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Università di Roma – Tor Vergata
Facoltà di Ingegneria – Dipartimento di Ingegneria Meccanica

Termotecnica 1

“Progetto di un impianto di
raffrescamento a tutta aria.”
Ing. G. Bovesecchi
[email protected]

06-7259-7127 (7249/4657)

Anno Accademico 2011-2012

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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E

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A
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

A
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h (kJ × kg )

c (kg v × kg a.s. )

u (m3kg -1 )

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27.25×10-3

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-1

V ×N
400m3 × 0.5ric × h -1
-1
mA =V × N × r =
=
=
0.064kg
×
s
v
3600 s × h-1 0.863m3 × kg -1

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = mA hA - hIM
hIM

)

Q
2.8kW
-1
-1
= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
×
kg
mA
0.064 kg × s-1

(

Gv = mA c A - c IM

c IM
-1

c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3

)

Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
-1

3600 s × h × 0.064kg × s

-3

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= 2.5×10 kg v × kg a.s.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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DT=23.3°

DT=10°C

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
2.8kW
-1
m¢ =
=
=
0.147kg
×
s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

(

(

)

)

m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
% ric =
=
= 0.565
m¢ 0.147

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E

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68.5
C

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26.5
D
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I

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M’

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(
)
× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

-1

(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E

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B
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M’


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Termotecnica 1

“Progetto di un impianto di
raffrescamento a tutta aria.”
Ing. G. Bovesecchi
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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h (kJ × kg )

c (kg v × kg a.s. )

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mA =V × N × r =
=
=
0.064kg
×
s
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3600 s × h-1 0.863m3 × kg -1

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = mA hA - hIM
hIM

)

Q
2.8kW
-1
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= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
×
kg
mA
0.064 kg × s-1

(

Gv = mA c A - c IM

c IM
-1

c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3

)

Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
-1

3600 s × h × 0.064kg × s

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= 2.5×10 kg v × kg a.s.

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DT=10°C

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(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
2.8kW
-1
m¢ =
=
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0.147kg
×
s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

(

(

)

)

m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
% ric =
=
= 0.565
m¢ 0.147

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(
)
× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

-1

(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E

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A
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B
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“Progetto di un impianto di
raffrescamento a tutta aria.”
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06-7259-7127 (7249/4657)

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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

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h (kJ × kg )

c (kg v × kg a.s. )

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mA =V × N × r =
=
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s
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(

Q = mA hA - hIM
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)

Q
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= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
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kg
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0.064 kg × s-1

(

Gv = mA c A - c IM

c IM
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c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3

)

Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
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3600 s × h × 0.064kg × s

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= 2.5×10 kg v × kg a.s.

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(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
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m¢ =
=
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0.147kg
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Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

(

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)

m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
% ric =
=
= 0.565
m¢ 0.147

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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(
)
× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

-1

(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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raffrescamento a tutta aria.”
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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E

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10,5

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

A
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h (kJ × kg )

c (kg v × kg a.s. )

u (m3kg -1 )

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mA =V × N × r =
=
=
0.064kg
×
s
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3600 s × h-1 0.863m3 × kg -1

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = mA hA - hIM
hIM

)

Q
2.8kW
-1
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= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
×
kg
mA
0.064 kg × s-1

(

Gv = mA c A - c IM

c IM
-1

c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3

)

Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
-1

3600 s × h × 0.064kg × s

-3

-1

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= 2.5×10 kg v × kg a.s.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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DT=23.3°

DT=10°C

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
2.8kW
-1
m¢ =
=
=
0.147kg
×
s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

(

(

)

)

m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
% ric =
=
= 0.565
m¢ 0.147

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(
)
× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

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(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E

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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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27,25

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A
0,863

10,5

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

A
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h (kJ × kg )

c (kg v × kg a.s. )

u (m3kg -1 )

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27.25×10-3

0.863
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400m3 × 0.5ric × h -1
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mA =V × N × r =
=
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0.064kg
×
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = mA hA - hIM
hIM

)

Q
2.8kW
-1
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= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
×
kg
mA
0.064 kg × s-1

(

Gv = mA c A - c IM

c IM
-1

c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3

)

Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
-1

3600 s × h × 0.064kg × s

-3

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= 2.5×10 kg v × kg a.s.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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10,5
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DT=10°C

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(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
2.8kW
-1
m¢ =
=
=
0.147kg
×
s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

(

(

)

)

m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
% ric =
=
= 0.565
m¢ 0.147

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(
)
× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

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(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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h (kJ × kg )

c (kg v × kg a.s. )

u (m3kg -1 )

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V ×N
400m3 × 0.5ric × h -1
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mA =V × N × r =
=
=
0.064kg
×
s
v
3600 s × h-1 0.863m3 × kg -1

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = mA hA - hIM
hIM

)

Q
2.8kW
-1
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= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
×
kg
mA
0.064 kg × s-1

(

Gv = mA c A - c IM

c IM
-1

c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3

)

Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
-1

3600 s × h × 0.064kg × s

-3

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= 2.5×10 kg v × kg a.s.

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(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
2.8kW
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m¢ =
=
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0.147kg
×
s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

(

(

)

)

m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
% ric =
=
= 0.565
m¢ 0.147

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)
× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

-1

(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Facoltà di Ingegneria – Dipartimento di Ingegneria Meccanica

Termotecnica 1

“Progetto di un impianto di
raffrescamento a tutta aria.”
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06-7259-7127 (7249/4657)

Anno Accademico 2011-2012

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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(

Q = mA hA - hIM
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= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
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Gv = mA c A - c IM

c IM
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(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
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=
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0.147kg
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m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
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=
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m¢ 0.147

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× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

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(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

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)

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(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Q = mA hA - hIM
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Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

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Q
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× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
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Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

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Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

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Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Q = mA hA - hIM
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= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
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Gv = mA c A - c IM

c IM
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Gv
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-1

3600 s × h × 0.064kg × s

-3

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= 2.5×10 kg v × kg a.s.

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Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

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m¢ =
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0.147kg
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s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

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× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

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(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

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h (kJ × kg )

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Q = mA hA - hIM
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= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
×
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0.064 kg × s-1

(

Gv = mA c A - c IM

c IM
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c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3

)

Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
-1

3600 s × h × 0.064kg × s

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= 2.5×10 kg v × kg a.s.

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DT=10°C

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(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
2.8kW
-1
m¢ =
=
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0.147kg
×
s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

(

(

)

)

m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
% ric =
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= 0.565
m¢ 0.147

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× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

-1

(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
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h (kJ × kg )

c (kg v × kg a.s. )

u (m3kg -1 )

53
104

10.5×10-3
27.25×10-3

0.863
-

-1

V ×N
400m3 × 0.5ric × h -1
-1
mA =V × N × r =
=
=
0.064kg
×
s
v
3600 s × h-1 0.863m3 × kg -1

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = mA hA - hIM
hIM

)

Q
2.8kW
-1
-1
= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
×
kg
mA
0.064 kg × s-1

(

Gv = mA c A - c IM

c IM
-1

c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3

)

Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
-1

3600 s × h × 0.064kg × s

-3

-1

-1

= 2.5×10 kg v × kg a.s.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
104
E

27,25

53

A

3
4

0,863

Ieff

10,5
7

9,25
I

2,5
2,7
DT=23.3°

DT=10°C

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
2.8kW
-1
m¢ =
=
=
0.147kg
×
s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

(

(

)

)

m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
% ric =
=
= 0.565
m¢ 0.147

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E

78
68.5
C

A

34
26.5
D
Ieff
I

M

M’

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(
)
× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

-1

(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E

M

A
D
B
I

Ieff

M’


Slide 12

Università di Roma – Tor Vergata
Facoltà di Ingegneria – Dipartimento di Ingegneria Meccanica

Termotecnica 1

“Progetto di un impianto di
raffrescamento a tutta aria.”
Ing. G. Bovesecchi
[email protected]

06-7259-7127 (7249/4657)

Anno Accademico 2011-2012

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
Un impianto a tutta aria deve garantire in un locale di 400 m3
una temperatura di 26°C e un umidità relativa del 50%. Il locale
presenta un carico termico di 2,8kW ed un carico di umidità di
1,84 kgv/h. Devono essere inoltre garantiti 0,5 ric/h (ricambi di
volume d’aria). L’ambiente esterno si trova a 34°C e 80% di
umidità relativa. Sapendo che il salto di temperatura tra l’aria
all’interno del locale e l’aria immessa non deve essere superiore a
10°C, verificare se è necessario dover far ricircolare una portata
di aria immessa e in che percentuale. Determinare inoltre le
potenze da fornire alla batteria di raffreddamento e post
riscaldamento.
Considerare un fattore di by-pass pari al 7% e un aumento della
temperatura della miscela dovuto al ventilatore pari a 2°C.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
104
E

27,25

53

A
0,863

10,5

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

A
E

-1

h (kJ × kg )

c (kg v × kg a.s. )

u (m3kg -1 )

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10.5×10-3
27.25×10-3

0.863
-

-1

V ×N
400m3 × 0.5ric × h -1
-1
mA =V × N × r =
=
=
0.064kg
×
s
v
3600 s × h-1 0.863m3 × kg -1

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = mA hA - hIM
hIM

)

Q
2.8kW
-1
-1
= hA = 53kJ × kg =
9.25kJ
×
kg
mA
0.064 kg × s-1

(

Gv = mA c A - c IM

c IM
-1

c IM = 10.5×10 kg v × kg a.s. -3

)

Gv
= cA mA
1.84kg v × h -1
-1

3600 s × h × 0.064kg × s

-3

-1

-1

= 2.5×10 kg v × kg a.s.

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
104
E

27,25

53

A

3
4

0,863

Ieff

10,5
7

9,25
I

2,5
2,7
DT=23.3°

DT=10°C

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(

Q = m¢ × Dh¢ = m¢ hA - hIeff

)

Q
2.8kW
-1
m¢ =
=
=
0.147kg
×
s
Dh¢ 53- 34 kJ × kg -1

(

(

)

)

m¢ric = m¢ - mA = 0.147 - 0.064 kg × s-1 = 0.083kg × s-1

mric 0.083
% ric =
=
= 0.565
m¢ 0.147

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E

78
68.5
C

A

34
26.5
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Ieff
I

M

M’

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria

(
)
× (78 - 68.5) kJ × kg = 1.4kW

Qraff = m¢ × Dhraff = m¢ hM ¢ - hC
Qraff = 0.147kg × s-1

-1

(

Qr _ d = m¢ × Dhr _ d = m¢ hC - hD

(

)

)

Qr _ d = 0.147kg × s-1 × 68.5- 26.5 kJ × kg -1 = 6.2kW

(

Q p _ r = m¢ × Dhp _ r = m¢ hD - hIeff

(

)

)

Q p _ r = 0.147kg × s-1 × 34 - 26.5 kJ × kg -1 = 1.1kW

(

)

Qtot = Qraff + Qr _ d + Q p _ r = 1.4 + 6.2 +1.1 kW = 8.7kW

Progetto di un impianto di raffrescamento a tutta aria
E

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