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Appunti di termotecnica

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Condizioni di benessere

Unita' di misura

Diagramma psicometrico

Per poter capire il diagramma psicometrico, bisogna prima conoscere alcune grandezze.

Temperatura a bulbo secco

La temperatura a bulbo secco (dry bulb) rappresenta la temperatura dell'aria letta su un normale termometro.

Temperatura a bulbo umido

La temperatura a bulbo umido si ottiene ponendo un panno bagnato di acqua distillata sul bulbo di un termometro e facendo scorrere sul panno l'aria ad una velocità superiore a 4.5 m/s. La temperatura di bulbo umido è sempre inferiore o uguale a quella di bulbo secco.

Punto di rugiada

Il punto di rugiada è la temperatura a cui condensa l'acqua nell'aria. Per calcolare il punto di rugiada con il diagramma psicometrico basta intersecare la linea verticale delle temperature a bulbo secco con le diagonali delle temperature a bulbo umido (es. 25°C e 20°C). il punto trovato si riporta a sinistra secondo una linea retta e si ottiene la temperatura di rugiada.

Umidità relativa, assoluta e specifica

L'umidità relativa è il rapporto fra l'umidità presente nell'aria e il massimo che potrebbe contenere. L'umidità assoluta è la quantità di grammi di acqua presente in un metro cubo di aria. L'umidità specifica è il rapporto in grammi tra il peso del vapor acqueo e il peso dell'aria (vapore compreso).

L'immagine seguente e' solo apparentemente ridotta, salvatela sul vostro PC per vederla a grandezza intera:

https://docs.google.com/fileview?id=0B0C3zqzYJHwHNWJjODYyZjMtNzMxMy00ZWE1LTk1ZWYtMDYwYzcwZWM3MzZi&hl=it

Vapore

A pressione ambiente (1 atm = 1 bar = 101325 Pa) l'acqua diventa vapore alla temperatura di 100°C.

A pressione piu' alta l'acqua bolle a temperatura maggiore, ad esempio a 4 atm la temperatura di ebollizione e' di 121°C.

A pressioni piu' basse l'acqua bolle a temperature piu' basse, ad esempio a 6550 Pa (65 mbar) l'acqua bolle a 38°C.

Per trasformare 1 kg di acqua a 0°C in vapore a pressione ambiente sono necessari 2428 kJ:

Quando si riscalda il vapore si adopare spesso il termina "surriscaldare", come se scaldare si riferisca solo a l'acqua fase liquida.

Il vapore a pressioni maggiori di 1 atm, sono chiamati sistemi ad alta pressione; 'pero' i sistemi a bassa pressione contengono piu' calore latente!!!' Esempio: 1 kg di vapore a 121°C, 1 atm ha quasi 2000 kJ 1 kg di vapore a 372°C, 210 atm ha quasi 182 kJ

Trappole per condensa

Le trappole per condensa permetto di separare il condensato dal vapore, mantendendo efficiente l'impianto e evitando il formarsi di colpi d'ariete dovuto ad accumuli di liquido che spinti dal vapore urtano a grande velocità contro gomiti, valvole o altre parti dell'impianto, compromettendolo.

Vataggi dei sistemi ad acqua

E' preferibile utilizzare un riscaldamento ad acqua che a vapore, l'acqua impiega piu' tempo a perdere il calore rispetto al vapore; una volta spenta una caldaia, ci vuole piu' tempo per riportare un sistema a vapore a temperatura rispetto che uno ad acqua. Generalmente nei sistemi ad acqua, la temperatura e' di circa 92°C.

Vantaggi del sistema a vapore

Il vapore per farlo circolare non necessita di quasi nulla, per sua natura e' ad alta pressione e quindi non necessita di altro per farlo arrivare in punti a basa pressione.

Caldaie

Le caldaie si dividono in:

Caldaie a tubi di fumo

Per caldaie a tubi di fumo si intende una caldaia dove i vapori della combustione percorrono le tubazioni. Sono generalmente di forma cilindrica. Si usano per applicazioni a bassa pressione, generalmente sviluppano da 150 kW/h a 15000kW/h.

Caldaie a tubi di acqua

Con caldaie a tubi di acqua si intende caldaie dove i fumi caldi della combustione percorrono il mantello e passano attorno ai tubi dove scorre l'acqua. Sono generalmente di forma cubica Si usano prevalentemente in campo industriale, da 250 a 25000 kW/h

Aria

Ogni persona necessita di circa 40 m^3/h di aria di ricambio.

Condizioni standard dell'aria al livello del mare

Aria:

La pressione scende di circa 0.1 atm ogni 1000 m di altezza

Vapore

Formula per il calcolo della densità del vapore: ` D = P / {T * R}` dove:

Sovrappressione stanze

Mantenere in sovrappressione le stanze si puo' ottenere anche con 0.1 mbar di differenza.

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