Trasmittanza Termica Periodica e Regime Dinamico - Aspetti Teorici e Pratici

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  In pratica bassi valori del fattore di decremento f congiuntamente a alti valori della capacità termica areica interna e alti valori nello sfasamento della trasmittanza termica periodica denotano migliori caratteristiche delle pareti nell’attenuazione degli effetti delle sollecitazioni termiche esterne estive.
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  A SPETTI   TEORICI   E   PRATICI   SULLA   TRASMITTANZA   TERMICA   PERIODICA   E   IL   REGIME   DINAMICO S TRUTTURE   LEGGERE   IN   LEGNO   E   CALCESTRUZZO 0. G ENERALITÀ Con flusso termico di trasmissione  viene determinata l’entità di energia per unità di tempo che attraversa una parete opaca, a causa della differenza di temperatura  tra interno ed esterno. Il carico per trasmissione può costituire un contributo importante al carico termico totale relativamente al quale l’impianto termico sarà dimensionato.In particolare, tale flusso è valutato in regime stazionario (temperatura indipendente dal tempo nel caso di regime invernale. !el caso di valutazioni durante il periodo di raffrescamento, l’incidenza dei diversi fattori e la variabilità dei fattori esterni, quali la radiazione solare, impongono una valutazione pi complessa che non può prescindere dalla variabilità temporale.#uttavia, in tale frangente la porzione trasmessa può risultare di gran lunga trascurabile rispetto alla sollecitazione indotta dai carichi interni (luci, persone e apparecchiature di diverso tipo e dai carichi solari che giungono tramite le pareti vetrate.Ciò deriva principalmente dal fatto che la sollecitazione termica esterna viene trasmessa all’interno in modo ridotto a causa dello spessore e della capacità termica degli elementi di involucro attraversati. $a variazione delle condizioni al contorno (ad esempio temperatura esterna variabile può causare una frequente inversione della direzione del gradiente termico, contribuendo all’effetto di smorzamento.$a figura % può rendere conto dell’effetto descritto.$a soluzione matematica di problemi di conduzione termica in regime variabileè stata proposta da diversi autori in modo analitico &%', &', &)', &*' e risolta con algoritmi dell’algebra matriciale. 1  Figura 1 - Variazione della temperatura a diversa profondità di una parete omogenea.  !ella descrizione della variazione di temperatura, si ipotizza che la variazione di temperatura sia sinusoidale rispetto al tempo. +er indicare lo smorzamento della variazione di temperatura con la profondità è sufficiente ricorrere alla riduzione dell’ampiezza (o meglio della semiampiezza di variazione. Il ritardotemporale con cui il fenomeno oscillatorio si presenta a profondità diverse è indicato dal termine sfasamento. $a rappresentazione vettoriale delle grandezze in questione può aiutare a visualizzare in modo opportuno il significato di quanto indicato.$a figura  riporta una rappresentazione di  vettori A  e B  che ruotano con velocità angolare ω - nella figura il vettore B  è in anticipo di ϕ  rispetto al vettore A .e i due vettori procedono alla stessa velocità ω , l’angolo tra di essi rimane invariato nel tempo. !elle diverse situazioni temporali, cambia il valore in modulo delle proiezioni dei vettori sugli assi cartesiani /, 0.$e proiezioni dei vettori in questione varieranno da un massimo (12 ad un minimo (32 valutabili tramite le semplici espressioni-4/ 5 4 cos ψ  40 5 4 sin ψ  6/ 5 6 cos ( ψ+ϕ) 60 5 6 sin ( ψ+ϕ) 2 #/ 5 2 θ e θ m t e θ 7 θ (/ θ m t#  x  θ   7 /  Figura 2 - Rappresentazione di grandezze vettoriali variabili nel tempo. e ϕ  è positivo (tra 2 e  π  si viene a rappresentare l’anticipo del vettore B  rispetto al vettore A , con ϕ  negativo (tra 2 e  π  si esprime il ritardo del vettore B  rispetto al vettore A . $e stesse considerazioni si possono fare riportando le proiezioni dei due vettori in un diagramma cartesiano con il tempo sull’asse delle ascisse (figura ). In questo caso l’anticipo o il ritardo si esprimono in termine di tempo come ∆ t   5 T  ϕ  8 π   -1.5-1-0.500.511.50123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748 tempo / h       A -0.025-0.02-0.015-0.01-0.00500.0050.010.0150.020.025       B  AB ∆ t = ϕ   T  / 2 π ϕ < 0 RITARDO ϕ > 0 ANTICIPO ∆ t = ϕ   T  / 2 π Figura 3 - Rappresentazione di grandezze sinusoidali con sfasamento ϕ  . 3 AB ωω y 4/6/4060  ψ  ϕ  4l variare della profondità considerata, il modulo del vettore diminuisce (attenuazione, mentre rimane invariata la velocità angolare ω  con cui lo stesso ruota, ma viene variato il ritardo angolare con cui il secondo vettore segue il primo. 9na situazione analoga può essere prodotta nel caso della rappresentazione della temperatura variabile in modo sinusoidale e del flusso termico, dei quali è possibile seguire le variazioni in una rappresentazione del tipo proposto nellafigura ). 4
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