03b-impianti di riscaldamento

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

1/24

IMPIANTI DI RISCALDAMENTO

Potenza per ambiente

Dal calcolo del Cde delle dispersioni invernali si ottiene

la potenza necessaria alledificio (W)

Qt = Qd + Qv

Che deve essere nota anche per ogni singolo ambiente,per il dimensionamento dei terminali.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

2/24

Maggiorazioni della potenza

Il funzionamento in regime intermittente porta ad una

efficienza minore dellimpianto, che viene consideratanella UNI 7357, imponendo una maggiorazione.

La necessit di cautelarsi da errori e da situazioniambientali straordinarie impone inoltre di attuare delleulteriori correzioni: la norma UNI 10379 suggerisce unamaggiorazione non inferiore al 20%.

Qloc UNI 7357 Qint UNI 10379 Qterm

Impianto a RADIATORI

Il radiatore, a rigore, scambia per irraggiamento solamente circa il20-30% della potenza totale, mentre il resto viene scambiato perconvezione. La superficie utile allirraggiamento solo la frontale,

mentre per la convezione conta la superficie totale del radiatore.La potenza nominale del radiatore ottenuta secondo le normativedi prova, mediante la seguente relazione:

Qn = c (tn)nDove:

c = parametro caratteristico del radiatore

tn = differenza di temperatura media tra la superficie del radiatore

e lambiente (nominale, normalmente 50C)n = esponente che dipende dallo scambio termico (4/3 in regimeturbolento

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

3/24

Potenza nominale

Calcolo radiatore

Potenza dispersa dallambiente(magg.)/

potenza emessa dal singolo elementoscelto = nelementi radiatore

Ad es. Qamb = 750 W Qn= 20,3 W

nel. = 750/20,3 =36,9 el.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

4/24

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

5/24

Potenza a diversa temperatura

Q = Qn (t /50)n

esempio

t = 30c

Qn = 20,3 W

Q = 20,3 x (30/50)1,28832 = 10,5 W

(circa la met della potenza)

Tipologie di attacchi

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

6/24

Accessori di montaggio

Valvola

Detentore Valvola di

sfogo aria Supporti tappi

Collocamento ideale dei radiatori

I radiatori ben collocatisono posti di solito in una

rientranza della parete, o sotto una piccola mensola, inmodo che la turbolenza dellaria venga aumentatanella zona sopra al radiatore stesso, aumentando cosilo scambio termico, e le linee di flusso venganopiegate verso il centro della stanza.

Il radiatore sotto la finestra inoltre irradia verso ilcentro della stanza e la parete opposta, e produce uncircolo daria benefico.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

7/24

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

8/24

materiali per radiatori

Acciaio

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

9/24

materiali per radiatori

Ghisaalluminio

Altri tipi di corpi scaldanti

Piastre radianti

Termoconvettori Ventilconvettori (fan-coils) Aerotermi* Pannelli radianti (a pavimento, a parete, a soffitto) Tubi alettati Tubi radianti (fumi caldi)* Unit termoventilanti*

Terminali a induzione*terminali utilizzati soprattutto in campo industriale

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

10/24

Piastre radianti

Piastre metalliche saldate fra loro. Allinterno scorre il fluido

termovettore.Scambio termico prevalente per convezione naturale. Contributoirraggiamento maggiore dei radiatori.Facile pulibilit per la scarsa aderenza polvere.Installati a parete o in nicchia (valide le considerazioni fatte per iradiatori).Realizzate generalmente in pezzo unico in acciaio. Aumentosuperficie per migliorare la resa termica (doppia piastra con alette).

Termoconvettoriconvez. naturale 90% + irraggiamento 10%

Costituiti da batteria alettata alloggiata in un contenitore; si innescaun tiraggio naturale. Diffusione negli anni sessanta (basso costo).Oggi sono sostituiti dai radiatori (ingombro) o i ventilconvettori(efficienza e controllo microclima anche in estate).Posizionamento: incassate nelle pareti (nicchia) o a vista.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

11/24

Tubi alettati

Tubazione dotata di alette in cui scorre fluido termovettore.Richiedono grandi lunghezze.Molto utilizzati in serre, utenze industriali, scuole, ospedali, etc;

installati a vista lungo le pareti o racchiusi entro griglie sagomate.Involucro protettivo.Rispetto al termoconvettore rinunciano alleffetto camino.Potenza termica misurata secondo la Norma UNI 6514 (fornita per1m di sviluppo del tubo):

Caratteristiche fluido termovettoreAria ambienteDiametro tubo, passo e altezza alette.

Negli impianti ad aria primaria (terziario): riscaldamento superficifredde.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

12/24

UNIT TERMINALI A PREVALENTECONVEZIONE FORZATA

VENTILCONVETTORI

Simile altermoconvettore conincorporato unventilatore.

Anche raffrescamento

estivo; condensa delvapore acqueo(TSUPBATT < TRUG) chedeve essereallontanato.

Presa daria (dal basso o frontale)

Batteria/e alettata/e (fan-coil a 2 o 4 tubi: il 4 tubi pi costoso ma moltoefficiente)

Filtro aria (manutenzione e/o sostituzione)

Ventilatore (velocit selezionabili). RumoreCustodia apparato. Lamiera verniciata o materiale plastico.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

13/24

Istallazione a terra, a soffitto (verificare il lancio per evitare stratificazioni dellaria).

Controllo: velocit e quindi portata, temperatura.

Edifici con occupazione limitata: uffici, edifici aperti al pubblico.

Oltre alla potenza termica deve essere valutata la portata (valore minimoconsigliato: 5 ricambi orari per garantire uniformit di temperatura).

Utilizzati in impianti ad aria primaria cui demandato compito della ventilazione.

Posizionamento: vedi radiatori + attenzione lancio aria onde evitare fastidiosecorrenti daria.

AEROTERMI

Corpi scaldanti costituiti da una batteria alettata su cui un ventilatore fa circolareuna determinata portata daria.

Contenitore e supporto allapparato.

Alette deflettici orientabili e diffusori.

Dimensioni ridotte e grandi portate daria: locali ampi, quali magazzini, palestre,autorimesse, officine, ed ambienti industriali in genere.

Alimentati ad acqua calda e vapore (raramente).

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

14/24

Installati a soffitto (lancio verticale)ed a parete (lancio orizzontale); perambienti molto alti si ha solo lancioverticale con batteria che avvolge ilventilatore.

Controllo effetti di galleggiamentodellaria trattata: angolo aperturagetto (diffusore).

Collocazione: evitare di investireloccupante con l getto daria (TMAX=45-50C).

Rumorosit.

Versione solo ricircolo o anche conaria esterna di ricambio(servocomando . termostato).

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

15/24

UNIT TERMINALI A PREVALENTE SCAMBIOTERMICO RADIATIVO

PANNELLI RADIANTI

Pannelli a bassa temperatura, 30- 45C la temperatura dellacqua allinterno,sono usati per impianti di riscaldamento, ma ultimamente anche per ilraffrescamento estivo, facendo circolare nello stesso impianto acqua fredda.Questi ultimi possono essere:

A pavimento (i pi diffusi)

A parete

A soffitto (soprattutto per raffrescamento)

PANNELLI RADIANTI A PAVIMENTO

Pregi:

Maggior benessere a parit ditemperatura dellaria

Minori vincoli per larredamento

Temperatura del pavimento ottimale

Risparmio energetico se abbinati acaldaie a condensazione

Taglio termico nei confronti delterreno o di zone non riscaldate(autorimesse, cantine)

Difetti:

Elevata inerzia termicaMaggiore spessore massetto

Interferenza con altri imp.a pav.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

16/24

PANNELLI RADIANTI A PAVIMENTO

Serpentina semplice

Sono necessari giunti di dilatazione sul pavimento

PANNELLI RADIANTI A PARETE

Tutelano dalle pareti fredde (da installare quindi preferibilmente sulle paretiesterne)

Problemi di arredabilit degli ambienti (anche quadri, mensole, armadi)

Interferenze con altri impianti (elettrici soprattutto)

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

17/24

PANNELLI RADIANTI A SOFFITTO

Da utilizzare preferibilmente se debbono fare anche il raffrescamento

Esiste anche la versione a secco (controsoffitto)

Possibili problemi di stratificazione in riscaldamento (si perde il contributoconvettivo)

In raffrescamento necessario controllare lumidit (temperatura di rugiada)(osservazione valida anche per pavimento e parete)

STRISCE RADIANTI A SOFFITTO

Simile al pannello radiante ma operante con temperature pi elevate

Estensione ridotta.

Installazione a soffitto.Costituiti da piastra sagomata in acciaio o alluminio (s=1-1,5 mm).

Ad essa sono collegati i tubi in cui scorre il fluido termovettore.

Nella parte superiore il pannello isolato termicamente.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

18/24

TUBI RADIANTI

Operante con temperature pi elevate. Sono alimentati a gas, nei tubigirano i fumi della combustione i quali scaldano il tubo stesso fino atemperature molto elevate (superiori a 150C)

Estensione ridotta. Nella parte superiore il pannello isolatotermicamente e dotato di riflettore.

Installazione a soffitto a grande altezza (min 5m)

Basso costo

Possibilit di trattaresolo le zone conpresenza di persone

IMPIANTI AD ARIA

Allinterno di unaunittermoventilanteavviene ilriscaldamentodellaria la quale,con lausilio di unventilatore e di unarete dicanalizzazioni vieneinviata agli ambientida riscaldare

Questo tipo di

impianto verrtrattato nel dettaglioinsieme agli impiantidi condizionamento

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

19/24

DISTRIBUZIONE DEL FLUIDO CALDOimpianti ad acqua

Allinterno di una unit Esistono diversi modi di collegare i terminali traloro ed alla caldaia: per gli edifici ad uso civile principalmente vengonoutilizzati 3 tipi di distribuzione diversa:

Monotubo

A due tubi

A collettori

Impianti monotubo

Si tratta di una distribuzione ad anello sul perimetro dellambiente dascaldare in cui i corpi scaldanti sono posti in serie. In passato venivautilizzato specialmente nelledilizia a basso costo, in quanto consenterisparmi sul costo delle tubazioni.

difficile fornire uniformit di prestazioni tra i vari radiatori

Richiede radiatori particolari

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

20/24

Impianti a due tubi tradizionali

E il tipo di distribuzione che consente minor impiego di tubazioni senzaprecludere la possibilita di regolare il singolo terminale, come avvienenella monotubo. Consiste nel servire in serie e parallelocon due tubi idiversi terminali che prendono il fluido dal tubo di mandata e lo scaricanosu quello di ritorno.

Impianti a collettori (modul)

E il tipo di distribuzione pi utilizzato nelledilizia residenziale.

Il fluido caldo dalla caldaia viene portato ad un collettore, dal quale

vengono alimentati i singoli terminali, con due tubi ciascuno.Il sistema consente la regolazione ambiente per ambiente ed una ottimaequilibratura dei circuiti, cosa pi difficile con gli altri sistemi.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

21/24

Portata dacqua di un circuito

Dipende dalla potenza termica necessaria al riscaldamento della

zona servita dal circuito, secondo la formula

Dove la portata massica (l/s o m3/h) (talvolta indicata con G)c il calore specifico del fluido in esame (per lacqua 4,18 kJ/kgK)

t la differenza di temperatura tra mandata e ritorno del circuito

Pertanto, individuata la potenza ed il t (che dipende dal terminale)risulta individuata anche la portata

tcmQ = &

m&

Scelta e dimensionamento delle tubazioni

In funzione delleportate dacquanecessarievengonodimensionati itubi che possano

garantire taliportate.

Esistono variemodalit dicalcologeneralmenteriassunte intabelle o graficiche mettono in

relazione portatadacqua,diametro del tuboe perdita dicarico relativa.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

22/24

Calcolo della prevalenza del circuito

Deriva dalla sommatoria delle perdite di carico lineari ed accidentali (curve,derivazioni, valvole, terminali dimpianto, etc.)

elettropompe

Servono a far circolare lacqua negli impianti diriscaldamento. Debbono essere dimensionate inbase a:

Portata dacqua necessaria al circuito

Perdita di carico dello stesso (prevalenza)

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

23/24

Curve caratteristiche

La scelta di una pompa vienefatta utilizzando grafici simili aquello a destra, incrociando la

curva del circuito con una dellecurve delle pompe disponibili.

Possono esistere pi curvecaratteristiche in funzione delnumero di giri del motore

Centrale termica

Ne esistono di molto diverse a seconda della potenzialit, del tipo dicombustibile utilizzato, delledificio servito.

8/7/2019 03b-Impianti Di Riscaldamento

24/24

Caldaie murali

G tubo gas

AC acqua caldasanitaria

AF acqua da

acquedottoM mandata impiantoriscaldamento

R ritorno impiantoriscaldamento

1 Flussostato sanitario

2 Sonda sanitario

3 Valvola tre vie idraulica

4 Valvola gas

5 Presa pressione tubovalvola/bruciatore

6 Bruciatore

7 Scambiatore primario

8 Cappa fumi

9 Ventilatore

10 Camera stagna

11 Pressostato fumi

12 Sonda mandata

13 Termostato sicurezza

14 Vaso espansioneimpianto

15 Valvola sfogo aria

16 Circolatore caldaia

17 Valvola tre vie(motorizzata)

18 Rubinettosvuotamento impianto

19 Rubinettoriempimento impianto

20 By-pass regolabile

21 Pressostato impianto

22 Valvola di sicurezza 3bar

23L imitatore di flusso