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CALCOLO DEI CARICHI TERMICI ESTIVI
Heat extraction e calcolo della temperatura
Il calcolo della quantità oraria di calore fornita dall'impianto e della temperatura effettiva dell'aria interna all'ambiente costituisce l'ultimo stadio della elaborazione del programma. In questo stadio viene ricostruito il processo basico in gioco nell'ambiente; in altri termini viene soddisfatto il bilancio termico del sistema termodinamico dell'aria ambiente (prima legge della termodinamica).
Ad ogni istante la quantità di calore richiesta dall'ambiente deve essere uguale e opposta in segno alla quantità eventualmente fornita dall'impianto. Vale cioè la relazione:
in cui Qτ è il carico totale all’ora t, ERt è la potenza erogata dall’unità di raffreddamento all’ ora t, V è la portata d’aria d’infiltrazione [l/s], r è la densità (kg/m3), cP il calore specifico dell’aria (kJ/kg), tiτ è la temperatura ambiente effettivamente all'ora t, trc è la temperatura interna di progetto.
Nei calcoli effettuati fino ad ora, la temperatura dell’ambiente è stata assunta costante. In realtà il suo valore oscilla sempre di qualche grado intorno alla temperatura di set point, cioè quella impostata sul sistema di regolazione.
È possibile calcolare questa deviazione ha sul carico di raffreddamento totale usando sempre la teoria delle funzioni di trasferimento. Per fare questo occorre però dare qualche informazione in più relativamente alle caratteristiche delle unità terminali.
Dall’applicazione della teoria delle funzioni di trasferimento, la relazione che lega temperatura dell’aria ambiente e l’heat extraction è la seguente:
in cui Q è sempre il cooling load calcolato al tempo t e pi e gi sono coefficienti delle funzioni di trasferimento dell’ambiente riportati nella tab.34 a Pag. 26.37.
Per quanto riguarda ERt, esso rappresenta la potenza erogata dall’unità di raffreddamento all’ ora t e quindi sottratta all’ambiente. Il suo valore può essere calcolato approssimativamente attraverso la seguente espressione lineare:
dove Wt e S sono parametri caratteristici delle prestazioni delle unità di raffreddamento, trt è la temperatura interna al tempo t.
Tale relazione lineare è valida quando trt è compresa nel range di temperatura del sistema di regolazione (in Mc4Suite è il valore del Differenziale ± presente nella maschera delle zone impiantistiche).
Al di fuori di questo range, ERt assumerà il valore ERmax massimo o ERmin minimo secondo che la temperatura sia al di sopra o al di sotto di questo range.
All’interno del range di regolazione, il valore di ERt si calcola secondo l’equazione:
S é dato dalla differenza tra ERmax e ERmin diviso il range del sistema di regolazione; Wt invece è dato dalla seguente relazione:
dove t*rt è la temperatura di set point del termostato.
Mettendo a sistema queste due equazioni, e ricavando il termine It dalla Eq. 47 riportata a Pag.26.37, si ricava ERt e Wt . Se ERtcalcolato con queste espressioni è maggiore/minore di ERmax o ERmin, il suo valore verrà preso uguale rispettivamente a questi stessi valori.
La temperatura dell’ambiente
ad una certa ora sarà uguale a:
COLLEGAMENTI: