Fluidi termovettori Esercizio 2

Silvano Tordini © by Mondadori Education S.p.A.
Fluidi termovettori
Esercizio 2
Calcolare la potenza termica trasportata da una tubazione di diametro interno 14 mm,
convogliante acqua calda alla velocità do 0,5 m/s, sapendo che il calo di temperatura che si
verifica tra la mandata ed il ritorno è di 10 °C. Determinare poi l’energia trasportata in 8 ore di
circolazione di liquido.
SOLUZIONE COMPLETA
La potenza termica, in forma sensibile, trasportata dal tubo è proporzionale alla portata in massa
D
Ø14
m del fluido termovettore (acqua), al calore specifico del fluido c ed alla differenza della
temperatura Δt tra la mandata ed il ritorno.
D
Q = m⋅ c ⋅ Δt [ W ]
Indicando con ρ la densità del fluido (per l’acqua 1000 kg/m3) e con v la velocità del fluido, si
calcola la portata:
D
D
⎡ kg ⎤
m = ρ ⋅V ⎢ ⎥
⎣ s ⎦
D
V = v ⋅ A e quindi
A=
D
π ⋅ di2
4
V = 0,5 ⋅
(portata in massa)
D
V = v⋅
π ⋅ di2 ⎡ m3 ⎤
4
⎢ ⎥ (portata volumetrica)
⎣ s ⎦
⎡⎣ m 2 ⎤⎦
π ⋅ 0, 0142
4
(area della sezione trasversale del tubo)
=0,00007697
m3
s
Calcolo della potenza termica
D
m = 1000 ⋅ 0, 00007697 = 0, 07697
Q = 0, 07697 ⋅ 4,187 ⋅10 = 3, 22 kW
Calcolo dell’energia E trasportata dal fluido in 8 ore
Energia = Potenza ⋅ tempo
8 ore = 8 ⋅ 3600 = 28.800 s
E = 3, 22 ⋅ 28.800 = 92.736 kJ ≅ 92, 7 MJ
E = Q ⋅t
kg
s