CALCOLI RAPIDI PER L'IMPIANTISTA - lavoripubblici.it · il calcolo della potenza frigorifera e...

Software professionale in versione Windows

Nicola Taraschi

Calcoli rapidi per l’impiantista

SOFTWARE INCLUSOCALCOLI RAPIDI PER IL SETTORE IMPIANTISTICOGlossario (principali termini tecnico-normativi), F.A.Q. (domande e risposte sui principali argomenti), Test iniziale (verifica della formazione di base), Test finale (verifica dei concetti analizzati)

** Perdite di carico dei fluidi, dimensionamento di condotti in pressione (aria ed acqua) e a pelo libero

** Reti idrauliche risolte con metodi iterativi e reti gas

** Calcolo di collettori di scarico, grondaie e pluviali

** Calcoli sulle macchine: pompe, ventilatori, compressori, torri evaporative, scambiatori di calore, valvole, radiatori

** Proprietà termodinamiche del vapor d’acqua e psicrometria

** Trasmissione del calore

** Calcoli combustione e canne fumarie

** Dati climatici di riferimento ed elaborazione dati climatici orari

** Calcolo di strutture: travi continue e travature reticolari piane

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III

INDICE

INTRODUZIONE .................................................................................................. p. 1

1. LE PERDITE DI CARICO ............................................................................ ˝ 51.1. L’equazione di Darcy-Weisbach

per le perdite distribuite ......................................................................... ˝ 51.1.1. Le perdite concentrate ............................................................. ˝ 7

1.2. Ilfileperdite_acqua.xls .......................................................................... ˝ 81.2.1. Il progetto ................................................................................ ˝ 81.2.2. Laverifica ............................................................................... ˝ 9

1.3. Ilfiletubazioni_gen.xls.......................................................................... ˝ 101.4. Il diametro ottimale ................................................................................ ˝ 111.5. Ilfilecanali_aria.xls ............................................................................... ˝ 131.6. Ilfilemetano.xls .................................................................................... ˝ 141.7. Il programma CANALI ACQUA ........................................................... ˝ 16

2. CALCOLI SULLE RETI ............................................................................... ˝ 192.1. Ilfiletubazioni_piu.xls .......................................................................... ˝ 192.2. Il metodo iterativo

per il calcolo delle portate reali nelle reti .............................................. ˝ 202.3. Ilfilecross.xls ........................................................................................ ˝ 222.4. Leretiadalberoeilfilealbero.xls ........................................................ ˝ 242.5. Rete a collettore ..................................................................................... ˝ 262.6. Reti gas in bassa pressione..................................................................... ˝ 27

3. CALCOLO TUBAZIONI PER LO SCARICO ACQUE REFLUE ........................................................ ˝ 313.1. Loscaricodelleacquereflue ................................................................. ˝ 313.2. Collettori di scarico ................................................................................ ˝ 313.3. Calcolo colonne ..................................................................................... ˝ 333.4. Le grondaie ............................................................................................ ˝ 34

3.4.1. Esempio di calcolo di sezione circolare .................................. ˝ 373.4.2. Esempio di calcolo di sezione trapezoidale ............................ ˝ 383.4.3. Esempio di calcolo di sezione rettangolare ............................. ˝ 383.4.4. Esempio di calcolo di sezione di compluvio 1 ........................ ˝ 383.4.5. Esempiodicalcolodisezionedicompluvio2 ........................ ˝ 39

CALCOLI RAPIDI PER L’IMPIANTISTA

IV

3.5. I bocchettoni .......................................................................................... p. 393.6. I pluviali ................................................................................................. ˝ 41

4. TRASMISSIONE DEL CALORE ................................................................. ˝ 424.1. Trasmissionedelcaloreinunasuperficiecilindrica .............................. ˝ 424.2. Ilfiledispersioni.xls ............................................................................... ˝ 44

4.2.1. Tubazione orizzontale ............................................................. ˝ 444.2.2. La lastra orizzontale ................................................................ ˝ 464.2.3. Lastre verticali ......................................................................... ˝ 464.2.4. Conduttore elettrico ................................................................. ˝ 474.2.5. Tubazione verticale

investitadaflussod’ariaperpendicolare ................................. ˝ 484.3. Calcolo della trasmittanza di pareti piane .............................................. ˝ 494.4. I radiatori................................................................................................ ˝ 50

4.4.1. L’inerzia termica dei corpi radianti ......................................... ˝ 514.5. Calcoli sul vapor d’acqua ...................................................................... ˝ 524.6. Calcoli sulla combustione ...................................................................... ˝ 52

5. LE MACCHINE PER IL MOVIMENTO FLUIDI E LE VALVOLE .............................................................................................. ˝ 565.1. Il punto di lavoro delle pompe centrifughe ............................................ ˝ 56

5.1.1. Il collegamento parallelo ......................................................... ˝ 575.1.2. La curva caratteristica q-h delle pompe centrifughe

al variare del numero di giri .................................................... ˝ 575.2. Ilfogliopuntolav.xls .............................................................................. ˝ 58

5.2.1. Altezza del serbatoio variabile ................................................ ˝ 595.3. Ilprogrammapuntolav_fan.xls .............................................................. ˝ 605.4. I compressori.......................................................................................... ˝ 61

5.4.1. L’indice energetico EMPE ...................................................... ˝ 615.4.2. L’efficienzaenergeticadeicompressori

elanormaUNI11135 ............................................................. ˝ 625.4.3. Esempio di calcolo della prestazione stagionale ..................... ˝ 645.4.4. Esempio numerico ................................................................... ˝ 64

5.5. Il programma COMPRESSORI ............................................................. ˝ 645.6. Le valvole di regolazione ....................................................................... ˝ 66

5.6.1. Generalità ................................................................................ ˝ 665.6.2. La caratteristica delle valvole di regolazione .......................... ˝ 675.6.3. Il programma VALVOLE ........................................................ ˝ 69

6. IMPIANTI ....................................................................................................... ˝ 736.1. Dimensionamento volume vaso espansione .......................................... ˝ 736.2. Bilanciamento pompe di calore ad aria.................................................. ˝ 736.3. Scambiatori di calore ............................................................................. ˝ 756.4. Le canne fumarie singole ....................................................................... ˝ 79

INDICE

V

6.4.1. Il fattore di raffreddamento ..................................................... p. 836.5. Programma CALCOLO TEMPERATURE CAMINO .......................... ˝ 86

7. IL TRATTAMENTO DELL’ARIA ................................................................ ˝ 917.1. Le torri di raffreddamento ...................................................................... ˝ 917.2. La teoria ................................................................................................. ˝ 927.3. Il programma TORRE EVAPORATIVA ................................................ ˝ 93

7.3.1. Elaborazione dati della torre ................................................... ˝ 947.4. Il programma PSICRO........................................................................... ˝ 96

7.4.1. Proprietà del punto .................................................................. ˝ 977.4.2. Miscelazione ........................................................................... ˝ 987.4.3. Riscaldamento raffreddamento sensibile ................................ ˝ 997.4.4. Umidificazione ........................................................................ ˝ 997.4.5. Umidificazioneconvapore ..................................................... ˝ 1007.4.6. Raffreddamento con condensazione ....................................... ˝ 1017.4.7. Ciclo estivo ............................................................................. ˝ 102

8. UTILITÀ .......................................................................................................... ˝ 1128.1. Ilfogliodaticlimatici.xls ........................................................................ ˝ 1128.2. Ilfoglioelabora_datimeteo.xls .............................................................. ˝ 113

8.2.1. I Compressori .......................................................................... ˝ 1168.2.2. Le Torri evaporative ................................................................ ˝ 118

8.3. IL programma REGRES1 ...................................................................... ˝ 1188.3.1. Opzioni del menu principale ................................................... ˝ 1198.3.2. Esempio 1: curva potenza ....................................................... ˝ 1208.3.3. Esempio2:curvapolinomio ................................................... ˝ 1218.3.4. Esempio3:curvapolinomiodiduevariabili .......................... ˝ 122

9. IL VBA ............................................................................................................. ˝ 1359.1. Come accedere a VBA ........................................................................... ˝ 135

9.1.1. IngressoinVBAinExcel2003 ............................................... ˝ 1359.1.2. IngressoinVBAinExcel2010 ............................................... ˝ 136

9.2. Le variabili e le costanti ......................................................................... ˝ 1379.3. Range e cells .......................................................................................... ˝ 1389.4. Le istruzioni condizionali e di ciclo ....................................................... ˝ 1389.5. Le funzioni e le soubroutines ................................................................. ˝ 1409.6. I controlli................................................................................................ ˝ 1419.7. Le librerie ............................................................................................... ˝ 1449.8. Le routines di calcolo in VBA ............................................................... ˝ 145

9.8.1. Acqua ...................................................................................... ˝ 1459.8.2. Aria .......................................................................................... ˝ 1479.8.3. Grondaie e pluviali .................................................................. ˝ 1489.8.4. Bocchettoni ............................................................................. ˝ 1489.8.5. Psicrometria ............................................................................ ˝ 149


VI

9.8.6. Vapor d’acqua ......................................................................... p. 150

10. APPENDICE ................................................................................................... ˝ 15110.1. Prospetto 1 – Elenco tubazioni .............................................................. ˝ 15110.2. Prospetto2–Elenco serie tubazioni...................................................... ˝ 16610.3. Prospetto3–Elenco discontinuità ........................................................ ˝ 16710.4. Prospetto4–Canali .............................................................................. ˝ 16810.5. Prospetto5–Materiali edili .................................................................. ˝ 173

11. INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO ...................................... ˝ 17511.1. Note sul software incluso ....................................................................... ˝ 17511.2. Requisiti hardware e software................................................................ ˝ 17511.3. Installazione ed attivazione del software ............................................... ˝ 176

12. FAQ ................................................................................................................... ˝ 178

13. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................. ˝ 179

1

INTRODUZIONE

Questa “suite” di calcolo ha l’obiettivo di rendere disponibile in un unico ambiente mol-teplici capacità di calcolo che spaziano su tutto l’ambiente impiantistico. Le tipologie di calcolo sono limitate ad elaborazioni di rapido accesso, sia come apprendimento da parte dell’utente, che in fase di immissione dei dati di ingresso. L’immediatezza dell’ambiente non necessariamente coincide con la semplicità del software, la cui maggiore o minore comples-sità è trasparente all’utente. Si tratta comunque di problematiche tecniche che non possono ri-guardaretemidicalcolocomplessichehannobisognodisoftwarespecificoemonotematico.Ilricorsoall’ambienteExcelèapparsoscontatoelargamenteutilizzato.Inquestoambienteiltecnico, necessariamente pratico, può personalizzare l’interfaccia utente ed esportare dati di ingressoerisultati.Sullabasedeirisultatipuòcostruiregraficiequindistudiareletematichedi calcolo secondo le proprie esigenze. Nondimeno tale lavoro risulterebbe fatto a metà se fornisse solo le rigide routines di calcolo. Appare scontato che l’utilizzatore, tecnico impian-tisticoavarilivelli,abbiaanchequelleconoscenzeindispensabiliperl’utilizzodiExcel,inparticolare l’utilizzo delle funzioni. Sulla base di queste conoscenze viene aggiunta la dispo-nibilità delle librerie di software o funzioni, che sono anche alla base delle stesse routines di calcolo. Avvalendosi di queste librerie l’utente può sviluppare proprie routines di calcolo per esigenzespecifiche.InoltreattraversoilprogrammaREGRES1fornito,èpossibiletrasfor-marelecaratteristichedicomponentiimpiantistici,disponibiliinformagraficaotabellare,inequazioni inseribili nei fogli di lavoro.

L’organizzazione dei programmi di calcolo prevede un breve richiamo teorico sull’ar-gomento e l’esposizione delle formule utilizzate. L’immissione dei dati viene limitata, in genere, proponendo comunque valori di default, ove possibile.

Le tematiche riguardano i seguenti argomenti:

– Perditedicaricodeifluidi,dimensionamentodicondottiinpressione(ariaedacqua)e a pelo libero. Il calcolo delle perdite di carico è stato affrontato sia nel caso di veri-fica,condiametroassegnatodellatubazione,chediprogetto,incuiildiametrovienedeterminato in base alle condizioni assegnate.

– Reti idrauliche risolte con metodi iterativi e reti gas. In questo caso, immessa la ge-ometria della rete, il software calcola le portate reali con il metodo di cross, anche in presenza di una o più pompe. Nel caso di reti gas, riferendosi alla normativa vigente, il calcolopuòesseresiadiverifica,assegnatiidiametri,chediprogetto,incuiidiametrivengono determinate condizioni assegnate. Il calcolo prevede come gas sia il metano che il GPL.


2

– Calcolo di collettori di scarico, grondaie e pluviali. Anche in questo caso, sono de-terminati, in condizioni di progetto i diametri delle tubazioni dei collettori di scarico all’internodelle abitazioni, onel casodi verifica leportate e levelocità.Vengonodeterminatiidiametrianchenelcasodiretidicollettori.Ilcalcolodelleacquerefluesi completa con il calcolo delle grondaie, relativamente alle diverse tipologie, e dei pluviali e bocchettoni.

– Calcoli sulle macchine: pompe, ventilatori, compressori, torri evaporative, scambiato-ri di calore, valvole di regolazione, radiatori, pompe di calore. – Sia per le pompe idrauliche che per i ventilatori viene calcolato il punto di lavoro

come incontro fra curva portata-prevalenza della macchina e quella del circuito idraulico od aeraulico. Sono previsti sia il collegamento i serie che parallelo che la variazione di giri della pompa.

– Ilcalcolodeicompressorivalutal’efficienzadeicompressoriallediversecondi-zionidicarico,da100%a25%,secondolenormeAICARR,equindiconsenteil calcolodellapotenza frigoriferaedell’efficienzaalvariaredella temperaturaesterna e delle condizioni di carico.

– Il calcolo delle torri evaporative si basa sul parametro NTU e consente la valuta-zione delle prestazioni energetiche di una torre evaporativa al variare delle condi-zioni esterne e dei parametri caratteristici della macchina.

– Ilcalcolodegliscambiatori,siaincondizionidiverificachediprogettovienefattoper tre diverse tipologie: equicorrente, controcorrente, correnti incrociate.

– Il calcolo delle dimensioni delle valvole di regolazione, in condizioni di progetto, odiverificadelleportate, incondizionidiverifiche,abbracciasia ilcampodeiliquidi, che del vapor d’acqua che di alcuni gas, come ad esempio l’aria.

– Il calcolo dei radiatori permette il calcolo della portata necessaria e del numero degli elementi.

– Lo studio sulle pompe di calore permette di trovare il punto limite in cui la potenza erogatadallapompaèugualeaquellarichiestadall’edificio.

– Proprietà termodinamiche del vapor d’acqua e psicrometria. – Vengono calcolati il volume, l’entalpia e l’entropia del vapor d’acqua. – La psicrometria comprende tutte le trasformazioni fondamentali: miscelazione, umidificazione,cicloestivoecicloinvernale.

– Trasmissione del calore. Questo argomento comprende sia il calcolo della trasmittanza di una parete piana, che casi di scambio termico di tubazioni. Completa il quadro i calcoliinerentilanormaUNI13786sullatrasmittanzaperiodica.

– Calcoli combustione e canne fumarie. Il calcolo comprende sia il calcolo secondo le norme delle canne fumarie singole per il metano, che il calcolo della resistenza al fuoco.

– Dati climatici di riferimento ed elaborazione dati climatici orari. A fronte del reperi-mento, fra l’altro gratuito, degli anni climatici tipo, l’elaborazione permette una ana-lisi delle grandezze climatiche caratteristiche: distribuzione oraria delle temperature,

INTRODUZIONE

3

umidità e velocità del vento. L’elaborazione consente di applicare queste condizioni climatiche sia a compressori ad aria che torri evaporative.

– Strumenti matematici per ottenere le equazioni a partire dai punti sperimentali. Il programma REGRES1 consente, a partire dei punti sperimentali, di ottenere in forma analiticaegraficaleequazionicaratteristichedelcomponente,secondodiversimo-delli di equazioni.

– Calcolo di strutture: travi continue e travature reticolari piane. Il calcolo delle travatu-re reticolare piane consente, assegnata la geometria e le forza in gioco, di determinare gli spostamenti dei nodi e gli sforzi sulle aste.

Completano il testo alcune nozioni fondamentali di VBA e una guida all’uso personale delle funzioni e routinesdellalibreriatermotecnica.xla,chefornisceunapartedelmotoresoftware del testo.

5

CAPITOLO 1

LE PERDITE DI CARICO

1.1. L’equazione di Darcy-Weisbach per le perdite distribuiteSeconsideriamoilmotouniformediunfluidoinuncondottoorizzontaleasezioneco-

stanteosserviamochesiverifica,conriferimentoadunalunghezzaL unitaria, un abbassa-mento della pressione statica pari a Ycdovutaallaresistenzadiattritocheincontrailfluidonel suo movimento. Questo abbassamento di pressione viene chiamato perdita di carico.

Figura 1.1.

Nella letteratura tecnica l’equazione universalmente accettata per il calcolo delle perdite di carico è quella di Darcy-Weisbach:

YC=λL v2/2g D [1]

dove:Yc=metridicolonnadifluido;λ=fattorediattrito[numeropuro];v=velocità[m/sec];L=lunghezzatubazione[m];D=diametrointernotubo[m];g = accelerazione di gravità [m/sec²].

E passando da YC(metridicolonnadifluido)allacadutadipressioneΔP:

ΔP=ρg YC [2]

doveρèlamassavolumicadelfluido[kg/m³].


6

IlfattorediattritoλdipendedalregimedimotocheèdeterminatodalnumerodiReynoldsR dove:

R = V Dρ/μ [3]

incuiμèlaviscositàdinamica[N·sec/m2]oppure[Pa·sec].

Se introduciamo la viscosità cinematica c’è la relazione:

ν=μ/υ [4]

in cui ν è la viscosità cinematica [m²/sec].Laviscositàdinamicaèunaproprietàfisicadeifluidiedèunamisuradellaresistenzadi

attrito interna. Nei liquidi diminuisce mentre nei gas aumenta, all’aumentare della temperatu-ra. Nei liquidi, inoltre, si può considerare indipendente dalla pressione ed anche nei gas, per pressioni lontane da quella critica. Unità di misura della viscosità dinamica è il centipoise = 1millipascalxsec;quelladellaviscositàcinematicaèilcentistokes=10-6m²/sec.UnitàdimisurapraticaèilgradoEngler.TragradiEnglerecentistokesc’èlarelazione:

Nelcasodimotolaminare(ReynoldsR<2100)ilcoefficientediattritoè:

λ=64/R [5]

IlmotolaminareèstabilepernumerodiReynoldsinferiorea2100.Èilmototipicodeifluidiviscosi;infattiall’aumentaredellaviscositàcinematica,aparitàdellealtrecondizioni,diminuisce il numero di Reynolds.

Sesipensalavenafluidacompostadafiletti,questinelmotolaminareprocedonoparalle-lamente e per effetto della viscosità, si determinano delle azioni tangenziali di attrito. Si noti, inoltre, che in prossimità della parete, per effetto dell’attrito della stessa si viene a creare uno spessoredifluidopraticamentefermo(StratoLimite).

La distribuzione delle velocità nella sezione è fortemente variabile ed ha andamento pa-rabolico, massimo al centro. Per il fatto che lo spessore dello strato limite è superiore alla altezzadellarugositàsuperficialedellatubazione,larugositàstessanoninfluenzalaperditadi carico del moto laminare.

Sviluppandol’equazione[2]conilfattorediattritoespressoconla[5]siha:

DP=128μL Q/πD [6]

Da questa equazione si può facilmente dedurre che nel moto laminare le perdite di carico sono proporzionali direttamente alla velocità o portata.

Nelmoto turbolento ilcoefficientediattritopuòesseredeterminatocon l’equazioneimplicita(intendendochelarelazionenonpuòesserepostanellaclassicaformaesplicitaY = f (x).

1/ λ = −2log RR / 3,7+2,51/ R λ( )dove:RR=rugositàrelativa=ε/D;ε=rugositàassolutatubazione.

1. LE PERDITE DI CALCOLO

7

Ilcoefficientediattritoλnelmototurbolentopuòessereespresso,conunaapprossima-zionedel5%conl’espressioneesplicita:

λ=0,0055(1+(20000ε/D+106 / R)1/3)

Figura 1.2. Il file tubazioni_acqua.xls

Inpratica,data ladifficoltàdelladeterminazionenumericadelcoefficiented’attrito,sipuòricorrereall’abacodiMoody(Fig. 1.2)cherappresentagraficamenteilfattored’attritoin funzione del numero di Reynolds.

Nel moto laminare l’andamento del fattore di attrito sarà rappresentato da una retta, ed è indipendente dalla rugosità della tubazione. Nel moto turbolento il fattore di attrito è funzio-ne della rugosità relativa. Il relativo andamento sarà rappresentato da curve, ciascuna carat-terizzata da una rugosità relativa costante. Queste hanno andamento decrescente nel campo del moto di transizione mentre sono praticamente orizzontali nel campo del moto turbolento completamentesviluppato(valoridelnumerodiReynoldsmoltogrande).

L’esame delle equazioni di cui sopra può quindi far dedurre che la perdita di carico di-pende da:

– iltipodifluido,inquantolamassavolumicaelaviscositàsonoproprietàdelfluidoinesame;

– laportataolavelocitàdellatubazione; – ildiametrointernodeltubo; – larugositàdeltubo; – latemperatura,cheinfluenzalaviscositàelamassavolumica.

1.1.1. Le perdite concentrateLa perdita concentrata è quella che si realizza in corrispondenza di discontinuità del-

la tubazione come curve, gomiti, restringimenti, ecc.. Il “disturbo”arrecatoalflussodellacorrente, provoca dei vortici localizzati che comportano una perdita di energia cinetica. La perdita localizzata Yl(inmetridicolonnadifluido)vieneinfatticalcolataconl’espressione:

Yl = k V²/2g

dove il termine k è un numero puro che dipende dal tipo di discontinuità.

112

CAPITOLO8

UTILITÀ

8.1. Il foglio daticlimatici.xlsIlfogliodaticlimatici.xlscontieneiseguentiarchivi: – per 8104 comuni italiani:

– altezzaslm; – gradigiorno; – zonaclimatica; – giornidiriscaldamento;

– per 1626 comuni italianilaradiazionemensile; – per 102 comuni italianilatemperaturainvernalediprogetto; – i dati estivi di 111 comuni italiani comprendenti:

– temperaturadibulboseccodiprogetto; – saltotermicogiornaliero; – umidità relativa.

Immettendo il nome della località, anche incompleto, il foglio presenta i dati dell’archivio corrispondenti.

Altezza slm

gradi-giorno

Zona climatica

Giorni di riscaldamento

Temperatura invernale di

progettoLocalità m °CTeramo 432 1834 D 165 0RADIAZIONE

Gen 6,7 Dati estiviFeb 9,3 tbs dt gio UR% x LatitudineMar 14,2 °C °C g/kg gradiApr 18,3 32,0 8 40 12 42Mag 21,9Giu 24Lug 23,8Ago 20,8Set 16,2Ott 11,6Nov 7,5Dic 6,2

Anno = 5331

Prospetto 8.1. Dati climatici relativi alla località selezionata

8. UTILITÀ

113

8.2. Il foglio elabora_datimeteo.xlsI dati climatici dei capoluoghi delle località italiane, suddivisi per regione, sono disponi-

biligratuitamente,previaregistrazionealsitodelcomitatotermotecnicoitaliano(Figura8.1).NelProspetto 8.2 il contenuto deifile, che riportano i dati orari dell’anno tipoper le

8760ore.Nell’ordine: – mese,giorno,ora; – temperatura,radiazioneglobale,direttaediffusa; – umidità relativa, pressione del vapore, velocità del vento.

Figura 8.1. Accesso al sito: http://try.cti2000.it/

# MM GG HH TEMP RADG RDIR RDIF UREL PVAP VELV1 1 0 9,2 0 0 0 99 1152,1 0,91 1 1 10,1 0 0 0 99 1223,9 0,81 1 2 10,4 0 0 0 99 1248,7 11 1 3 10,1 0 0 0 99 1223,9 1,11 1 4 9,8 0 0 0 99 1199,5 1,21 1 5 9,5 0 0 0 99 1175,6 1,11 1 6 10 0 0 0 98,8 1213,3 1,71 1 7 10,4 0 0 0 90,8 1145,3 1,31 1 8 10 32,5 1 32 97,3 1194,8 0,41 1 9 9,8 53,5 1,3 52 94 1138,9 0,71 1 10 10,4 117,3 6 111 92 1160,4 0,71 1 11 11,8 165,8 14 152 69,5 962 0,71 1 12 12,9 357 223 134 64,8 964,2 1,2

Prospetto 8.2. I dati meteo per la località selezionata (8760 ore)

http://try.cti2000.it/


114

Ilfileelabora_datimeteo.xlsconsistedi7fogli.

Il primo foglio DATI non è presente e va riempito con i dati scaricati dal sito.Il secondo foglio contiene l’immissione dei dati di ingresso relativi all’elaborazione dei

dati meteorologici.Vaspecificato(Prospetto8.3): – latemperaturaesternadiprogetto; – igradigiorno; – datadiinizioefineper2perioditemporali; – orainizialeefinale.Ilsoftwarecalcola,nell’arcotemporalespecificato: – ladistribuzioneorariadelletemperature(Prospetto8.4); – lapercentualefraquesteoreeleoretotali; – ilcaricotermicocorrispondenteallatemperatura; – igradigiornocalcolati(Prospetto8.5); – letemperaturemedieperognioradell’intervalloorario(Prospetto8.6); – temperaturamediamensileeradiazionemensile(Prospetto8.7); – la distribuzione di velocità del vento.

Temperatura esterna di progetto Da0 giorno mese

Gradi giorno 15 101834 1 1

agiorno mese

31 1230 3

Dalle ore 0 Alle ore 23

Prospetto 8.3. I dati di input

Periodo1:dal15-10al31-12Periodo2:dal1-1al30-3Dalleore0alle23

Temperatura Ore % Ore Carico%-2 4 0,1 110,0-1 9 0,2 105,00 22 0,5 100,01 34 0,8 95,0

[segue]

8. UTILITÀ

115

Temperatura Ore % Ore Carico%2 73 1,8 90,03 154 3,8 85,04 164 4,1 80,05 278 6,9 75,06 233 5,8 70,07 311 7,8 65,08 217 5,4 60,09 375 9,4 55,010 317 7,9 50,011 313 7,8 45,012 210 5,2 40,013 267 6,7 35,014 209 5,2 30,015 209 5,2 25,016 131 3,3 20,017 127 3,2 15,018 80 2,0 10,019 125 3,1 5,020 54 1,3

Prospetto 8.4. La distribuzione oraria delle temperature

Adesempio:latemperatura14°Csiverificaper209ore,corrispondential5,2%delleore totali.

Gradi giorno 1794Ore nell’intervallo 4008Temperatura media nell’intervallo orario 9,3ore/gg 241° periodo giorni = 782° periodo giorni = 89Totale giorni 167

Prospetto 8.5. Altre elaborazioni

MEDIE NELL’INTERVALLOOra Temperatura esterna UR%

0 7,5 92,01 7,4 91,82 7,2 91,73 7,0 91,94 6,9 91,95 6,7 92,66 6,6 92,5

[segue]


116

MEDIE NELL’INTERVALLOOra Temperatura esterna UR%

7 6,9 91,48 8,1 87,99 10,0 81,910 11,7 74,811 12,7 70,412 13,1 68,6

Prospetto 8.6. Valori medi di temperatura ed umidità nell’arco orario specificato

VALORI MENSILIMese Temperatura media RadiazioneGEN 7,0 46858FEB 7,0 67652MAR 11,0 110227APR 13,1 156353MAG 18,7 177068GIU 22,7 176664LUG 25,6 209705AGO 24,5 183421SET 19,6 120458OTT 15,4 88514NOV 11,8 55044DIC 7,7 40276

VENTO FRA E ORE

0 1 44011 2 27382 3 10543 4 3484 5 1105 6 616 7 267 8 78 9 109 10 310 11 11

Prospetto 8.7. Valori mensili di temperatura ed umidità e distribuzione oraria delle velocità del vento

8.2.1. I CompressoriSpecificandoilcompressore,equindiilrelativocaricoorario,siottiene,nell’arcotem-

poralespecificato:

8. UTILITÀ

117

– lapotenzafrigoriferamassimaWFMAX; – lapercentualedicarico%carico; – EER; – ilcoefficientecorrettivoYchetienecontodellaparzializzazionedelcarico; – ilvalorediEERdefinitivo; – la potenza assorbita WA.

Sifariferimentoalparagrafo5.5:

Compressore 1 ESEMPIO

Ora Carico Test Wfmax %carico EER Y EER* WA8 10 8,1 27,994 35,7 6,082 0,791 4,81 2,0799 11 10,0 27,404 40,1 5,841 0,818 4,776 2,30310 12 11,7 26,863 44,7 5,620 0,843 4,738 2,53311 12 12,7 26,554 45,2 5,493 0,846 4,647 2,58212 13 13,1 26,410 49,2 5,435 0,867 4,71 2,76013 13 13,2 26,380 49,3 5,423 0,867 4,701 2,76514 19 13,1 26,440 71,9 5,447 0,955 5,203 3,65215 19 12,6 26,591 71,5 5,509 0,954 5,255 3,61516 12 11,5 26,909 44,6 5,638 0,843 4,751 2,52617 12 10,4 27,267 44,0 5,785 0,839 4,856 2,47118 10 9,4 27,588 36,2 5,916 0,794 4,698 2,12819 10 8,7 27,785 36,0 5,996 0,793 4,753 2,10420 8 8,3 27,916 28,7 6,050 0,745 4,504 1,776

Prospetto 8.8. Elaborazione, in base ai dati meteo, sui compressori refrigerati ad aria

Database dei compressori

Compressore 1 WFRIGnoto x30,5 -0,31

EERnoto x7,105 -0,13

Ynoto x x2

0,508 0,01 -0,31

Prospetto 8.9. Dati dei compressori

WFRIG=30-0,31·XEER=7,105-0,13·XWASS=0,508+0,01·X–0,31·X2


118

8.2.2. Le Torri evaporativeSpecificandolatorresiottiene,nell’arcoorarioenelperiodospecificato: – latemperaturamediaoraria; – l’umiditàrelativa; – laTBU; – la potenza termica della torre.

Ora Test UR TBU W torre8 8,1 87,9 7,1 96,7089 10,0 81,9 8,4 93,83410 11,7 74,8 9,4 91,55411 12,7 70,4 9,9 90,51812 13,1 68,6 10,1 89,99913 13,2 69,4 10,3 89,58714 13,1 71,4 10,3 89,55615 12,6 74,2 10,1 89,94116 11,5 80,2 9,8 90,68817 10,4 86,0 9,2 92,02318 9,4 90,1 8,5 93,53019 8,7 92,0 8,1 94,54620 8,3 92,8 7,7 95,277

Prospetto 8.10. Elaborazione dati della torre

TORRInoto X x2

1 109,77 -1,5776 -0,03819

Prospetto 8.11. Dati delle torri

W=109,77–1,5776·X–0,03819·X2

8.3. IL programma REGRES1Il programma calcola la curva di regressione di una serie di punti secondo modelli di

equazione a scelta fra le possibili: – potenza: y = a+xb; – polinomio: y = a1+a2 x+a3 x2+a4 x3+a5 x4+….; – esponenziale: y = a eb; – polinomio fratto: y=1/(a1+a2 x+a3 x2+a4 x3+a5 x4+…); – temperatura-tempo: y = yfinale–(yfinale – yiniziale)e-mx(inquestocasovienechiestotiniz

e tfinale); – funzionepolinomialedi2variabili:z = f(x,y):

y = a1+a2 x+a2 y+a3 xy+a4 x2+a5 y2+….

8. UTILITÀ

119

– curva di saturazione log p = a + b/T(p = pressione, T=temperatureassoluta).

Figura 8.2. Il menu del programma Regres1

8.3.1. Opzioni del menu principaleLe opzioni del menu principale sono:1) SALVA I DATI SU DISCO

Permette il salvataggio dei dati immessi. Nel caso di funzione z = f (x,y)produceunfileexcelconidatidiingressoeduscita.

2) LEGGI I DATI DA DISCOPermette la lettura ed elaborazione dei dati immessi.

3) IMMISSIONE DATIPermette l’inserimento delle coppie x,y oppure x,y,z dei dati.

Figura 8.3. L’immissione dei dati


120

Attivandoilrelativobottoneèpossibileanchelaletturadaunfilecsvotestoconsepara-torespazio,oppurepuntoevirgola,oppuredirettamentedaunfileExcel.

Figura 8.4. Lettura dati da file

1) ESEMPIVisualizza esempi di calcolo di tutti i tipi di calcolo.

2) CANCELLA I DATICancella i dati in memoria.

8.3.2. Esempio 1: curva potenza

I valori (x,y) devono essere positiviLa curva ha la forma: Y = A · XBTipo di equazione: CURVA DI POTENZACOEFFICIENTE A = 2.924834614868COEFFICIENTE B = 1.986058226039numero punti: 4

punto X Y Yint errore% differenza

1 1.0000 3.0000 2.9248 2.5055 0.0752 2 2.0000 11.0000 11.5868 -5.3348 -0.5868 3 3.0000 26.0000 25.9234 0.2946 0.0766 4 4.0000 47.0000 45.9016 2.3371 1.0984

errore minimo = -5.3%errore massimo = 2.5%errore medio = 2.6%

Prospetto 8.12. Esempio 1

8. UTILITÀ

121

Figura 8.5. La curva e i punti relativi all’esempio della curva di potenza

8.3.3. Esempio 2: curva polinomioL’esempio è relativo alla curva portata-prevalenza di una pompa centrifuga secondo i dati

del costruttore.La curva ha la forma:

Y = A1+A2 X+A3 X2+A4 X3

Figura 8.6. La curva e i punti relativi all’esempio della curva della pompa


122

Tipo di equazione: POLINOMIO DI GRADO NEQUAZIONE POLINOMIALE DI GRADO: 3I COEFFICIENTI DEL POLINOMIO SONO:Termine nr: 1 = 4.1153993365Termine nr: 2 = 1.3826492247Termine nr: 3 = -0.1189355193Termine nr: 4 = 0.0024704950numero punti: 8

punto X Y Yint errore% differenza

1 9.0000 8.7500 8.7265 -0.27 0.02352 10.0000 8.5000 8.5188 0.22 -0.01883 11.0000 8.2500 8.2216 -0.34 0.02844 12.0000 7.7500 7.8495 1.28 -0.09955 14.0000 7.0000 6.9402 -0.85 0.05986 16.0000 6.0000 5.9094 -1.51 0.09067 18.0000 4.7500 4.8759 2.65 -0.12598 20.0000 4.0000 3.9581 -1.05 0.0419

Prospetto 8.13. Esempio 2: aumentando il grado dell’equazione la differenza è minima.

8.3.4. Esempio 3: curva polinomio di due variabiliLa curva ha la forma:

Z = A1 + A2 X + A3 Y + A4 X2 + A5 Y2 + A6 XY + A7 X3 + A8 Y3 + A9 X2 Y + A10 Y2 X + A111

X4 + A12 Y4 + A13 Y2 X2 + A14 Y X3 + A15 X Y3

POLINOMIO Z = F (x,y) grado = 4Termine1 0.451082202 0.028344173 0.158425174 -0.002113945 -0.017681716 0.001968007 0.000021548 0.001740259 -0.0008023210 0.0001913411 -0.0000000712 -0.0000617513 0.0000364614 -0.0000060515 -0.00000070

punto X Y Z Zint err%

1 15.0000 7.0000 1.1820 1.1836 0.12 25.0000 7.0000 1.0910 1.0878 -0.33 28.0000 7.0000 1.0500 1.0526 0.24 30.0000 7.0000 1.0320 1.0289 -0.35 32.0000 7.0000 1.0000 1.0056 0.66 35.0000 7.0000 0.9740 0.9718 -0.2

[segue]

8. UTILITÀ

123

7 38.0000 7.0000 0.9420 0.9407 -0.18 15.0000 9.0000 1.2780 1.2723 -0.49 25.0000 9.0000 1.1590 1.1584 -0.010 28.0000 9.0000 1.1120 1.1215 0.911 30.0000 9.0000 1.1000 1.0974 -0.212 32.0000 9.0000 1.0790 1.0741 -0.513 35.0000 9.0000 1.0400 1.0413 0.114 38.0000 9.0000 1.0090 1.0119 0.315 15.0000 11.0000 1.3550 1.3644 0.716 25.0000 11.0000 1.2280 1.2276 -0.017 28.0000 11.0000 1.1900 1.1856 -0.418 30.0000 11.0000 1.1620 1.1584 -0.319 32.0000 11.0000 1.1300 1.1321 0.220 35.0000 11.0000 1.1010 1.0949 -0.621 38.0000 11.0000 1.0580 1.0609 0.322 15.0000 13.0000 1.4580 1.4510 -0.523 25.0000 13.0000 1.3080 1.3041 -0.324 28.0000 13.0000 1.2500 1.2590 0.725 30.0000 13.0000 1.2260 1.2294 0.326 32.0000 13.0000 1.2000 1.2005 0.027 35.0000 13.0000 1.1580 1.1587 0.128 38.0000 13.0000 1.1220 1.1193 -0.229 15.0000 15.0000 1.4980 1.4997 0.130 25.0000 15.0000 1.3650 1.3728 0.631 28.0000 15.0000 1.3450 1.3317 -1.032 30.0000 15.0000 1.3070 1.3041 -0.233 32.0000 15.0000 1.2720 1.2766 0.434 35.0000 15.0000 1.2320 1.2354 0.335 38.0000 15.0000 1.1960 1.1947 -0.1


Prospetto 8.15. Esempio 3. Nel caso di funzione Z = F (x,y) l’elaborazione salva il file su foglio excel,dati e risultati compresi


124

8.3.5. Esempio 4: compressori frigoriferiPotenza frigorifera e potenza assorbita vengono calcolate, in base ai dati assegnati, con

l’equazione:

Z = A1+A2X+A3Y+A4 X2+A5 Y2+A6 X Y

dove:Z=Potenzafrigorferaopotenzaassorbitainkw;X=TE=temperaturadelfluidoall’evaporatore;Y=TC=temperaturadelfluidoalcondensatore.

Figura 8.7. Dati di ingresso per i compressori

Potenza frigoriferaPunti = 10termine1 12.3353753128462 0.0350714285713 -0.2776548314264 -0.0019571428575 0.0272495068656 -0.001916666667


1 30.0000 6.0000 10.6000 10.5961 -0.02 35.0000 6.0000 10.1000 10.0779 -0.23 40.0000 6.0000 9.4300 9.4619 0.34 45.0000 6.0000 8.7300 8.7479 0.25 50.0000 6.0000 7.9600 7.9361 -0.36 30.0000 18.0000 14.4000 14.4221 0.27 35.0000 18.0000 13.8000 13.7889 -0.18 40.0000 18.0000 13.1000 13.0579 -0.39 45.0000 18.0000 12.2000 12.2289 0.210 50.0000 18.0000 11.3000 11.3021 0.0

Potenza assorbitaPunti = 10

[segue]

8. UTILITÀ

125

termine1 0.9921273400732 -0.0292857142863 0.2008129720474 0.0012285714295 -0.0085199849466 -0.000000000000


1 30.0000 6.0000 2.1200 2.1174 -0.12 35.0000 6.0000 2.3700 2.3703 0.03 40.0000 6.0000 2.6800 2.6846 0.24 45.0000 6.0000 3.0600 3.0603 0.05 50.0000 6.0000 3.5000 3.4974 -0.16 30.0000 18.0000 2.0700 2.0734 0.27 35.0000 18.0000 2.3300 2.3263 -0.28 40.0000 18.0000 2.6400 2.6406 0.09 45.0000 18.0000 3.0200 3.0163 -0.110 50.0000 18.0000 3.4500 3.4534 0.1


Termine Potenzafrigorifera

Potenza assorbita

noto 12,335375 0,99212x 0,0350714 -0,0292y -0,2776548 0,2008x2 -0,0019571 0,00122y2 0,0272495 -0,0085xy -0,0019166 0

interpolato interpolatoTE TC WF WA WF WA30 6 10,6 2,12 10,60 2,1235 6 10,1 2,37 10,08 2,3740 6 9,43 2,68 9,46 2,6845 6 8,73 3,06 8,75 3,0650 6 7,96 3,5 7,94 3,5030 18 14,4 2,07 14,42 2,0735 18 13,8 2,33 13,79 2,3340 18 13,1 2,64 13,06 2,6445 18 12,2 3,02 12,23 3,0250 18 11,3 3,45 11,30 3,45

Prospetto 8.17. Esempio 4 su Excel


126

8.3.6. Esempio 5: curva di saturazione R410

Prospetto 8.18. Tabulato tipologia curva di saturazione

Figura 8.8. Curva di saturazione (fluido frigorifero R410A)

8.4. Travi continue su n appoggi con carico uniformeVengonocalcolatelereazionivincolarieimomentiflettentisiasugliappoggicheincam-

pata,concaricouniforme,perconfigurazioniditravicontinuea3,4,5e6appoggi.P = carico uniforme, L = lunghezza singole campate, tutte uguali.

8. UTILITÀ

127

Figura 8.9. Trave continua su 3 appoggi, dati e risultati

Figura 8.10. Trave continua su 4 appoggi, dati e risultati

Figura 8.11. Trave continua su 5 appoggi

R1 0,3929 pL 1,21 NR2 1,1428 pL 3,69 NR3 0,9286 pL 3,00 NR4 1,1428 pL 1,21 NR5 0,3929 pL 1,21 N

[segue]


128

MB 0,0772 pL^2 0,81 NmMC 0,0364 p L^2 0,38 NmMD 0,0772 pL^2 0,81 NmMAB 0,1071 p L^2 1,12 NmMBC 0,0714 p L^2 0,74 NmMCD 0,0714 p L^2 0,74 NmMDE 0,1071 p L^2 1,12 Nm

Prospetto 8.19. Risultati della soluzione di trave continua su 5 appoggi

Figura 8.12. Trave continua su 6 appoggi

R1 0,3947 pL 1,21 NR2 1,1317 pL 3,66 NR3 0,9736 pL 3,14 NR4 0,9736 pL 3,14 NR5 1,1317 pL 3,66 NR6 0,3947 pL 1,21 NMB 0,1053 pL^2 1,10 NmMC 0,0789 p L^2 0,82 NmMD 0,0789 p L^2 0,82 NmME 0,1053 pL^2 1,10 NmMAB 0,0779 p L^2 0,81 NmMBC 0,0332 p L^2 0,35 NmMCD 0,0461 p L^2 0,48 NmMDE 0,0332 p L^2 0,35 NmMEF 0,0779 p L^2 0,81 Nm

Prospetto 8.20. Risultati della soluzione di trave continua su 6 appoggi

8.5. Le travature reticolariUna travatura reticolare è un insieme di travi collegate mutuamente da sole cerniere, e in

cui agiscono solo forze in corrispondenza dei nodi. In forza del tipo di vincolo e del tipo di forze agenti le azioni meccaniche agenti sulle travi sono di sola forza normale. Si consideri unatravaturareticolarepiana,incuiforzeespostamentiesistononelpianox–y.

8. UTILITÀ

129

Figura 8.13. I versi di spostamenti e forze dell’asta

Tra gli spostamenti dei nodi estremi dell’asta e le forze che nascono in virtù di tali spo-stamenti vi è il legame:

– F1x=cos2αu1+senαcosαv1 -cos2αu2-senαcosαv2; – F1y=senαcosαu1+sen2αv1 –senαcosαu2+sen2αv2; – F2x=-cos2αu1-senαcosαv1 +cos2αu2+senαcosαv2; – F2y=-senαcosαu1 -sen2αv1 +senαcosαu2+sen2αv2;

dovel’indice1èriferitoalnodo1el’indice2alnodo2.

Figura 8.14. la travatura di esempio

Al generico nodo libero della travatura vi è l’equilibrio delle forze dirette lungo gli assi xedy:

Somma forze aste convergenti al nodo + somma forze nodi = 0

Le forze delle aste convergenti al nodo sono funzioni sia degli spostamenti del nodo stes-so che del loro nodo opposto. In questo caso le incognite di queste due equazioni sarebbero non sono solo gli spostamenti del nodo considerato ma anche gli spostamenti degli altri nodi. Ilprocedimentoiterativoconsideranelle2equazionidiequilibriostaticodelnodocomein-


130

cognite i soli spostamenti orizzontale e verticale del nodo, mentre agli altri spostamenti sono sostituiti i valori derivanti dall’iterazione precedente. Il procedimento converge rapidamente allasoluzionefinaleinpocheiterazioni.

8.6. Il file reticolari.xlsIlfilerisolveletravaturereticolaripianesecondolateoriasopraesposta.

8.6.1. Esempio 1

Nodi Metri Newton x y Bloccato Fx FY1 0 0 B 2 2 2 -10003 4 0 -10004 6 2 -10005 8 0 b

Prospetto 8.21. Immissione dei dati relativi ai nodi (quote in metri, forze in Newton)

Asta Iniziale Finale Sezione1 1 2 12 2 3 13 1 3 14 2 4 15 3 5 16 4 5 17 3 4 1

Prospetto 8.22. Immissione dei dati relativi ai rami

Asta Lunghezza[m] beta k11 k12 k21 k22

1 2,828 45,0 0,50000 0,50000 0,50000 0,500002 2,828 315,0 0,50000 -0,50000 -0,50000 0,500003 4,000 0,0 1,00000 0,00000 0,00000 0,000004 4,000 0,0 1,00000 0,00000 0,00000 0,000005 4,000 0,0 1,00000 0,00000 0,00000 0,000006 2,828 315,0 0,50000 -0,50000 -0,50000 0,500007 2,828 45,0 0,50000 0,50000 0,50000 0,50000

Prospetto 8.23. I valori calcolati delle aste

dove:K11=(EA/L)(cos2α)K12=(EA/L)(senαcosα)

8. UTILITÀ

131

K21=(EA/L)(senαcosα)K22=(EA/L)(sen2α)

Asta FX FY F Stato1 -1499 -1499 2120 tesa2 500 -500 -707 compressa3 0 0 0 tesa4 -1998 0 1998 tesa5 0 0 0 compressa6 -1499 1499 2120 tesa7 499 499 -706 compressa

Prospetto 8.24. I risultati degli sforzi delle aste

Nodo ux vy1 0,000000 0,0000002 -0,067256 0,2100233 0,000014 0,3249334 0,067317 0,2100935 0,000000 0,000000

Prospetto 8.25. I risultati degli spostamenti dei nodi (mm)

EQUILIBRIO STATICO DEI NODInodo Ramo fx fy FX FY RX RY

2 1 1499 1499 0 1000 0,0 0,02 500 -5004 -1998 0

3 2 -500 500,2 0 1000 1,0 -1,23 0 05 0 07 499 499,1

4 4 1998 0 0 1000 -0,6 -0,66 -1499 14997 -499 -499

0,0 0,0

Prospetto 8.26. La verifica degli equilibri dei nodi

Per ogni nodo, a sinistra, vengono riportati le forze FX ed FY delle aste convergenti ai nodi, che vengono sommate alle forze esterne applicate al nodo.


132

8.6.2. Esempio 2

Figura 8.15. La travatura di esempio con le forze ora orizzontali

Asta FX FY F Stato1 -500 -500 707 tesa2 500 -500 -707 compressa3 -1000 0 1000 tesa4 0 0 0 compressa5 1000 0 -1000 compressa6 500 -500 -707 compressa7 -500 -500 707 tesa

Prospetto 8.27. I risultati degli sforzi delle aste

Nodo Ux Vy1 0,000000 0,0000002 0,081297 -0,0336843 0,067344 -0,0000164 0,081289 0,0336645 0,000000 0,000000

Prospetto 8.28. Gli spostamenti dei nodi

Equilibrio statico dei nodi

Nodo Ramo fx fy FX FY RX RY2 1 500 499,9 1000 0 0,0 0,0

2 500 -5004 0 0

3 2 -500 500 1000 0 0,1 -0,13 1000 05 1000 07 -500 -500

4 4 0 0 1000 0 0,0 0,0[segue]

8. UTILITÀ

133

Nodo Ramo fx fy FX FY RX RY6 500 -5007 500 500,1

0,0 0,0

Prospetto 8.29. La verifica degli equilibri dei nodi

8.7. Il programma 3DFACERilievitopograficipermettonolascomposizioneedigitalizzazionedellesuperficiintrian-

goli aventi le coordinate corrispondenti. Ilprogrammaleggelecoordinate(x1,y1,z1),(x2,y2,z2),(x3,y3,z3)diquestitriangoli

ecalcolal’areadellasuperficiein3D,ein2D(nonconsiderandoinquestoultimocasolaquota z).Inoltre,rispettoalpianoaventez = valore minimo, calcola il volume inviluppato.

IlfileDXFcontenenteidatideitriangolihalastrutturadelProspetto8.30(relativamentealcomando3DFACE).Ilrisultatodell’elaborazionenellaFigura8.16.

3DFACE58B3301F100AcDbEntity8bosco6Continuous100AcDbFace102457747.371049419 coordinata x1204629119.511817273 coordinata y1301639.0 coordinata z1112457747.371049419 coordinata x2214629112.511817273 coordinata y2311640.0 coordinata z2122457754.371049419 coordinata x3224629112.511817273 coordinata y3321636.0 coordinata z3132457754.371049419 coordinata x4 = x3 per compatibilità fra triangoli e quadrilateri

[segue]


134

234629112.511817273 coordinata y4 = y3331636.0 coordinata z4 = z30

Prospetto 8.30.

Figura 8.16. I risultati ottenuti dal programma

135

CAPITOLO9

IL VBA

9.1. Come accedere a VBAVBA è l’abbreviazione di Visual Basic For Application ed è un ambiente di program-

mazionedisponibileall’internodiogniapplicativoOffice,all’internodeiqualipermettedicreareMacroeProgrammi.Particolarmenteinteressantel’utilizzoinExcel,dovepermettediestendere notevolmente le capacità elaborative.

9.1.1. Ingresso in VBA in Excel 2003Dal menu Visualizza > Barre degli strumenti, si spunta Visual Basic e compare il “con-

tenitore” di VBA.

Se si seleziona Casella degli strumenti compare la barra contenente gli strumenti di controllo:

Si selezioni il pulsante e compare .


136

Con il tasto destro del mouse si punti sul pulsante, compare un menu:

Cliccandosullaopzioneselezionatainfiguracomparel’ambientediVBAconlaroutine associata alla pressione del pulsante:

Private Sub CommandButton1_Click ()End Sub

Inseriamo il codice:

Private Sub CommandButton1_Click ()Range (“a2”).Value = Range (“A1”).Value ^ 2

End Sub

Usciamodall’ambientediVBAcliccandosull’iconadiExcelinaltoasinistraetorniamoalfoglioExcel.

Cliccando sull’icona evidenziata Modalità Progettazione , usciamo dalla modalità progettazione e possiamo eseguire il codice scritto, inserendo un numero nella cella A1. Cliccando ora sul pulsante creato compare il risultato. Il codice legge il valore della cellaA1,nefailquadratoedinserisceilrisultatonellacellaA2.

Per quanto il codice scritto sia estremamente semplice esso racchiude tutto il senso dell’ambientediVBA,cheaumentanotevolmentelepotenzialitàdiExcel,inserendolerou-tines opportune, pur mantenendo la semplicità dell’interfaccia utente.

Nelle3righevièinfatti:1) laletturadeidatiimmessiinExcel;2) l’elaborazione;3) la visualizzazione dei risultati.

9.1.2. Ingresso in VBA in Excel 2010

9. IL VBA

137

Visualizzando il menu Sviluppo compare il menu di VBA.

Selezionando Inserisci compare Controlli Activex:

Se si seleziona il pulsante e, successivamente, cliccando con il tasto destro del mouse su di esso, compare il menu già noto che permette l’inserimento del codice. Per il resto non ci sono sostanziali differenze.

9.2. Le variabili e le costantiLevariabili e lecostantivannodefiniteall’iniziodelprogrammaodellasubroutine o

della function.ItipifondamentalisonoINTEGER,variabiliintereda-32767a+32768,SINGLE,varia-

bili reali, e STRING, variabili alfanumeriche.


138

Const maxrami = 30Dim numrami As Integer

Dim diam As SingleDim s as string

I vettoriDim masch (nr,nc) As Single

Dim nr (n) As Integer

Assegnazione dei valori alle variabili:

numrami = 12diam = 32.7s = “ciao”

nr (6) = 123

9.3. Range e cells

A = range (“C10”).value

IlvaloredellavariabileAdiventailcontenutodellacellaC10

A = Cells (10,3).Value

è equivalente all’espressione sopra

range (“C10”).value = A

IlvaloredellacellaC10diventailcontenutodellavariabileA.

Richiamare altri fogliL’espressione cells oppure range si riferisce al foglio attivo, altrimenti:

dmin = Worksheets (5).Cells (cod + 1, 4).Value

siriferiscealfoglio5.

9.4. Le istruzioni condizionali e di ciclo

Il ciclo FOREsegue le istruzioni fraFOReNEXTsecondo ilnumeroassegnato(inquestocaso la

variabiledicontrolloI,intera,vada2a10).InquestocasoilcodicefraFOReNEXTvieneeseguito9volte:

For i = 2 To 10s = i^2

9. IL VBA

139

cells (i,1).value = sNext i

WHILE..WENDLeistruzionifrailcomandoWHILEequelloWENDvengonoeseguitefinchèsonovere

leespressioniabs(dx-sx)ecount<60:

While (Abs (dx - sx) > 0.001) And (count < 60)….

Wend

L’istruzione DO UNTILLeistruzionifrailcomandoDOequelloLOOPUNTILvengonoeseguitefinchèsono

vereleespressioni(sumdelta<eps)oppure(cicli>maxcicli):

Do..…

Loop Until (sumdelta < eps) Or (cicli > maxcicli)

Le condizioni logiche

Gli operatori logici

Operatori logici Descrizione= Operatore per l’ugualianza

<> Diverso< Minore

< = Minore o uguale> Maggiore

> = Maggiore o uguale

IFSe la variabile pompa è diversa da zero vengono eseguite le istruzioni fra THEN e

END IF:

If pompa <> 0 ThenCells (3, 7).Value = hpompa (pompa, qr (i))

End If

Se la variabile pompa è diversa da zero vengono eseguite le istruzioni fra THEN ed END IF.

SelavariabilePOMPA<>0vengonoeseguiteleistruzionifraTHENedELSE,se=0frail comando ELSE ed END IF


140

If pompa <> 0 ThenIstruzione A

ElseIstruzione B

End If

CASEA seconda del valore della variabile A vengono eseguite le istruzioni corrispondenti. Se A

=1vieneeseguital’istruzione1esuccessivefinoalCASEecosìvia.

CASESelect case A

Case 1:istruzione 1

…Case 2:

istruzione 2….

End select

9.5. Le funzioni e le soubroutinesLefunzionisidefinisconocon:

public Function velocita (q As Single, d As Single) As Singlevelocita = 353 · q / d ^ 2

End Function

Si richiamano con il comando:

V = velocita(2,20)

restituisceilrisultato:1,765.Traparentesiiparametripassatiallafunzione,ilcuitipovienedefinitodopolaparentesi

tonda. In questo caso la funzione restituisce un valore reale.

Le soubroutines

Public sub pitagora (a as single, b as single)Dim c as single

C = sqrt (a^2 + b^2)Range (“c1”).value = c

End sub

DefinizionedellaSUBPITAGORAcheelaboraiparametripassati,eseguendol’elabora-zione e producendo un risultato.

9. IL VBA

141

9.6. I controlliNell’interfaccia utente è possibile utilizzare tutti i controlli che compaiono nella casella

degli strumenti. Si è già visto come si utilizza il controllo CommandBUTTON, e quanto detto vale anche per gli altri controlli. La selezione del controllo attiva la routinespecifica.

Per ogni controllo è possibile personalizzare la presentazione dello stesso selezionando le Proprietà del controllo:

LISTBOX

Private Sub ListBox1_Click ()x = ListBox1.ListIndex + 1

End Sub

ritorna nella variabile intera xl’ordinedell’elementoscelto(0=ilprimoelemento).

For i = 1 To 10s = I^2

ListBox1.AddItem (s)Next

aggiungeallalista10elementi.


142

ListBox1.clearcancella la lista.

Spinbutton

Private Sub SpinButton1_Change ()A = SpinButton1.Value

Range (“j21”).Value = AEnd Sub

Alla selezione del controllo visualizza nella cella J21 il valore selezionato (le freccieaumentanoediminuisconoilvaloreiniziale).IlvaloredellavariabileinteraAèquellosele-zionato con il controllo

Checkbox

Private Sub CheckBox1_Click ()If CheckBox1.Value = True Then Q = Q · 0.83

End Sub

Alla selezione del controllo la variabile A….

OPTIONBUTTON

Private Sub OptionButton1_Click ()If OptionButton1.Value = True Then

A = FalseElse

A = TrueEnd If

End Sub

TOGGLEBUTTONAlla selezione del controllo la variabile A…

Private Sub ToggleButton1_Click ()If ToggleButton1.Value = True Then

Range (“a1”).Value = “attivo”Else

Range (“a1”).Value = “non attivo”

9. IL VBA

143

End IfEnd Sub

Immagini

Le proprietà

Selezionando la proprietà Picturecomparelafinestrachecarical’immagine:

I messaggi

err = MsgBox (“pompa inesistente!”, vbInformation)

Ilprimoparametroè ilmessaggiochecomparenellafinestra, il secondovariae si fariferimentoallatabellaxx.


144

vbOKOnly Visualizza il pulsante OK.VbYesNo Visualizza i pulsanti Sì e No.VbExclamation Visualizza l’icona di messaggio di avviso.VbInformation Visualizza l’icona di messaggio di informazione.

DiverseimplementazionidelcomandoMsgBox:

Dim A as MsgboxResA = Msgbox (“Vuoi continuare Si/No:”,VbYesNo,”Messaggio….”)

If A = VbYes ThenMsgbox (“Hai deciso di continuare”)

ElseMsgbox (“Stai per uscire dall’applicazione”)

End If

La data del sistema

Dim datasistema as Datedatasistema = Date ()Msgbox (datasistema)

9.7. Le librerie

9. IL VBA

145

9.8. Le routines di calcolo in VBAI fogli di calcolo si basano su una serie di routines(libreriatermotecnica.xla):

9.8.1. Acqua

– Function massavolh2o (t As Single) As SingleCalcolalamassavolumicadell’acquafra0e100°C.

– Function velocita (q As Single, d As Single) As SingleCalcolalavelocitàinm/sinbaseallaportatainm³/healdiametroinmm.

– Function viscoacqua (t As Single) As SingleCalcolalaviscositàcinematicadell’acquafra0e100°C.

– Function perdita_h2o (diam As Single, q As Single, rug As Single, temp As Single) As Single

Calcola la perdita per acqua in Pa in base a: – diam=diametroinmm; – q=portataqinm³/h;


146

– rug=rugositàassolutainmicron; – temp=temperaturain°C;

questa routine utilizza le routines precedenti.

– Function progetto (serie As Integer, perdass As Single, q As Single, rug As Single, temp As Single, fd as integer,fs as integer) As SingleDetermina il codice della tubazione, in base alla serie selezionata, che ha una perdita distribuita unitaria inferiore o uguale al valore assegnato perdass in Pa/m. Inoltre:

– q=portatainm³/h; – rug=rugositàassolutainmicron; – temp=temperaturain°C; – fd = laposizionedelfogliotubazioni; – fs = la posizione del foglio serie.

Se il valore ritornato è zero non è stata trovata nessuna tubazione.

temp massa volumica50 988

Nella cella dove appare il risultato è stato inserita la formula:

=massavolh2o(C7)

Perdita di carico dell’acqua, verifica e progetto

Verifica PerditaDiam 25,70 175,907272 Pa

m³/h Q 1micron rugosità 46

°C temperatura 20

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