W/1,2PE = 31916/(1.2*14945) = 1.78 g/kg

Pertanto considerando che la X di progetto (20 °C con il 50% di U.R.) vale 7.3 g/kg, la X di introduzione

a i

deve essere uguale a: Xi=Xa-ΔX/2=7,3–1.78/2=6.41 g/kg

Considerando che l’aria dopo l’umidificatore adiabatico non arriva a saturazione ed ipotizzando che possa

arrivare all’85/90%, cui corrisponde per Xi = 6.8 g/kg una T pari a 10 °C, si ottiene che la batteria di

R

preriscaldamento porta l’aria da 0°C a 19 °C, mentre la batteria di post-riscaldamento porta l’aria da 9,5 °C

al valore di 20°C. 12

Company General Use

Pertanto la potenzialità termica delle batteria di pre-riscaldamento vale:

Wpre=1,2*PE*(Je’-Je)=1,2*14945*(6,4-1,75)= 83393 Kcal/h=83393/0,86 =97 kW

Mentre la batteria di post-riscaldamento vale:

Wpost = 1,2*PE*(Ji-Je’) = 1,2*14945*(8,4-6,4) = 35868 Kcal/h = 35868/0,86 = 42 kW

E pertanto la potenzialità termica totale delle batterie di pre e postriscaldamento vale:

W =97+42= 139 kW

batt

POTENZIALIT TERMICA E FRIGORIFERA DEI FAN COILS

Estate

La potenzialità frigorifera di tutti i fan-coils si ottiene sottraendo al carico sensibile max contemporaneo

(Q ) il carico termico sottratto dall’aria primaria introdotta in ambiente ad una temperatura di 10 °C

sm

inferiore di quella ambiente.

Pertanto la potenzialità frigorifera di tutti i fan-coils vale:

Estate:

Piano Terra

Piano Primo e Secondo 13

Company General Us