Studio del comfort termico e del consumo energetico in uno stadio di calcio climatizzato progettato per un clima caldo e umido

Questo lavoro concentra la sua attenzione sulla problematica di raffrescamento e ventilazione meccanica dell'interno degli stadi di calcio che ospiteranno i mondiali di calcio FIFA di Qatar 2022. Visto il clima tipico del Qatar, molto caldo ed umido persino in inverno, i sistemi di condizionamento si rendono necessari per garantire condizioni di temperatura ed umidità adeguate sia per i giocatori impegnati in campo sia per gli spettatori seduti sugli spalti.
Nella tesi si analizza in modo dettagliato un modello tipo di stadio, con caratteristiche architettoniche e strutturali riconducibili agli stadi progettati per il Qatar. Questo stadio modello, sottoposto alle condizione climatiche tipiche del paese, viene dotato di sistemi di condizionamento al servizio del campo di gioco e degli spalti.
Vengono quindi testate, tramite laboriose simulazioni fluidodinamiche con il software OpenFOAM, diverse configurazioni di parametri dell'aria condizionata immessa dalle bocchette (regolando di volta in volta per settori di stadio temperature, portate, pressioni, umidità) ottenendo in funzione del tempo una visualizzazione punto per punto delle condizioni termoigrometriche che si creano nel volume d'aria idealmente contenuto all'interno dello stadio.
I risultati numerici e grafici dell'analisi CFD vengono ri-elaborati tramite il software MATLAB al fine di poterli confrontare con degli indici di sintesi ricavati seguendo le normative internazionali a cui la stessa FIFA si attiene (indici di comfort termico per gli spettatori PMV e PPD; indice di comfort/stress termico WBGT per i giocatori).
Il confronto permette di ricavare le configurazioni di parametri di aria condizionata immessa (per lo schema di disposizione delle bocchette di aerazione considerato) che garantiscono il benessere termico di spettatori e giocatori.
Queste configurazioni ottimali vengono poi sottoposte ad una analisi energetica-economica che riporti numericamente ai consumi energetici finali ed ai costi associati ad un sistema di condizionamento di tale complessità e grandezza.
Nella parte finale del lavoro vengono schematizzate alcune configurazioni impiantistiche possibili per la centrale termica di produzione dell'aria condizionata.
Grande valore nella tesi hanno le numerose immagini e tabelle (entrambe per la maggior parte create direttamente dall'autore con l'ausilio di vari software) che dapprima fotografano in dettaglio il modello di stadio considerato, poi rendono facilmente comprensibili le schematizzazioni impiantistiche adottate e restituiscono in modo chiaro e piacevolmente leggibile i risultati delle simulazioni e delle varie analisi.