Rendering di superfici radianti nella Lewis Library dell'Università di Princeton. Credito:Dorit Aviv e Nicholas Houchois
Le misurazioni standard del comfort utilizzate per progettare i sistemi di riscaldamento e raffreddamento degli edifici condividono un difetto comune, secondo nuove ricerche. I ricercatori hanno affermato che i risultati potrebbero significare che i progettisti hanno fatto affidamento su misurazioni imprecise per decenni durante la costruzione dei loro sistemi.
Nei risultati riportati il 14 febbraio sulla rivista Rapporti scientifici , i ricercatori hanno affermato che l'errore è stato causato dallo strumento standard utilizzato per misurare gli effetti della temperatura del riscaldamento e del raffreddamento radianti. Lo strumento, chiamato un termometro a globo, e le formule associate utilizzate per calcolare il comfort in base alle letture del sensore non tengono adeguatamente conto del flusso d'aria chiamato convezione libera. Negli esperimenti, il guasto ha portato a errori di temperatura superiori a due gradi Celsius, hanno detto i ricercatori.
Forrest Megger, un assistente professore presso l'Andlinger Center for Energy and the Environment dell'Università di Princeton e uno dei principali ricercatori, ha affermato che il team ha scoperto problemi con le misurazioni tradizionali durante la costruzione di una mostra all'aperto a Singapore. Sebbene il team non abbia avuto problemi a mantenere a proprio agio i partecipanti alla mostra utilizzando un sistema di raffreddamento radiante, utilizzando tecniche di misurazione standard, il team ha avuto difficoltà a dimostrare questi effetti di raffreddamento.
Megger, anche un assistente professore di architettura, detti progettisti effettuano misurazioni di base con il termometro a globo e utilizzano formule per determinare in che modo il sistema radiante influisce sui livelli di comfort degli occupanti nei vari ambienti. Anche se i partecipanti sono rimasti a loro agio e il sistema è stato in grado di farli sentire freschi, i calcoli hanno mostrato che il sistema non funzionava e che l'ambiente doveva essere scomodo.
Come mostrato da una termocamera, la persona è fresca quando si trova di fronte a un sistema di raffrescamento radiante. Credito:Eric Teitelbaum
La differenza di radiazione termica e di temperatura tra la persona e le superfici. Attestazione:Dorit Aviv
"È stato allora che ci siamo resi conto che la formula era sbagliata. Abbiamo avuto difficoltà ad accettarla, " ha detto Megger.
L'idea di utilizzare il raffreddamento a scambio di calore radiante o il riscaldamento di pareti e superfici per mantenere le persone nelle vicinanze a proprio agio è stata identificata come una caratteristica di progettazione efficiente dal punto di vista energetico, ma l'aria condizionata è ancora la soluzione principale per mantenere le persone a proprio agio negli edifici negli Stati Uniti e in altri luoghi. I sistemi radianti non sono sempre stati considerati efficaci. I ricercatori affermano che questo errore di calcolo potrebbe aiutare a spiegare il perché. Comprendere e catturare efficacemente l'impatto dei sistemi radianti sul comfort può avere un impatto importante sul risparmio energetico. Lasciando che l'aria raggiunga cinque gradi più calda mentre si raffreddano le superfici, dicono i ricercatori, può ridurre la richiesta di raffreddamento fino al 40% e mantenere il comfort degli occupanti.