Impianti di condizionamento a doppio canale: nuovo metodo di dimensionamento della rete di distribuzione

In this paper we describe a method for sizing the air transport network, from the air handling unit to terminal units, for a dual-duct constant air volume system. Among the all air systems, the dual-duct type has unquestionable advantages; zoning of the system, and consequently the temperature regulation, can be up to the individual room and moreover rooms that require "heat" and rooms that require "cold" can be served simultaneously. A network of air distribution for a dual duct system is, however, considerably bulky and expensive, involving also a high operating cost. The use of two parallel networks requires the reduction of the size and therefore the choice of air velocity significantly higher than those used in other types of systems. The methodology of calculation of the channels presented here leads to a reduction of their size, thus reducing cost and size of the network, with respect to the methodology usually adopted; this is obtained by minimizing an objective function represented by the total area of the ducts. The method has been applied to some reference networks and the results were compared with those obtained using the design criteria traditionally used. The obtained reductions of the total area of channels, and therefore as a first approximation of their total weight, range between 12 and 25%. The air speed through the ducts is always lower or equal to those fixed; this constraint is not always respected in the size of ductworks with the traditional method.

In questo lavoro è descritto un metodo di dimensionamento della rete di trasporto dell’aria, dall’UTA alle unità terminali, degli impianti di climatizzazione a doppio canale. Tra gli impianti di climatizzazione a tutt’aria, la tipologia a doppio canale presenta indubbi vantaggi; la zonizzazione dell’impianto, e di conseguenza anche la regolazione della temperatura, può essere spinta fino al singolo ambiente ed inoltre ambienti che richiedono “caldo” e ambienti che richiedono “freddo” possono essere serviti contemporaneamente. Una rete di distribuzione dell’aria per un impianto a doppio canale è per contro notevolmente ingombrante e costosa, comportando altresì un costo di esercizio elevato. L’impiego di due reti parallele impone la riduzione delle dimensioni e dunque l’adozione di velocità di distribuzione notevolmente più alte rispetto a quelle utilizzate in altre tipologie di impianto. La metodologia di calcolo dei canali qui presentata conduce a una riduzione delle loro dimensioni, con conseguente diminuzione di costo e di ingombro della rete, rispetto alla metodologia usualmente impiegata; ciò è ottenuto minimizzando una funzione obiettivo rappresentata dalla superficie complessiva delle canalizzazioni. Il nuovo metodo è stato applicato ad alcune reti di riferimento e i risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti per mezzo dei criteri di dimensionamento tradizionalmente utilizzati. Si ottengono riduzioni della superficie complessiva dei canali, e quindi in prima approssimazione del loro peso totale, variabili tra il 12 e il 25%. La velocità dell’aria nei canali è sempre non superiore ai valori massimi fissati; nel dimensionamento della rete con il metodo tradizionale questo vincolo non è sempre rispettato.