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La progettazione efficiente

Coefficienti di scambio

All’interno della stanza lo scambio termico complessivo è dato dalla combinazione dello scambio termico convettivo e da uno scambio termico per irraggiamento che interessa tutte le superfici ed eventualmente le persone all’interno.

Lo scambio convettivo interessa l’aria presente in un ambiente e può essere determinato da una differenza tra la temperatura di una superficie con l’aria. All’interno di una stanza dotata di una superficie radiante attiva, il meccanismo di scambio convettivo principale è quello in corrispondenza di tale superficie, seppure altri fenomeni di convezione possano esistere in corrispondenza di una finestra fredda o sopra le persone o un computer solitamente ad una temperatura maggiore dell’aria. Se nella stanza fosse presente una bocchetta di immissione dell’aria primaria (perché prevista ventilazione naturale), i coefficienti di scambio convettivo potrebbero essere localmente elevati se la velocità di immissione dell’aria è maggiore.Tuttavia, quando si considerano le prestazioni di un sistema radiante per il riscaldamento o il raffrescamento, si considera solamente lo scambio convettivo tra la superficie  con temperatura media θsm e una temperatura di riferimento dell’ambiente. 
 

Superficie

Pavimento
caldo

Pavimento freddo

Soffitto caldo

Soffitto freddo

Parete

hc [W/(m2K)]

5.3

1.0 1.0 5.3 2.5


Lo scambio termico per irraggiamento interessa tutte le superfici della stanza ed è determinato dalla radiazione termica emessa da una superficie. L’entità di tale flusso termico è influenzata da diversi fattori, prima di tutto  l’emissività delle superfici (una proprietà del materiale), la temperatura e l’area delle superfici ed infine il fattore di vista tra due superfici.  Il fattore di vista è un fattore puramente geometrico e dipende dalla sola posizione reciproca di due superfici. Quando si considerano le prestazioni di un sistema radiante per il riscaldamento o il raffrescamento si considera solamente lo scambio termico tra la superficie attiva e la temperatura media delle altre superfici, trascurando la presenza di altri corpi (come persone) all’interno.
 

Sommando i contributi  di scambio per irraggiamento e per convezione si ottiene un unico coefficiente, chiamato coefficiente liminare  di scambio  (hl) . Secondo la UNI EN 1264-5 esso vale:
 

Superficie

Pavimento
caldo

Pavimento freddo

Soffitto caldo

Soffitto freddo

Parete

hl [W/(m2K)]

10.8

6.5 6.5 10.8 8