Nell'analisi dei sistemi, il sistema dell'aria è un oggetto che viene utilizzato per un'unità di trattamento aria a una o più zone che può funzionare come sistema tradizionale progettato per la ventilazione e il condizionamento dei vani o come sistema di ricambio d'aria dedicato (DOAS).
Oggetti richiesti
Il sistema dell'aria deve avere le seguenti proprietà.
- Deve disporre di almeno 1 unità dell'attrezzatura zona connessa ad un vano con climatizzazione.
- Deve disporre di almeno una ventola, ma in genere presenta anche altri oggetti, ad esempio una serpentina di riscaldamento e raffreddamento.
Ipotesi di progettazione
- Viene ridimensionato utilizzando carichi coincidenti.
- Il flusso d'aria viene ridimensionato per il picco percepibile.
- Il sistema si accenderà durante le ore non occupate per soddisfare un carico, se necessario.
- L'occupazione viene determinata da tutte le zone nel sistema dell'aria.
- Quando il sistema è un DOAS, è improbabile che venga acceso perché ha la priorità di carico più bassa rispetto ad altra attrezzatura HVAC.
- Ad ogni passo temporale durante la simulazione di dimensionamento, viene calcolata la somma dei tassi di ricambio d'aria richiesti da tutte le zone. Il valore massimo di queste somme viene utilizzato come tasso di ricambio d'aria di progetto.
- Se è un sistema dell'aria è un DOAS, ha una temperatura di mandata fissa. Se si tratta di un sistema dell'aria tradizionale, la relativa temperatura verrà reimpostata verso l'alto fino ad un aumento massimo di 5.556°C, come la richiesta lo consente.
- Quando un sistema funziona come DOAS, l'attrezzatura aggiuntiva posizionata nella zona viene ridimensionata in modo appropriato prendendo in considerazione il raffreddamento fornito dall'attrezzatura esistente. Ad esempio, se una zona che richiede 1000 W di raffreddamento contiene un'unità VAV che fornisce 200 W di raffreddamento e viene aggiunto un condizionatore d'aria terminale monoblocco (PTAC), il PTAC verrà ridimensionato per gli 800 W rimanenti di raffreddamento anziché il requisito della zona di 1000 W totale.
| Proprietà | Valore | Note |
|---|---|---|
| Temperatura alla bocca di entrata di progetto dell'acqua refrigerata | N/D | Impostata dal circuito acqua refrigerata se la serpentina dell'acqua refrigerata viene utilizzata nel sistema. |
| Temperatura alla bocca di efflusso di progetto dell'acqua refrigerata | N/D | Impostata dal circuito acqua refrigerata se la serpentina dell'acqua refrigerata viene utilizzata nel sistema. |
| Temperatura dell'aria di mandata di raffreddamento | 12.7778°C | |
| Temperatura alla bocca di entrata dell'aria di mandata di riscaldamento | 4°C | Presuppone che tutto il riscaldamento avvenga nel riscaldamento della zona. |
| Temperatura alla bocca di efflusso dell'aria di mandata di riscaldamento | 12.7778°C | Preriscaldare nel flusso d'aria in entrata, non in quello misto. |
| Temperatura alla bocca di entrata di progetto dell'acqua calda | N/D | Impostata dal circuito acqua calda se la serpentina dell'acqua calda viene utilizzata nel sistema. |
| Temperatura alla bocca di efflusso di progetto dell'acqua calda | N/D | Impostata dal circuito acqua calda se la serpentina dell'acqua calda viene utilizzata nel sistema. |
Configurazione
Il sistema dell'aria è costituito da 6 componenti principali.
- Una serpentina di preriscaldamento
- Uno scambiatore di calore
- Un controller di ricambio d'aria
- Un serpentina di raffreddamento
- Una serpentina di riscaldamento
- Una ventola di mandata
Serpentina di preriscaldamento
Se è presente una serpentina di preriscaldamento, valgono le seguenti ipotesi.
- Si trova davanti allo scambiatore di calore (se presente) per impedire eventuali problemi di gelo.
- La temperatura dell'aria che entra nella serpentina è uguale alla temperatura della fase di progettazione.
- La temperatura dell'aria che esce dalla serpentina è 4°C.
- Se si tratta di una serpentina dell'acqua calda, si presume che l'acqua calda venga fornita a 60°C, con una temperatura di ritorno di 43.33°C.
Scambiatore di calore
Lo scambiatore di calore presenta le seguenti ipotesi.
- Lo scambiatore di calore controlla la velocità dell'aria della deviazione, in base alle esigenze della temperatura dell'aria di mandata richiesta dal sistema in un determinato passo temporale.
| Tipo di scambiatore di calore | ||
|---|---|---|
| Percepibile | Entalpia | |
| Efficacia percepibile al 100% del flusso d'aria di riscaldamento | 0.76 | 0.76 |
| Efficacia percepibile al 75% del flusso d'aria di riscaldamento | 0.81 | 0.81 |
| Efficacia latente al 100% del flusso d'aria di riscaldamento | 0 | 0.68 |
| Efficacia latente al 75% del flusso d'aria di riscaldamento | 0 | 0.73 |
| Efficacia percepibile al 100% del flusso d'aria di raffreddamento | 0.76 | 0.76 |
| Efficacia percepibile al 75% del flusso d'aria di raffreddamento | 0.81 | 0.81 |
| Efficacia latente al 100% del flusso d'aria di raffreddamento | 0 | 0.68 |
| Efficacia latente al 75% del flusso d'aria di raffreddamento | 0 | 0.73 |
Controller di ricambio d'aria
Il controller di ricambio d'aria presenta le seguenti ipotesi.
- È dotato di un economizzatore che modula il flusso in base ad un controllo sull'entalpia differenziale.
- Dispone di una deviazione attorno allo scambiatore di calore (se presente) quando l'economizzatore è attivo.
- Quando si utilizza come DOAS, l'unità è al 100% del ricambio d'aria.
- Il sistema è dotato di ventilazione controllata a richiesta (DCV).
Serpentina di raffreddamento
La serpentina di raffreddamento presenta le seguenti ipotesi.
- La serpentina DX è a velocità singola con un valore nominale di COP di 3.0.
- Il rapporto calore percepibile-latente viene ridimensionato automaticamente per soddisfare le esigenze del sistema durante il dimensionamento.
- La serpentina dell'acqua refrigerata presenta le seguenti ipotesi.
| Proprietà | Valore | Note |
|---|---|---|
| Temperatura dell'aria che entra nella serpentina | N/D | Determinata dalla fase di progettazione. |
| Temperatura dell'aria che esce dalla serpentina | ~11.11°C | Calcolata dalla temperatura dell'aria di mandata del sistema dell'aria meno il calore della ventola generato (in genere circa 1.5-2°C). |
| Temperatura alla bocca di entrata di progetto dell'acqua refrigerata | N/D | Impostata dal circuito acqua refrigerata se la serpentina dell'acqua refrigerata viene utilizzata nel sistema. |
| Temperatura alla bocca di efflusso di progetto dell'acqua refrigerata | N/D | Impostata dal circuito acqua refrigerata se la serpentina dell'acqua refrigerata viene utilizzata nel sistema. |
Serpentina di riscaldamento
La serpentina di riscaldamento presenta le seguenti ipotesi.
- La serpentina di riscaldamento della resistenza elettrica è efficiente al 100%.
- La serpentina di riscaldamento della fornace è efficiente all'80%.
- La serpentina dell'acqua calda ha le seguenti proprietà.
| Proprietà | Valore | Note |
|---|---|---|
| Temperatura dell'aria che entra nella serpentina | Varia | 4°C con la serpentina di preriscaldamento, altrimenti è determinata dalla fase di progettazione. |
| Temperatura dell'aria che esce dalla serpentina | Varia | 12.7778°C se è un sistema dell'aria tradizionale, 15.5556°C se è un DOAS. |
| Temperatura alla bocca di entrata di progetto dell'acqua calda | N/D | Impostata dal circuito acqua calda se la serpentina dell'acqua calda viene utilizzata nel sistema. |
| Temperatura alla bocca di efflusso di progetto dell'acqua calda | N/D | Impostata dal circuito acqua calda se la serpentina dell'acqua calda viene utilizzata nel sistema. |
Ventola di mandata
La ventola di mandata può essere a volume costante o variabile con le seguenti proprietà.
| Proprietà | Valore | Note |
|---|---|---|
| Aumento di pressione | 996 Pa | |
| Efficienza totale | 0.6 | |
| Efficienza del motore | 0.94 | |
| Frazione del flusso minimo | 0.3 | Solo per le ventole a volume variabile. |