Validazione dei risultati

La validità dell’eq. (4.31) e dell’eq. (4.32) è stata validata mediante un codice di calcolo, di cui alla ref. [3] e al paragrafo 2.3, nelle più disparate condizioni di ingresso. Sono state effettuate circa cinquemila simulazioni e, per condotti di lunghezza minore di

50 m, nel 90% dei casi, lo scarto è risultato inferiore al 10%, come è possibile rilevare dalla fig. 4.6.

Nella fig. 4.7 è riportato un confronto tra i profili di temperatura dell’aria, tra ingresso ed uscita, ottenuti mediante il modello proposto ed alcuni dati sperimentali ottenuti da Sharan e Jadhav [15].

Nella fig. 4.8 è riportato un confronto con i dati sperimentali ottenuti da Albers [26].

Nella fig. 4.9 è stata riportata la lunghezza del condotto in funzione della temperatura di uscita prefissata, calcolata mediante l’eq. (4.38) confrontandola con i dati sperimentali ottenuti da Tzaferis et al. [8], per un condotto circolare, a parità di condizioni. In relazione invece all’umidità relativa dell’aria in uscita, misure sperimentali ottenute da Wagner et al. [13] hanno dimostrato che l’umidità relativa media oraria in uscita dal condotto è superiore all’80% solo nel 10% dei casi considerati, coerentemente ai risultati forniti, a parità di altre condizioni, dal modello proposto.

0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 L (modello numerico) / m L ( m o d e ll o a n a li ti c o ) / m . -10% +10%

Fig. 4.6 – Confronto tra la lunghezza ottenuta mediante un codice numerico [3] ed il modello analitico presentato 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 L [m] 50 Ta [ °C ] .

Sharan and Jadhav [15] Modello proposto

Fig. 4.7 – Confronto tra i profili di temperatura ottenuti mediante il modello proposto e i dati sperimentali [15]

10 15 20 25 30 0 10 20 30 L [m] 40 Ta [ °C ] .

Albers [31] Modello proposto

Fig. 4.8 – Confronto tra i profili di temperatura ottenuti dal modello proposto e alcuni dati sperimentali [31] 0 20 40 60 27 29 31 Tout (°C) 33 L ( m ) .

Dati sperimentali (Tzaferis et al. [8]) Modello analitico proposto Modello numerico [3]

Fig. 4.9 – Lunghezza del condotto interrato in relazione alla temperatura dell’aria in uscita: confronto con i dati sperimentali [8] e numerici [3].

20 25 30 0 10 20 30 L / m 40 Ta / ° C .

Krarti and Kreider [24] Modello Proposto

Fig. 4.10 – Lunghezza del condotto interrato in relazione alla temperatura dell’aria in uscita: confronto con i dati sperimentali [24] ed il modello proposto.

0,020 0,024 0,028 0,032 0 10 20 30 40 L / m 50 WR .

Codice Numerico [3] Modello Proposto

Fig. 4.11 – Confronto tra i profili di umidità specifica ottenuta dal modello proposto e alcuni dati numerici dalla [3] in corrispondenza della temperatura di parete.

4.9 Conclusioni

E’ stato proposto un modello analitico monodimensionale transitorio che può essere utilizzato per il dimensionamento ed il calcolo delle prestazioni degli EAHEs, considerando le temperature dell’aria attraversante il condotto e in superficie come variabili sinusoidali, senza quindi trascurare l’apporto di calore proveniente dalla superficie del terreno, nonché il surriscaldamento derivante sull’interfaccia di scambio termico e le eventuali condensazioni. Molto soddisfacente è l’accordo con i dati numerici e sperimentali presenti in letteratura.

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CAPITOLO 5 – TECNICHE E SISTEMI INNOVATIVI PER IL