Impianto di riscaldamento, metodo on/off

Materie:	Altro
Categoria:	Sistemi
Download:	91
Data:	05.03.2009
Numero di pagine:	3
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

Alunni: Carli Laura, Verdiani Valentina Classe: 5CLiceo
SIMULAZIONE CON EXCEL DEL CONTROLLO DI TEMPERATURA UTILIZZANDO IL METODO ON/OFF
Con questa esperienza abbiamo cercato di riprodurre il funzionamento di un impianto di riscaldamento collegato a una caldaia, che usiamo per controllare la temperatura all’interno di una stanza, utilizzando il metodo on/off.
L’impianto di riscaldamento può essere principalmente:
- a serpentina sotto il pavimento
- a aria convezionata o a aria forzata. Quello convezionato è un processo naturale con cui l’aria si muove all’interno di una stanza, mentre quello forzato è un processo che fa passare l’aria attraverso altri macchinari.
Gli elementi fondamentali di questo impianto sono: la caldaia, che per semplificare supponiamo che dia sempre il massimo, cioè che la temperatura cresca costantemente, e il cronotermostato, cioè un termostato ( strumento che controlla la caldaia ) programmabile.
Abbiamo poi fissato alcune costanti che ci serviranno per realizzare la tabella che “comanderà” tutto l’impianto e che useremo alla fine per costruire anche un grafico.
- Delta t = 5minuti rappresenta l’incremento temporale e serve a stabilire ogni quanti minuti controlliamo la temperatura;
- t.init indica la temperatura esterna che noi useremo come temperatura iniziale e al di sotto della quale non si potrà mai scendere; per noi t.init sarà 17°C;
- dispersione termica rappresenta la quantità di calore che si disperde durante il percorso in un’ora e che non contribuisce all’incremento della temperatura della stanza; nel nostro caso tale valore è 0,5°C/h;
- potenza della caldaia indica invece di quanto aumenta la temperatura nell’intervallo di tempo di un’ora. Questo valore dipende dalla caldaia e per noi corrisponde a 1,5°C/h.
Una volta fissate queste costanti passiamo alla costruzione della tabella:
A
B
C
D
E
4
Delta t
5
min
5
t.init
17
°C
6
disp.termica
0,5
°C/h
7
pot. caldaia
1,5
°C/h
8
9
ORARIO
TEMPO
TEMPERATURA
CALDAIA
CRONOTERMOSTATO
10
13/02/2009 9.00

17,0
Accesa
15
11
13/02/2009 9.05
5
17,0
Accesa
15
12
13/02/2009 9.10
10
16,9
Accesa
15
13
13/02/2009 9.15
15
16,9
Accesa
15
14
13/02/2009 9.20
20
16,8
Accesa
15
15
13/02/2009 9.25
25
16,8
Accesa
15
Nella colonna ORARIO deve figurare la data e l’ora nell’istante in cui viene aperto il foglio: nella prima cella scriviamo quindi =ADESSO. Nelle altre celle inseriamo invece la formula che fa sì che l’ora aumenti di delta t: =$A10+$B$4/(60*24). ( Il $ si usa per tenere fisse alcune celle, cioè ovunque si trovi la formula deve sempre fare riferimento al valore che si trova nella cella “fissata” dal $ ).
Nella colonna del TEMPO si indica soltanto questa variazione di tempo e dopo aver fissato lo zero nella prima cella scriviamo nelle altre =$B$4+$B10.
Le celle della colonna CALDAIA, grazie a una funzione di excel ci permettono di scegliere tra ACCESA e SPENTA tramite un elenco che compare cliccando sulla cella. Per motivi pratici impostiamo tutte le celle su ACCESA.
L’ultima colonna è quella del CRONOTERMOSTATO dove fissiamo cella per cella il valore di temperatura che vogliamo raggiungere simulando quello che realmente potrebbe accadere in una casa durante una giornata di 24 ore cercando quindi di mantenere calda la stanza nei momenti più opportuni evitando sprechi energetici.
Per inserire, nella colonna TEMPERATURA, la formula che ci permette di conoscere la temperatura effettiva della stanza in quel momento, ci aiutiamo con un diagramma a blocchi che simula il funzionamento della caldaia. Prima però fissiamo nella prima cella la temperatura di partenza che sarà proprio t init.
Alla fine quindi la formula da inserire è =SE($D11="ACCESA";SE($C10>=$E11;$C10-$B$6*($B$4/60);$C10+$B$7*($B$4/60)-$B$6*($B$4/60));SE($C10