Poiché non è possibile mostrare tutti i dettagli necessari per una corretta installazione di alcune apparecchiature HVAC sulle planimetrie o sulle planimetrie di grandi dimensioni, è necessario che il progettista dell'impianto HVAC mostri queste informazioni nei dettagli di collegamento delle apparecchiature. Questi dettagli mostreranno tutte le condutture e le connessioni delle tubazioni necessarie, nonché i requisiti di supporto e accessori vari come termometri, manometri e connettori per tubi flessibili.
Inoltre, è comune sviluppare dettagli che descrivano elementi vari associati ai sistemi HVAC come supporti per tubi, cordoli del tetto e penetrazioni attraverso l'involucro dell'edificio. Pertanto, abbiamo fornito alcuni dei dettagli più importanti che ogni ingegnere e tecnico HVAC deve conoscere.
Scambiatori di calore a fascio tubiero a U
Gli scambiatori di calore a fascio tubiero a U sono costituiti da un fascio di tubi a U in rame montato all'interno di un guscio cilindrico in acciaio. La corrente di fluido freddo circola normalmente attraverso i tubi del fascio tubiero, mentre la corrente di fluido caldo circola normalmente attraverso il mantello (intorno al fascio tubiero). Il calore viene trasferito dal fluido caldo al fluido freddo attraverso le pareti dei tubi. Gli scambiatori di calore a fascio tubiero sono comunemente usati per trasferire il calore dal vapore all'acqua o alla salamoia. Tuttavia, possono anche essere utilizzati per trasferire il calore dall'acqua all'acqua, dall'acqua alla salamoia o dalla salamoia all'acqua. I deflettori sono installati nel guscio per dirigere il flusso d'acqua attraverso i tubi se lo scambiatore di calore viene utilizzato per trasferire il calore dall'acqua all'acqua, dall'acqua alla salamoia o dalla salamoia all'acqua.
Per gli scambiatori di calore a fascio tubiero con tubi a U sono necessari almeno due passaggi del fluido attraverso il fascio tubiero. Per la maggior parte delle applicazioni HVAC, gli scambiatori di calore a fascio tubiero hanno una lunghezza compresa tra 3 e 6 piedi e un diametro compreso tra 6 e 12 pollici, sebbene siano disponibili scambiatori di calore più grandi. La figura seguente illustra i collegamenti delle tubazioni a uno scambiatore di calore a fascio tubiero vapore-acqua calda.
Scambiatori di calore a piastre e telaio
I collegamenti per gli scambiatori di calore a piastre e telaio sono limitati ai collegamenti in entrata e in uscita del fluido caldo e freddo, che normalmente sono parte integrante della testa fissa (anteriore) dello scambiatore di calore {sebbene i collegamenti possano essere previsti anche nella parte mobile (posteriore) testa dello scambiatore di calore]. A seconda della configurazione dei canali delle piastre dello scambiatore di calore, le connessioni in entrata e in uscita per i fluidi caldo e freddo possono essere posizionate sullo stesso lato della testata fissa dello scambiatore di calore o in disposizione diagonale.
È normale che i fluidi caldi e freddi circolino attraverso scambiatori di calore a piastre ea telaio in una configurazione controcorrente; cioè, i fluidi caldi e freddi scorrono in direzioni opposte attraverso lo scambiatore di calore. Questa disposizione, in cui il gradiente di temperatura tra i fluidi caldo e freddo rimane sostanzialmente costante, massimizza l'efficienza di scambio termico dello scambiatore di calore e consente anche una temperatura di crossover tra i fluidi caldo e freddo. La Fig. sotto è un dettaglio di connessione per uno scambiatore di calore a piastre e telaio.
Pompe
Esistono molti tipi di pompe, tra cui pompe ad aspirazione assiale, ad accoppiamento stretto, in linea, a cassa divisa orizzontale, a cassa divisa verticale e volumetriche. I tipi più comuni di pompe utilizzate per i sistemi idronici sono le pompe ad aspirazione assiale e in linea, che sono entrambe pompe centrifughe.
Le pompe ad aspirazione assiale sono fissate a un telaio di base in acciaio integrale montato sul campo su una base in cemento. La base in cemento può essere un pad di pulizia alto 4 pollici su cui è montato il telaio della base della pompa con isolatori a molla. Tuttavia, il montaggio preferito è una base inerziale in cemento a cui è imbullonato il telaio della base della pompa. Una base inerziale in cemento è un blocco di cemento con struttura in acciaio alto circa 6 pollici e più grande della base della pompa su tutti i lati, che è sostenuto dal pavimento da isolatori a molla.
La base inerziale in cemento fornisce una base rigida per mantenere l'allineamento dell'albero della pompa e ridurre il movimento vibratorio causato dal motore rotante della pompa. Il collegamento del tubo di aspirazione della pompa è parallelo all'albero della girante e il collegamento del tubo di mandata è perpendicolare all'albero della girante. I connettori per tubi flessibili vengono utilizzati sui collegamenti dei tubi di aspirazione e mandata per le pompe ad aspirazione assiale per isolare le vibrazioni generate dalla pompa dal sistema di tubazioni. Gli attacchi di aspirazione e mandata per le pompe in linea sono in linea tra loro e sono perpendicolari all'albero pompa/girante. Le piccole pompe in linea sono supportate dal sistema di tubazioni. Le grandi pompe in linea richiedono l'installazione di supporti per tubi vicino alle connessioni di aspirazione e mandata. Le pompe in linea molto grandi saranno sostenute dal pavimento dell'edificio, di solito su una piattaforma di pulizia in cemento alta 4 pollici.
I collegamenti delle tubazioni richiesti per le pompe includono valvole di intercettazione sull'aspirazione e sulla mandata della pompa, valvola di bilanciamento sulla mandata della pompa, valvola di ritegno e flussometro sulla mandata della pompa e manometri. Come opzione, è possibile installare una valvola multiuso, che svolge le funzioni di valvola di intercettazione, valvola di bilanciamento e valvola di ritegno, sulla mandata della pompa. È comune che un diffusore di aspirazione, di dimensioni simili a quelle di un gomito a 90° a lungo raggio, venga utilizzato sul collegamento del tubo di aspirazione per le pompe ad aspirazione assiale. Ciò consente al tubo di aspirazione di scendere verticalmente nel diffusore di aspirazione. In caso contrario è necessario prevedere cinque diametri di tubazione di tubo rettilineo a monte dell'attacco di aspirazione della pompa. Se non è previsto un diffusore di aspirazione o la lunghezza necessaria di tubo rettilineo a monte dell'attacco di aspirazione della pompa, si verificheranno turbolenze indesiderate nel flusso del fluido all'attacco di aspirazione della pompa, che comprometteranno le prestazioni della pompa e potrebbero anche danneggiare la pompa.
Le pompe ad aspirazione assiale variano in dimensioni da 3 a 6 piedi di lunghezza e da 1 a 3 piedi di larghezza. L'albero del motore è collegato all'albero della girante tramite un giunto.
Le pompe in linea sono verticali o orizzontali, il che descrive l'orientamento dell'albero motore/girante. L'albero del motore è collegato direttamente all'albero della girante. Le dimensioni delle pompe in linea variano da 1 a più di 3 piedi di altezza (dimensione dalla girante all'estremità del motore) e da 1 a 3 piedi tra le connessioni di aspirazione e mandata.
batteria di riscaldamento
Le batterie ad acqua calda richiedono l'alimentazione dell'acqua di riscaldamento e i collegamenti delle tubazioni di ritorno, mentre le batterie a vapore richiedono i collegamenti delle tubazioni di alimentazione del vapore e di ritorno della condensa.
unità split system senza condotti
I collegamenti alle unità con sistema split senza condotto includono l'aspirazione del refrigerante, il liquido e possibilmente le tubazioni del gas caldo tra le unità interna ed esterna, il collegamento del tubo di scarico della condensa alla bacinella di raccolta e i collegamenti elettrici alle unità interna ed esterna. Poiché le unità interne sono montate a parete sotto il soffitto o incassate nel soffitto, è normale che non vi sia spazio sufficiente per l'inclinazione della tubazione di scarico della condensa. Pertanto, una piccola pompa della condensa viene solitamente installata accanto all'unità interna per ricevere la condensa dalla bacinella di raccolta della serpentina di raffreddamento e pomparla fino al punto di scarico nel sistema dell'acqua piovana dell'edificio. Il collegamento della tubazione di scarico della condensa al sistema dell'acqua piovana dell'edificio deve essere realizzato con una valvola antiriflusso per evitare che il sovraccarico dell'acqua piovana che può verificarsi durante forti piogge trabocchi dalla pompa della condensa.
Le unità con sistema split senza condotto utilizzano in genere un'alimentazione elettrica di 208/240 V /1Φ. Se è necessaria una pompa della condensa, deve essere specificata per utilizzare un'alimentazione a 120 V/1Φ ed essere fornita con un cavo e una spina che fungano da mezzi di disconnessione. In questo caso, l'ingegnere elettrico progetterebbe una presa di interruzione del circuito di guasto a terra (GFCI) vicino alla pompa della condensa come fonte di energia elettrica. La figura seguente illustra rispettivamente i dettagli di connessione per un'unità di sistema split senza condotto.
Unità terminale VAV alimentata da ventola
La figura sottostante illustra i collegamenti associati ad un'unità terminale VAV ventilata in parallelo con batteria di riscaldamento ad acqua calda. I collegamenti per un'unità terminale VAV alimentata da un ventilatore di serie con una batteria di riscaldamento ad acqua calda sarebbero simili, ma la batteria di riscaldamento ad acqua calda sarebbe montata sull'uscita dell'unità terminale.
I collegamenti delle tubazioni dell'acqua di riscaldamento (a seconda del tipo di valvola di regolazione) sono simili a quelli rappresentati nelle batterie di riscaldamento con valvola a 2 (o 3) vie. Inoltre, è necessario un connettore per condotto flessibile. sulla connessione di mandata delle unità terminali ventilate per isolare le vibrazioni generate dal ventilatore nell'unità terminale dal sistema di canalizzazione a valle.
HVAC Design Sourcebook W. Larsen Angel, P.E., LEED AP
