Calcolo dei Carichi Termici Estivi
Il calcolo dei carichi termici estivi in Mc4Suite utilizza il metodo TFM (Transfer Function Method – ASHRAE Handbook Fundamentals 1985) per determinare il cooling load a partire dall'heat gain.
📌 Introduzione al Metodo
Le variabili che influenzano il calcolo dei carichi termici estivi sono numerose, spesso difficili da definire con precisione e sempre difficilmente correlate tra loro. Per molti componenti d'impianto, le potenze erogate variano notevolmente nelle 24 ore, in un range abbastanza largo e in modo non simultaneo. Da qui nasce la necessità di calcolare i carichi massimi contemporanei per zona impiantistica e/o per edificio.
Nel dimensionamento di un impianto di climatizzazione estiva ed invernale, occorre tener conto di quattro flussi di calore distinti ma legati tra loro:
| Concetto | Descrizione |
|---|---|
| Heat Gain | Flusso di calore istantaneo che entra o si genera all'interno dell'ambiente, ad ogni istante (intervallo: 1 ora). |
| Cooling Load | Potenza che occorre sottrarre all'ambiente per mantenere costante la temperatura al suo interno. |
| Heat Extraction Rate | Parte di calore effettivamente estratta dallo spazio climatizzato; uguale al cooling load solo quando la temperatura dell'ambiente si mantiene costante. |
La somma di tutti gli heat gains ad una certa ora non corrisponde necessariamente al cooling load alla stessa ora, perché ad esempio la radiazione viene assorbita parzialmente da superfici e oggetti presenti in ambiente e farà sentire i suoi effetti sull'aria con un certo ritardo (inerzia termica delle pareti).
⚙️ Metodo TFM
Per calcolare il cooling load (incognito) dall'heat gain (noto), Mc4Suite utilizza il metodo TFM (Transfer Function Method – ASHRAE Handbook Fundamentals 1985). Tale metodo trasforma in cooling load, ad un certo istante, l'heat gain e il cooling load della stessa ora e delle ore precedenti attraverso i coefficienti di funzioni di trasferimento degli ambienti (fattori di peso delle strutture).
Tutte le formule utilizzate sono pubblicate su ASHRAE Handbook - Fundamentals 1985.
📋 Apporti di Calore Calcolati
L'apporto (o perdita) di calore per componente è definito come il flusso di calore [Watt] che attraversa la superficie interna di un componente edilizio, nella ipotesi che:
- La temperatura dell'aria interna sia mantenuta costante al valore prefissato di progetto.
- Le condizioni al contorno sullo strato limite interno del componente siano riconducibili a un prefissato valore del coefficiente liminare interno (adduttanza interna).
Vengono calcolati i valori orari dei seguenti apporti di calore:
| Tipo di apporto | Descrizione |
|---|---|
| Conduzione transitoria - Pareti esterne | Conduzione in regime transitorio attraverso componenti opachi (pareti verticali, solai, coperture). |
| Conduzione stazionaria - Serramenti e divisori | Conduzione in regime stazionario attraverso componenti opachi e trasparenti a inerzia termica trascurabile (porte, finestre). |
| Infiltrazioni | Infiltrazioni attraverso serramenti o aperture. |
| Irraggiamento solare | Radiazione solare incidente su superfici trasparenti (finestre). |
| Sorgenti interne | Occupanti, apparecchiature, luci. |