Salve, sono un ingegnere laureato da poco e mi trovo per la prima volta davanti ad un problema di dimensionamento di un impianto termico di una civile abitazione.
Vorrei sapere se il procedimento che ho in mente e che riporto qui sotto è giusto.
C'è una possibilità che scriva qualche castroneria, perdonatemi ma gli impianti di riscaldamento non sono la mia materia !

Dunque mi calcolo per primo tutti i volumi di tutte le stanze, poi li moltiplico per un coefficente n che varia a seconda della stanza appunto (n=1 per cucina, n=0,5 per i locali abitati, ecc.)e mi trovo i volumi d'aria efettiva

Fatto questo mi calcolo i coefficenti globali di trasmissione U in base ai materiali.
Per gli infissi ad esempio userò un U pari a 3.6 (w/m2*k)
Per le murature comunicanti con l'esterno un U pari a 0.45 (w/m2*k)
e cosi via, possono andare ?

Mi calcolo ora le dispersioni termiche stanza per stanza, per conduzione che pe convezione:
Q= V*c*(T int.-T est.)
con V=volumi d'aria effettiva
c=costante
e delta T intorno ai 18°/20° (ci troviamo in toscana) quindi 293,15 K

Q=A*U*(T int.-T est.)
con A= area della superficie interessata dalla dispersione termica
U= coefficente trovato prima in funzione del materiale
e delta T intorno ai 18°/20° (ci troviamo in toscana) quindi 293,15 K
poi le maggioro di una % in base all'esposizione (30% in più verso nord, ecc.)

sommo le dispersione e ottengo una dispersione totale per stanza in Watt.

Guardo le tabelle dei costruttori che mi dicono il rendimento di ogni elemento di un termosifone.
Divido la dispersione totale per stanza con la potenza erogata da ogni signolo elemento e trovo il numero di elementi per stanza.
Considero la temperatura in entrata 75° e in uscita 65°.
Delta T 50°.
Valutato questo mi calcolo la potenza totale per singolo radiatore (Potenza singolo elemento * n elementi) e mi trovo le portate con questa formula:

Q radiatore (W)= Portata (Kg/s)*4187(J/(Kg*K)*(T ent.-T. usc.)

(T ent.-T. usc.)=10° (75-65) cioè 283.15 K

In base alle portate dimensione le tubazioni e mi calcolo poi le perdite di carico distribito.

Volevo sapere se quelle che ho scritto è giusto e come faccio a dimensionare la caldaia ?

Grazie mille in anticipo.
Massimiliano

metterei n=0,5 per tutti


Non so se possono andare... dipende dai materiali... il concetto, comunque, è corretto...



La temperatura esterna è normata (mi pare UNI 5364, vado a memoria; cerca su Google le temperature dei capoluoghi di provincia e diminuisci di un grado la temperatura esterna per ogni 100m di altezza in più del comune sede del calcolo rispetto all'altezza del capoluogo)
mie maggiorazioni 20%N/NE, 15%E/NW, 10%SE/W, 5%SW, 0%S
Ponti termici?




Le tabelle dei costruttori indicano la RESA dell'elemento per deltaT=50°C (non il rendimento)
Sovradimensionerei di un 20% per il funzionamento ad intermittenza dell'impianto a radiatori (il mio ex-capo ci aggiungeva ancorta qualcosa per "sicurezza").
A parte la notazione in °K (assolutamente inutile visto che si parla sempre di gradienti di temperatura) sembra ok
per la portata io mi ricordo Q=P/(1,16*deltaT), con la potenza in Watt. mi sembra più semplice e soprattutto ottengo litri/ora...

Considera poi che per legge in base al tipo di intervento che stai facendo hai dei vincoli sulla trasmittanza minima delle pareti o sull'energia primaria consumata durante la climatizzazione invernale ma questo è un altro capitolo!

Nota: sarebbe meglio dimensionare il tutto per temperature di mandata più basse al fine di poter installare una caldaia a condensazione.

A meno di ottenere dispersioni superiori ai 24 kW (edificio molto grande), per le casette la caldaia va dimensionata per l'acqua calda sanitaria. Ovvero si installa una caldaia con potenza 24kW che è la potenza necessaria all'incirca per fare una doccia con caldaia istantanea... solitamente la potenza necessaria al riscaldamento è inferiore.

Sono stato forse un po' conciso ma le basi mi sembravano buone...

MeA

Oltre alle dispersioni per conduzione attraverso pareti e infissi nel bilancio termico (e igrometrico) andrebbero introdotti anche altri fattori, come le dispersioni per infiltrazioni (aria che entra dall'esterno, per ventilazione, apporti interni dovuti a persone o tutto ciò che produce calore e si trova all'interno, apporti solari attraverso le superfici trasparenti.

La variazione di temperatura del volume dell'aria non è da includere come una dispersione, è valido tenerne conto se si vuole dimensionare l'impianto (quindi la potenza dei vari radiatori) per un funzionamento instazionario e comunque, anche per un dimensionamento di questo tipo, andrebbero considerati altri fattori, anche più importanti dell'aria, che influiscono nel tempo di entrata in regime dell'impianto, quali l'inerzia termica della "parte di involucro edilizio" che scambia calore direttamente con l'aria interna, dipendente da fattori come isolamento interno o esterno, materiali e tipologia della struttura, l'inerzia termica dell'impianto stesso (tubature, acqua presente nei tubi, soletta dell'eventuale pannello radiante a pavimento, elementi scaldanti, che subiscono una variazione di temperatura superiore rispetto all'aria), zone intramurarie attraverso cui passano le tubature (si scaldano anche queste).
Giusto per avere qualche valore di riferimento, tieni conto che l'aria ha un calore specifico di circa 1 kJ/kgK (1 kg di aria occupa circa un m^3), mentre per l'acqua circa 4 kJ/kgK (1 kg corrisponde a circa 1 dm^3)

Per quanto riguarda la temperatura in entrata allora userò 60°...
Grazie mille...
Massimiliano

Gli apporti interni non li terrei in considerazione per il calcolo della potenza ai fini del dimensionamento invernale dell'impianto. Casomai per il bilancio energetico.



...e tu ti calcoli l'inerzia termica di pareti etc?
Diciamo che si fa una maggiorazione "a buon senso" per via dell'intermittenza con cui funziona l'impianto e STOP.

MeA

Considera che la caldaia a condensazione funziona con sonda esterna e curva climatica per la mandata.
Se abbassi troppo la temperatura di mandata ottieni radiatori enormi perché la RESA del radiatore varia al variare della temperatura media tra mandata e ritorno perché si abbassa il deltaT in funzione del quale viene data la RESA.

Valuta gli spazi che hai a disposizione per i radiatori e scegli di conseguenza...

MeA

Questa è sicuramente la via più agevole, soprattutto se si basano sull'esperienza di installazioni già effettuate.
Considerare solo il tempo che occorre per riscaldare una tot quantità di aria presente nell'abitazione con una certa potenza per tenere di conto anche del tempo che occorre all'impianto per raggiungere le condizioni di regime, non mi sembra una valutazione completa, considerando che l'aria presente in un volume abitativo ha una capacità termica piuttosto bassa, rispetto ad altri elementi presenti per unità di superficie e che subisce una variazione di temperatura inferiore rispetto alle parti dell'impianto.