Dipartimento di Fisica TecnicaDipartimento di Fisica Tecnica
UNIVERSITÀ DI PADOVA
Impianti di ventilazione
Michele De Carli
Dipartimento di Fisica TecnicaUniversità di Padova
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Principi di ventilazione
•Ventilazione naturale (infiltrazioni, aperture, funzione delle condizioni interne ed esterne)
•Ventilazione meccanica
• Ventilazione ibrida (naturale + meccanica)
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eee XCT
M
,,
iii XCT
M
,,
AMBIENTE
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• Zona occupata;• posto di lavoro, dove le condizioni locali assumono una maggiore importanza
rispetto alle condizioni medie dell’ambiente
Posto di lavoro
Zona occupata
eee XCT
M
,,
iii XCT
M
,,
Zona non occupata
1.8 m 1.2 m
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VENTILAZIONE A MISCELAZIONE
Questo è il modello di riferimento per la maggior parte dei sistemi di distribuzione dell’aria attualmente progettati e realizzati: il movimento dell’aria èprodotto dall’immissione in ambiente di uno o più getti d’aria (aria primaria) con energia cinetica sufficiente per movimentare l’aria ambiente circostante (detta aria secondaria), creare una elevata turbolenza ed ottenere una buona mescolanza
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DEFINIZIONI FONDAMENTALI NELLA TEORIA DEI GETTIVelocità di uscita v0
Fig. 1.1.4
L
0v
Lancio o gittata L Si intende la distanza alla quale la velocità massima dell’aria lungo l’asse del getto, considerato isotermo, per effetto dell’allargamento del getto stesso e del conseguente mescolamento con l’aria ambiente, si è ridotta ad un valore limite, vlim . Generalmente, questo valore è tale da non creare disagio agli occupanti per correnti d’aria e viene fissato pari a vlim = 0.15 ÷ 0.25 m/s, a seconda delle condizioni termoigrometriche
Rapporto di induzione iL’aria immessa con una certa quantità di moto, trascina, nel suo movimento, parte dell’aria ambiente circostante, quindi, in ogni punto del getto, la portata totale in movimento qtot, sarà superiore a quella inizialmente iniettata q0. In ogni punto del getto, si definisce il rapporto:
0qq
i tot= rappresenta la capacità del getto di mescolarsi all’aria ambiente
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Caduta, risalita
Si verifica in presenza di un getto non isotermo e rappresenta la differenza, rispettivamente negativa e positiva, tra l’altezza del centro del diffusore e l’altezza dell’asse del getto in un punto in esame. Generalmente è calcolata al termine della gittata.
0vRisalita
Caduta
Iniezione diaria calda
Iniezione diaria fredda
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Effetto soffitto (o effetto COANDA)
Si verifica quando il getto, in uscita da una bocchetta, situata in prossimità del soffitto (distanza < 30cm), tende ad aderire al soffitto stesso per effetto di una depressione che si crea tra la superficie e il getto, indotta dal tipo di sfogo. La conseguenza è un aumento del lancio e una diminuzione della caduta.
0v
Pressione aria ambiente(forza di galleggiamento)
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VENTILAZIONE A PISTONE
Utilizzo: applicazioni particolari, caratterizzate da valori molto spinti di qualitàdell’aria.
camere bianche per l’industria elettronica, per l’industria farmaceutica, per laboratori particolari;
settore ospedaliero: sale operatorie, reparti di rianimazione, degenze post-trapianti, reparti infettivi.
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M o m e nto 2M o m e nto 1Meccanismo 1 Meccanismo 2
l’aria entra attraverso il terminale nell’ambiente: si verifica la diffusione sul pavimento
il flusso, venuto a contatto con una sorgente termica, si riscalda ed inizia l’ascensione per convezione naturale
VENTILAZIONE A DISLOCAZIONE
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0x
PhS
o
S
q
T
v
z
x
aTd
H
P
Fig. 1.3.5
lunghezza
larghezza
ZONA 3
0>d xd T
ZONA 2
ZONA 1
ZONA 3
0=d xd T
ZONA 2
ZONA 1
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strz
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Ventilazione a dislocazione
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Distribuzione degli inquinanti
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Efficienza di ricambio dell’aria εεεε
Di tutta la portata d’aria Q che si immette in un ambiente, è possibile dimostrare che solo una frazione εεεε contribuisce effettivamente al rinnovo dell’aria, diluendo e rimuovendo le sostanze inquinanti.
Nel caso di perfetto spostamento ( εεεε ==== 1111 ) il 100% di Q è sfruttato per il rinnovo, nel caso di perfetta miscelazione ( εεεε ==== 1/21/21/21/2 ) questa percentuale è al 50%, mentre in presenza di cortocircuiti di portata questa si riduce ancora di più. In altre parole, se indichiamo con Q’ la frazione di aria che partecipa attivamente alla ventilazione, diluendo e rimuovendo le sostanze inquinanti, si ha:
Q Q
)( QQ ′−
QQ ⋅=′ ε
QQ ⋅=′ ε
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Plenum di mandata
Aria di ripresa
Aria di mandata
DIFFUSIONE DAL PAVIMENTO
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VENTILAZIONE PERSONALIZZATA
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Norme sulla ventilazione• ISO 7730 (comfort termico)
• ISO 7726 (misure)
• ASHRAE 55 (comfort termico)
• ASHRAE 113 (distribuzione dell’aria)
• ASHRAE 62 (qualità dell’aria)
• EN CR 1752 (criteri di progettazione per indoor environment)
• EN 13779 (edifici non residenziali- performance)
• EN 14788 (progetto e dimensionamento sistemi di ventilazione negli
edifici residenziali)
• EN 12792 (simboli e terminologia)
• EN 13053 (Unità trattamento aria)
• UNI 10339 (Ventilazione)
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NORMATIVA NORMATIVA DEL DEL SETTORESETTORE
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