28664 - GESTIONE DELL'ENERGIA T-1

Conoscenze e abilità da conseguire

Conoscenze di termodinamica applicata con particolare riferimento ai sistemi monofasici e bifasici ed ai cicli termodinamici. Conoscenze di base di irraggiamento termico. Approfonditi i temi della Termodinamica di base e applicata, nonché quelli della trasmissione del calore introducendo i concetti di exergia ed emergia, obiettivo del corso, è quello di rendere gli allievi in grado di utilizzare i bilanci energetici per le applicazioni a vari settori industriali, al fine di conseguire una maggiore efficienza nei processi energetici.

Contenuti

La natura della termodinamica: temperatura e calore - Applicazioni della termodinamica ai sistemi chiusi - Primo principio della termodinamica: lavoro, energia interna e bilanci energetici - Secondo principio e formulazione della grandezza entropia - Sistema aperto: bilancio delle masse e dell'energia meccanica - Le proprieta' delle sostanze pure: la superficie (p,v,T) e il diagramma (p,v) - Gas perfetti ed equazione di stato - Diagramma entropico (T, s) - Cicli termodinamici convenzionali: ciclo Rankine, cicli frigoriferi e pompa di calore.

Conduzione termica: Legge di Fourier - Equazione di Fourier - Casi semplici di conduzione stazionaria in geometria piana e cilindrica - Resistenza termica ed analogia elettrica: reti di resistenze termiche - Convezione Termica: generalita' - Legge di Newton - Coefficiente di convezione e numero di Nusselt - Trasmissione del calore per irraggiamento - Coefficiente globale di scambio termico - Scambiatori di calore - Coefficiente globale di scambio termico.

Efficienza energetica degli edifici: Bilanci energetici nell'ambiente confinato - Miscele di aria e vapor d'acqua: psicrometria - La climatizzazione (invernale e estiva) degli ambienti confinati - Le principali tipologie impiantistiche destinate alla climatizzazione e ventilazione degli ambienti - I materiali e componenti impiantistici di comune impiego - Requisiti per il comfort termico - Caratterizzazione fisico-tecnica delle superfici di confine (elementi opachi e trasparenti dell'involucro edilizio). Valutazione del NPV e SPBT nei problemi di efficientamento energetico. Fonti energetiche rinnovabili: solare, pompa di calore, geotermia, biomassa, eolica.

Testi/Bibliografia

Per la preparazione all'esame è sufficiente fare riferimento agli appunti presi a lezione e all'eventuale materiale fornito dal docente. Per l'approfondimento di particolari argomenti o per lo studio autonomo, si consigliano i seguenti testi:

- Moran, Shapiro, Munson, DeWitt, Elementi di Fisica tecnica per l'ingegneria, Edizione italiana a cura di Mauro A. Corticelli, McGraw-Hill;

- M. Spiga, Efficienza energetica e termofisica dell'edificio, Soc. Ed. Esculapio;

- Beretta, De Carlo, Introna, Saccardi, Progettare e gestire l'efficienza energetica, McGraw-Hill;

- Y.A. Çengel, Termodinamica e trasmissione del calore - Quarta edizione, McGraw-Hill;

- AA.VV., Manuale di progettazione edilizia - Volume secondo - Criteri ambientali e impianti, Hoepli Editore;

- G. Moncada Lo Giudice, L. De Santoli, Progettazione di impianti tecnici - Problemi ed applicazioni - Seconda edizione, Casa Editrice Ambrosiana;

- M. D. d'Accadia, Applicazioni di energetica. Introduzione all'analisi tecnico-economica di sistemi per il risparmio energetico, Liguori.

- Applicazioni di termofisica dell'edificio e climatizzazione / Vincenzo Corrado, Enrico Fabrizio. - 2. ed. - Torino : CLUT, 2009.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni in aula

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Lo studente può scegliere se svolgere l’esame on line o in presenza. Dovrà comunicare la propria scelta al docente almeno con un giorno di anticipo. L'esame finale consiste in un colloquio orale comprensivo dello svolgimento di un esercizio in forma scritta, avente come oggetto le nozioni fornite durante il corso. Per sostenere la prova lo studente dovrà consegnare al docente, il giorno prima del colloquio, una breve relazione (tesina) su di un argomento del programma preventivamente concordato con il docente. La prova consiste in un colloquio volto a dimostrare la padronanza e capacità operativa del candidato in relazione ai concetti chiave illustrati durante il corso; durante l’esame allo studente verrà chiesto di: 1. esporre gli argomenti oggetto della tesina; 2. risolvere un esercizio numerico relativo agli argomenti del programma d’esame; 3. rispondere ad una domanda relativa agli argomenti del programma d’esame. Qualora il candidato decidesse di svolgere l’esame in presenza, l’esercizio numerico (punto 2) verrà svolto in forma scritta alla data, orario ed aula indicata nell’appello d’esame. Nel corso dell’esame svolto online o in presenza il docente pone ulteriori domande o richiede chiarimenti, sempre inerenti gli argomenti trattati nel corso. E’ necessario rispondere in maniera sufficiente ai tre punti sopra descritti per ottenere un esito positivo della prova.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, lavagna luminosa, videoproiettore.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Paolo Valdiserri