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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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4

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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13

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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