TEMA ESAME 2015 ERGON
IMPIANTO ESTIVO AD ARIA PRIMARIA CON FAN COIL
La UTA tratta solo la portata ma necessaria a garantire il rinnovo dell'aria Il resto del carico termico sensibile lo vincono i FAN COIL.
Roma TE 31 °C TA 25 °C Ur E 55 % Ur A 50 °C psat E 4485 Pa psat A 3171 Pa xE 0,0155 Kg/Kg as xA 0,0099 Kg/Kg as hE 70,87 KJ hA 50,32 KJ pvap A 1585,4 Pa pv = p * w / (0,622+ w)
Numero medio persone 100 dalla T ru =(-430,22+237,7*ln(pv/100))/(-ln(pv/100)+19,08)
Potenze termiche estive: TA rug. 13,9 °C
Qs ΔT e irraggiam. 20000 w
Qs macch. E luci 10000 w
Calore prodotto da persone in ufficio attività moderata
Qs 75 w
Ql 55 w
SOLUZIONE ANALITICA
Portata di vapore equivalente emesso dalle persone
m vap 1 persona 2,16E-05 Kg/s dalla Ql=mv*(2501+1,805*T)
m vap tot 0,00216 Kg/s
Portata minima aria rinnovo uffici open space (7 litri/s a persona)
ma rinnovo 7 l/s
ma tot (tutta esterna) 0,84 Kg/s
Variazione umidità specifica nell'ambiente dovuta alle persone Δx = m vap. / ma 0,0026 Kg vap/ Kg as
xi del p.to immissione 0,0073 Kg vap/ Kg as -> xa - Δx
Ipotizziamo Ti immiss. 15 °C --> 10°C inferiore alla Ta
L'entalpia del punto di immissione vale quindi:
entalpia hi = 33,58 KJ/kg h = (1,006+1,805*w) *T + 2501*w [kJ/kg]
psat I 1701 Pa
p vapore 1178 Pa pv = p * w / (0,622+ w)
UR I = pv / psat *100 69,2 % Potenza totale sensibile
Qs tot. 37500 w 37,5 Kw
xf = xi 0,0073 Kg vap/ Kg as
pv f = psat f 1177,8 Pa --> pv = p * w / (0,622+ w) sulla curva saturazione 100%
1177,8 1178,2
Ricavo T da opportune tabelle o per tentativi dalla formula empirica p_sat=0,0496965*T^3+0,979515*T^2+46,9035*T+609,484
Tf x tentativi 9,4
UR f 100 % --> saturazione
psat f 1178 Pa
xf 0,0073 Kg/Kg as
hf 27,88 KJ
Potenze termiche nella UTA
QBF = ma (he-hf) 36,1 Kw potenza batteria fredda QBC = ma (hi-hf) 4,8 Kw potenza batteria calda La quota di calore sensibile fornita dalla portata di aria ma è pari a
Qs aria= ma Ct (Ta-Ti) 8450,4 w 8,5 Kw
FAN COIL
Devono fornire la maggior parte del calore sensibile necessario a vincere le dispersioni termiche. La quota di calore sensibile che deve essere fornita dai fan coil vale quindi
Qfc= Qs tot. - Qs aria 29049,6 w 29,0 Kw
Alimentiamo i FAN COIL con acqua refrigerata come x la BF della UTA
T in batteria 6 °C
DT batteria 5 °C
T out batteria 11 °C
Tmedia batteria 9,5 °C
La portata di acqua per i FAN COIL varrà
m H2O FC 1,39 Kg/s dalla P = m Ct DT
Con una velocità dell'acqua pari a 1 m/s il diametro del tubo varrà
Area 0,001388 m2
d 42 mm
La portata di acqua nella BF della UTA varrà
m H2O BF 1,73 Kg/s dalla P = m Ct DT
Con una velocità dell'acqua pari a 1 m/s il diametro del tubo varrà
Area 0,001725 m2
d 47 mm
La portata complessiva di acqua refrigerata vale
mf H2O tot 3,11 Kg/s
Con una velocità dell'acqua pari a 1 m/s il diametro del tubo in uscita dal gruppo frigo varrà
Area 0,003113 m2
d 63 mm
°C --> media della batteria fredda
