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Centro Porsche Milano

Applicazione TROX di impianto a tutt'aria con unitÓ autonoma in pompa di calore di tipo Roof Top

Tradizione e innovazione: due elementi che caratterizzano la grandezza del marchio tedesco Porsche.
La nuova sede di Milano è uno spazio con un'architettura rigorosa ed ordinata, che ben rappresenta e riflette i valori caratterizzanti la casa tedesca: forza, solidità e sperimentazione.
Nella zona nord ovest della città, ben collegata con il centro di Milano e facilmente raggiungibile per chi deve accedere al capoluogo lombardo, il nuovo Centro Porsche di Milano ricopre un'area di 8.400 metri quadrati in via Stephenson, in una zona che si caratterizza per importanti interventi di riqualificazione urbana.
Suddiviso su tre livelli, il cuore del Centro Porsche si trova al piano terra, ove è presente il salone d'esposizione (area "show room") e gli uffici del personale commerciale: una struttura razionale e fruibile, minimale e innovativa.
Ideato nel 2010, approvato dal Board Porsche AG, il progetto di realizzazione del Centro Porsche Milano Nord di via Stephenson è cominciato nel mese di agosto 2010 e ha trovato la sua realizzazione nel 2011; lo studio di architettura Susann-Kathrin Schafen-Quellmann si è occupato della parte progettuale e architettonica, lo studio Molon Roetta & Associati ha elaborato il progetto definitivo degli impianti meccanici, mentre la società Panzeri S.p.A. ha eseguito l'installazione dell'impianto di climatizzazione.
 
Area Show Room: trattamento aria e condizionamento con Roof Top
Per l'area "Show Room" è stato previsto un impianto a tutt'aria con unità autonoma in pompa di calore di tipo Roof Top: infatti la destinazione d'uso di quest'area prevede variabilità dei carichi termici in virtù degli affollamenti previsti e della necessità di controllo dei valori igronometrici durante tutto l'anno.
I roof top sono macchine a pompa di calore raffreddate ad aria con espansione diretta del gas, con sistema di recupero di calore termodinamico posto sull'aria in espulsione. Si tratta di unità compatte che racchiudono in un'unica apparecchiatura sia le funzioni di trattamento dell'aria, sia quelle di produzione delle necessarie potenzialità frigorifere e termiche. Tali apparecchiature sono dotate infatti di batterie che attuano lo scambio termico direttamente tra il gas frigorifero e l'aria.
La regolazione viene gestita da una sezione di controllo a microprocessore che elaborerà dati di input ricevuti dalle sonde di misura di temperatura e umidità dell'aria poste sui canali di ripresa, e attuerà i necessari comandi sulla regolazione delle batterie di raffreddamento, riscaldamento, pre e post-riscaldamento, dell'umidificatore, delle serrande servocomandate e dei ventilatori, i quali saranno dotati di dispositivi per il controllo elettronico della velocità di rotazione dei motori elettrici.
Sarà previsto anche un comando con tastiera per il controllo remoto del condizionatore. Questa soluzione permetterà una ottimizzazione dei consumi con eccellenti risultati nella regolazione dei valori termo-igrometrici. La regolazione, infatti, avverrà in modo automatico in funzione delle temperature e dell'umidità ambiente, ma potrà facilmente essere riparametrata dall'interno dell'edificio con semplici operazioni.
 
Esempio di unità Roof Top

 
 
Area Show Room: distribuzione dell'aria con analisi computazionale a elementi finiti (CFD)
 

 
 
La distribuzione dell'aria avviene tramite canali di mandata e ripresa. I canali sono a sezione rettangolare in pannello sandwich di poliuretano espanso (polisocianato).
L'immissione dell'aria avviene mediante terminali lineari a lunga gittata TROX della serie DUL a geometria variabile e cioè con possibilità di orientare il lancio fino a ± 30 ° dall'orizzonte.
 
Diffusori lineari a lunga gittata orientabili TROX della serie DUL 

 
 
La scelta di questo tipo di diffusore "design" di marchio TROX è stata determinata dal fatto che questo terminale è particolarmente adatto in quei casi in cui il lancio da parete sia compreso tra 8 - 15 metri. Infatti il diffusore lineare ("slot diffuser") tradizionale installato a parete risulta più adatto per lanci relativamente corti  (5 - 8 mt) mentre gli ugelli a lunga gittata sono usati appunto per lanci lunghi  (15 - 30 mt). Nel caso del salone Porsche la geometria  prevede una distanza variabile da veletta del controsoffitto ove sono posizionati i diffusori e vetrata opposta dato che il profilo della vetrata è curvilineo; tale distanza varia tra 10 e 15 mt circa ed ecco dunque che il diffusore TROX DUL ben si adatta a questo caso ed è stato dunque scelto nel progetto.
 
La particolare conformazione di quest'area ha richiesto uno studio con simulazione dinamica dei flussi e delle temperature dell'aria immesse in ambiente con un software CFD a elementi finiti: in questo modo è stato possibile ottimizzare il lancio dell'aria (posizione diffusori, portata dell'aria...) scongiurando così possibili motivi di disagio localizzato per quanto riguarda le velocità dell'aria (effetto spiffero) e le temperature diverse da quelle previste a progetto.
"Mediante il software CFD, che si basa su un algoritmo non lineare ad elementi finiti," spiega l'ingegner Giovanni Rotta, Business Development Manager di TROX Italia, "è stato necessario in una prima fase disegnare il volume del salone espositivo da esaminare discretizzandolo con una mesh di tanti volumi finiti molto piccoli. Successivamente sono stati inseriti nel programma tutti i parametri necessari  a caratterizzare la simulazione dinamica, compresi i vari coefficienti di assorbimento delle vetrate e delle pareti interne, pavimento e copertura, oltre alle varie condizioni al contorno."
 

 
 
La portata totale da immettere nel salone è stata valutata pari a  20.800 m^3/h in funzione dell'indice di affollamento e del carico termico.
L'ottimizzazione del "lavaggio" di questa area espositiva lo si è raggiunto considerando diffusori TROX DUL di tipo A (portata 945 m^3/h per metro di lunghezza) per il tratto di veletta meno distante dalla superficie vetrata e di tipo B (portata 1.050 m^3/h per metro di lunghezza) per il tratto di veletta più distante.
Inoltre la linea di diffusione visibile sulla parete della veletta è in parte alimentata dall'aria (e quindi completa di camera di raccordo) in parte passiva (diffusore cieco, senza camera di raccordo). Vedasi schema sottostante.
 

 
 
"Il risultato della simulazione virtuale, che non è altro che la soluzione analitica di complicate equazioni differenziali alle derivate parziali (eq di Navier Stokes) e modelli di turbolenza applicate a ciascun volume finito in cui è stata discretizzata la mesh," prosegue l'ingegner Rotta "si manifesta con la visualizzazione su scala colorata delle velocità e delle temperature in tutti i punti in cui l'aria viene immessa, sia nelle condizioni estive che invernali."
 

 
Si veda sotto il risultato di una simulazione per le velocità a 1,3 metri da pavimento. A un risultato non buono sono seguite altre simulazioni con procedimento iterativo fino ad ottenere velocità non superiori a 0,2 m/sec che dunque possano garantire condizioni di ottimo comfort.
 

 
Si noti in particolare che in condizioni invernali la superficie vetrata deve avere una temperatura tale da non creare la condensa dell'umidità dell'aria esterna che la lambisce. Si veda come questa importante condizione sia stata simulata e rappresentata in figura 


 
 
BOX SERIE DUL DI TROX
I terminali lineari TROX serie DUL sono diffusori adatti al lancio ad parete con possibilità di orientare il getto dell'aria con angolazione +30° - 30°. Mentre gli ugelli a lunga gittata sono idonei per lanci lunghi (20 -30 metri) e le bocchette per lanci corti (4-6 metri), i diffusori DUL sono particolarmente adatti proprio quando il lancio dell'aria è tra 10 e 20 metri.
Sono disponibili con camere di raccordo isolate internamente per assolvere alle esigenze acustiche e di perdita di carico dell'impianto di condizionamento.
 

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