Domanda generica progettazione circuiti idronici

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shinobi9
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Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da shinobi9 »

Ciao a tutti,

Avrei una domanda generica sul progetto dei circuiti idronici da neofita quale sono.

Generalmente per dimensionare le tubazioni so che si usano, anche a livello universitario, delle tabelle che in sostanza legano la perdita di carico distribuita alla portata, velocità e diametro del tubo. E in generale (dai ricordi universitari che ho) si progettava avendo nota la portata in base al calore che il terminale eroga e in base ad una perdita di carico "ipotizzata" di circa 100 Pa/m.
Da questi 2 valori si trova il diametro e la velocità entrando nelle tabelle di cui sopra. Queste tabelle se ho ben capito usano la formula di Darcy -Weisbach e la riportano graficamente.
Secondo me questo approccio non è completo perché in sostanza dico che la portata che voglio è legata alle perdite di carico distribuite mentre le concentrate, (valvole.. terminali ecc..) entrano in gioco solo nel dimensionare la pompa ma non influenzano la portata.. Sbaglio?
In un corso di idraulica invece la portata si calcolerebbe considerando la perdita di carico sia distribuita che concentrata con il famoso grafico della caduta di carico H lungo il percorso.
Se ho un circuito fatto ad esempio da " tubo di mandata-valvola-radiatore-tubo di ritorno" la portata è definita anche dalle perdite di carico concentrate di valvola e terminale. In sostanza secondo me un modo più coretto sarebbe il seguente:
- fisso la portata del circuito in base al calore che voglio emettere con il terminale
-fisso un diametro di massima (magari questo basandomi sulle tabelle)
-calcolo le lunghezze equivalenti di TUTTI i componenti e la lunghezza del circuito per riportare tutte le perdite a quelle equivalenti distribuite(e così posso usare Darcy-Weisbach)
-utilizzo la formula di Darcy (adattata con la portata elevata al giusto esponente in base alla rugosità dei tubi es 1.75) per calcolare la perdita di carico totale che corrisponde alla vera perdita di carico necessaria ad avere la portata di progetto.
(in sostanza la ragiono come un analogia con il circuito elettrico con perdita di carico invece che di potenziale e resistenza idraulica dei vari componenti in serie invece che elettrica.. La portata corrisponde alla corrente). Scusate per la lunghezza del messaggio.. Che ne pensate?
Grazie
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NoNickName
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da NoNickName »

La perdita di carico distribuita altro non è che tante perdite di carico concentrate, viste da lontano e senza gli occhiali.
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shinobi9
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da shinobi9 »

Grazie della risposta!

Non capisco cosa intendi dirmi però :)
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NoNickName
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da NoNickName »

shinobi9 ha scritto: mar lug 23, 2019 10:24 Grazie della risposta!

Non capisco cosa intendi dirmi però :)
La differenza tra la distribuita e la concentrata è solo il fattore di scala. Teoricamente, da un punto di vista numerico, potresti suddividere le tubazioni in elementi finiti, in cui calcolare la pdc concentrata.
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Ronin
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da Ronin »

in un corso di idronica ti puoi anche porre il dubbio di cosa accade facendo passare una portata enorme in un tubo piccolissimo e viceversa.
ma quando fai un progetto, c'è un optimum della perdita di carico legato a vari fattori (quanto costa comprare e isolare il tubo, quanto si corrode facendo "correre" l'acqua a una velocità troppo elevata, quanto si consuma di elettricità per il pompaggio, ecc.), che è stato "condensato" dall'esperienza in un parametro di scelta che evita di ripercorrere un processo iterativo (o comunque "prova e riprova") anche per circuiti "normali".

se stai progettando l'anello di teleriscaldamento di un quartiere, sarà meglio fare più stime con vari diametri per capire quanto spendi nei vari casi considerando i fattori contrastanti di cui sopra, e trovare un optimum, ma per il circuito radiatori di un appartamento non è il caso.
il senso della tabella e del fattore 100 Pa/m è questo.
shinobi9
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da shinobi9 »

Perfetto grazie delle risposte!
Quello che dite mi sembra giustissimo e di certo se tutti usano queste tabelle non voglio essere io a dire che non va bene perchè non posso permettermelo :lol:
in sostanza quello che volevo sapere è: ok si usano queste tabelle per svariate motivi ma a livello teorico non sarebbe più giusto il ragionamento che ho proposto?
detto questo le userò pure io :D
shinobi9
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da shinobi9 »

NoNickName ha scritto: mar lug 23, 2019 10:35
shinobi9 ha scritto: mar lug 23, 2019 10:24 Grazie della risposta!

Non capisco cosa intendi dirmi però :)
La differenza tra la distribuita e la concentrata è solo il fattore di scala. Teoricamente, da un punto di vista numerico, potresti suddividere le tubazioni in elementi finiti, in cui calcolare la pdc concentrata.
capisco la tua risposta ma cià non toglie che spesso per il calcolo del diametro non si considerino le perdite concentrate
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da NoNickName »

shinobi9 ha scritto: mar lug 23, 2019 12:08 capisco la tua risposta ma cià non toglie che spesso per il calcolo del diametro non si considerino le perdite concentrate
E' ovvio. Mica ho affermato il contrario.
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da arkanoid »

Nel calcolo dei circuiti chiusi la perdita di carico del valvolame e delle batterie si prende certamente in considerazione, anzi serve per dimensionare correttamente la perdita di carico delle valvole di regolazione. Curve, tee e variazioni di sezione invece non si considerano anche per questioni pratiche: andare a contare per ogni elemento la portata verosimile diventa un impegno che richiede troppo tempo per il beneficio che porta, ed alla fine la curva della pompa non è mai esattamente nel punto di lavoro, per cui in sostanza è tempo perso.
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shinobi9
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da shinobi9 »

Grazie arkanoid,

quindi in sostanza anche tu non utlizzi le tabelle?
Cioè sul fatto che anche le perdite concentrate si prendano in considerazione non ho dubbi, anche per il dimensionamento della pompa ma trovare la portata da quelle tabelle secondo me significa assumere che sia legata alle perdite distribuite e non alle concentrate ( es terminale e valvole). Il mio libro dell'università dice in pratica di prendere i tratti di tubazione e determinare il diametro dalle tabelle per una data portata ed una data perdita di carico media. POI le concentrate le considero solo per dimensionare la pompa ma non si tiene conto del fatto che queste perdite di carico provochino esse stesse una caduta del carico idraulico ai capi del circuito che a sua volta influenza la portata ( ad idraulica per il calcolo della poratate nei condotti si considerano pure le concentrate, ed è un discorso simile alla legge di ohm). Non a caso nei quaderni caleffi in inglese si scrive di trovare la perdita di carico ai capi del circuito come DH=R*G^1.75 ( G=portata) che altro non è che un adattamento di darcy weisbach con R=resistenza idraulica che dipende dalla lunghezza equivalente (legata alle perdite distribuite+concentrate). Usando questo metodo secondo me si ha coerenza tra portata e perdita di carico.
Esa
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Re: Domanda generica progettazione circuiti idronici

Messaggio da Esa »

Esistono dei software che ti consentono di calcolare una rete partendo dal disegno 3D della stessa.
Assegni i vincoli che ti interessano (velocità massima, tubazioni, diametri da non utilizzare, ecc.).
Poi il SW propone:
a) le resistenze aggiuntive che devi inserire (kvs) per garantirti le portate che hai imposto
oppure
b) le portate effettive che otterrai ai terminali se non inserisci alcuna regolazione aggiuntiva (kvs).
Ovviamente cambiando uno o più parametri (diametri, materiale, kvs, portate ai terminali. ecc.) potrai vedere quel che succede.
In questo modo si può decidere cosa fare a ragion veduta.
Senza perdere tempo a compilare tabelle, utilizzare diagrammi o semplificare eccessivamente il modello di rete tralasciando accidentalità, variazione di rugosità (normalmente le reti, specie se complesse) non sono realizzate con lo stesso materiale), ecc..
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