Analisi stagionale di un impianto innovativo per il condizionamento dell'aria di un ospedale basato sulla deumidificazione chimica dell'aria
Autore
Maurizio Enrico Ciraolo - Università degli Studi di Padova - [1997-98]
Documenti
Abstract
Lo scopo di questo lavoro è quello di determinare la convenienza di un impianto innovativo di condizionamento rispetto ad uno di tipo tradizionale; per far questo è stato necessario determinare i carichi termici di progetto nel funzionamento estivo ed invernale dell’impianto.
La ristrutturazione del padiglione malattie infettive dell’ospedale di Padova ha consentito infatti la progettazione di un impianto innovativo basato sul condizionamento per via chimica dell’aria tramite soluzione di Bromuro di Litio.
In prima analisi si è cercato di individuare quali fossero le caratteristiche di un impianto di riscaldamento-raffrescamento a servizio di un nosocomio rispetto a quelle dei normali sistemi di climatizzazione; questa parte è stata indispensabile per la corretta valutazione di un impianto di condizionamento che non può prescindere dalle condizioni climatiche che si vogliono ottenere.
Si è descritto poi, in modo dettagliato, la particolare tipologia di climatizzazione adottata in questa circostanza e si sono determinati i carichi termici dovuti alle dispersioni dell’immobile.
Per quest’ultima attività ci si è valsi del programma Trnsys, progettato dalla Solar Energy Laboratory presso University of Wisconsis-Madison-USA.
Questo programma di simulazione richiede una descrizione accurata dell’edificio in termini di composizione delle murature, della disposizione e della estensione delle superfici.
La prima fase del lavoro è dedicata alla ricerca di tutte le informazioni richieste dal programma citato e dalla misurazione e catalogazione di tutte le superfici facenti parte dell’immobile. Tutto ciò e stato condotto presso gli studi della Prisma Engineering di Villatora di Saonara (PD) che si è occupata del progetto di ristrutturazione del padiglione.
In un secondo momento ci si è occupati della stesura dei files necessari al programma per la simulazione, a partire dalle condizioni meteorologiche medie mensili.
Dopo aver ricavato i carichi termici nelle condizioni di progetto invernali ed estive, si è condotto uno studio economico sui costi dell’impianto confrontati con uno di tipo tradizionale.
Infine sono stati calcolati alcuni indici finanziari (VAN, Payback, ecc.) per esplicitare la convenienza economica del condizionamento per via chimica rispetto ad un impianto di tipo tradizionale nell’applicazione considerata.
L’impianto innovativo, infatti, comporta un costo iniziale maggiore e un costo energetico superiore del 10% nella stagione estiva; nel periodo invernale, tuttavia, permette un risparmio di energia del 35%. Questo risparmio è ben maggiore degli extra-costi da sostenere; tutto ciò genera indici finanziari elevatissimi (IRR=140%) valutati sull’investimento incrementale.
Considerando poi che l’ambiente da climatizzare è un ospedale, è importante avere stabilito la sicurezza e l’efficacia della soluzione proposta più che la valutazione economica. Tale efficacia si manifesta sia in termini di abbattimento delle sostanze inquinanti in ingresso e in uscita dall’ambiente condizionato, sia riguardo al comfort climatico degli astanti.
La tesi è vincitrice del premio ''Tesi di laurea'' bandito nel 2001 dall'Ordine degli ingegneri della provincia di Vicenza.
La ristrutturazione del padiglione malattie infettive dell’ospedale di Padova ha consentito infatti la progettazione di un impianto innovativo basato sul condizionamento per via chimica dell’aria tramite soluzione di Bromuro di Litio.
In prima analisi si è cercato di individuare quali fossero le caratteristiche di un impianto di riscaldamento-raffrescamento a servizio di un nosocomio rispetto a quelle dei normali sistemi di climatizzazione; questa parte è stata indispensabile per la corretta valutazione di un impianto di condizionamento che non può prescindere dalle condizioni climatiche che si vogliono ottenere.
Si è descritto poi, in modo dettagliato, la particolare tipologia di climatizzazione adottata in questa circostanza e si sono determinati i carichi termici dovuti alle dispersioni dell’immobile.
Per quest’ultima attività ci si è valsi del programma Trnsys, progettato dalla Solar Energy Laboratory presso University of Wisconsis-Madison-USA.
Questo programma di simulazione richiede una descrizione accurata dell’edificio in termini di composizione delle murature, della disposizione e della estensione delle superfici.
La prima fase del lavoro è dedicata alla ricerca di tutte le informazioni richieste dal programma citato e dalla misurazione e catalogazione di tutte le superfici facenti parte dell’immobile. Tutto ciò e stato condotto presso gli studi della Prisma Engineering di Villatora di Saonara (PD) che si è occupata del progetto di ristrutturazione del padiglione.
In un secondo momento ci si è occupati della stesura dei files necessari al programma per la simulazione, a partire dalle condizioni meteorologiche medie mensili.
Dopo aver ricavato i carichi termici nelle condizioni di progetto invernali ed estive, si è condotto uno studio economico sui costi dell’impianto confrontati con uno di tipo tradizionale.
Infine sono stati calcolati alcuni indici finanziari (VAN, Payback, ecc.) per esplicitare la convenienza economica del condizionamento per via chimica rispetto ad un impianto di tipo tradizionale nell’applicazione considerata.
L’impianto innovativo, infatti, comporta un costo iniziale maggiore e un costo energetico superiore del 10% nella stagione estiva; nel periodo invernale, tuttavia, permette un risparmio di energia del 35%. Questo risparmio è ben maggiore degli extra-costi da sostenere; tutto ciò genera indici finanziari elevatissimi (IRR=140%) valutati sull’investimento incrementale.
Considerando poi che l’ambiente da climatizzare è un ospedale, è importante avere stabilito la sicurezza e l’efficacia della soluzione proposta più che la valutazione economica. Tale efficacia si manifesta sia in termini di abbattimento delle sostanze inquinanti in ingresso e in uscita dall’ambiente condizionato, sia riguardo al comfort climatico degli astanti.
La tesi è vincitrice del premio ''Tesi di laurea'' bandito nel 2001 dall'Ordine degli ingegneri della provincia di Vicenza.
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