45255 - TERMOTECNICA E IMPIANTI TERMOTECNICI LS

Conoscenze e abilità da conseguire

L'insegnamento si propone di fornire una conoscenza approfondita dei principali componenti termotecnici degli impianti termici, consentendo all'allievo di acquisire criteri di scelta, progettazione, ottimizzazione delle prestazioni degli impianti. Analisi e progettazione dei vari tipi di impianti di condizionamento dell'aria, di riscaldamento e di teleriscaldamento, utilizzando tecniche aggiornate di risparmio energetico e tenendo conto delle normative di riferimento.

Contenuti

Normativa. Evoluzione della normativa europea ed italiana sugli impianti ed il risparmio energetico. Legge n°373/76, Legge n°10/91, DPR413/93, Direttiva Europea 2002/91 sulla certificazione energetica. Decreto n°192/05. Decreto n°311/06. Certificazione energetica degli edifici.

Fabbisogno energetico invernale di un edificio. Calcolo della potenza termica dispersa. Calcolo dell'energia termica e del fabbisogno di energia primaria di un edificio. Definizione di grado giorno, fascia climatica e categoria di edificio. Esempio numerico di calcolo del coefficiente di dispersione per trasmissione e ventilazione associato ad un locale. Norma UNI 832 e UNI 13790. Bilancio energetico di un edificio. Calcolo energia dispersa attraverso l'involucro e per ventilazione. Calcolo degli apporti energetici gratuiti: apporti interni e apporti solari. Rendimento di utilizzazione e capacità termica effettiva interna delle pareti. Calcolo del fabbisogno di energia primaria. Valori limite del fabbisogno di energia primaria per tipologia di edificio secondo DL 311/06.

Benessere termo-igrometrico. Bilancio termico del corpo umano. Fattore di accumulo interno. Flusso metabolico. Flusso termico verso l'esterno: componente sensibile e componente latente. Temperatura media radiante. Temperatura operante. Resistenza termica dei vestiti. Valutazione dei flussi termici per una persona in quiete. Equazione dell'equilibrio termico. Meccanismi di termoregolazione del corpo umano. Temperatura effettiva e temperatura effettiva modificata. Temperatura risultante secca e temperatura operante. Misura della temperatura operante mediante globotermometro. Diagrammi del benessere: diagramma Ashrae e diagrammi generalizzati di Fanger. Esempi numerici.  Voto medio previsto. Percentuale di insoddisfatti prevista. Esempio di progettazione integrata di involucri edilizi. Qualità dell'aria negli ambienti confinati (IAQ). Definizione di affollamento. Concentrazione limite di CO2 e calcolo della portata minima di ricambio per persona. Rateo di incremento orario di grado igrometrico in un locale chiuso. Classificazione delle sostanze inquinanti. Portate di ricambio e affollamenti consigliati secondo UNI 10339 e Ashrae 62/89 e principali norme europee. Prescrizioni normative vigenti in Italia per la ventilazione. Esercitazione di laboratorio sulle misure di benessere termoigrometrico.

Miscele aria-vapore e componenti UTA: classificazione. Richiami sulle miscele aria-vapore d'acqua. Componenti principali di una Unità di Trattamento dell'Aria (UTA). Mescolatore adiabatico. Batteria di riscaldamento. Batteria di raffreddamento. Fattore di by-pass. Temperatura media superficiale. Temperatura di superficie bagnata. Umidificatori ad acqua liquida e a vapore. Trasformazione generica: calore latente calore sensibile e calore totale. Definizione di retta di lavoro. Valutazione delle condizioni di immissione per il condizionamento di un locale. Valori tipici di R in inverno ed in estate.

Carichi termici estivi. Metodo dei fattori di accumulo (metodo Carrier). Valutazione del calore sensibile scambiato per radiazione, trasmissione e ventilazione. Valutazione del carico latente ambiente. Concetto di fattore di accumulo per radiazione solare e per illuminazione artificiale. Differenza di temperatura equivalente. Esempio numerico sulla valutazione del carico estivo associato ad un locale con il metodo de fattori di accumulo. Metodo ASHRAE delle funzioni di trasferimento per la valutazione dei carichi termici estivi. Calcolo della temperatura massima estiva in un locale non condizionato. DL 311/06 e condizionamento estivo.

Impianti di condizionamento. Impianti a tutt'aria. Architettura di un impianto di condizionamento e ciclo di lavoro estivo ed invernale. Esercizi numerici sul dimensionamento di un impianto di condizionamento invernale a tutt'aria monocondotto.Esercizi numerici sul dimensionamento di un impianto di condizionamento estivo a tutt'aria monocondotto. Impianti monozona e multizona a condotto singolo, impianti a doppio condotto, impianti VAV: principio di funzionamento e cicli di lavoro. Impianti misti aria-acqua. Impianti ad acqua. Risparmio energetico e impianti di condizionamento. By-pass dell'aria di ricircolo e dell'aria di miscela: vantaggi e limiti. Free cooling diretto totale e parziale. Free cooling con umidificazione indiretta e diretta. Campi di applicazione. Filtraggio dell'aria. Efficienza gravimetrica e opacimetrica dei filtri. Classificazione dei filtri. Classi di filtraggio ed impianti. Andamento temporale della concentrazione di un inquinante in un locale servito da una UTA; valore di concentrazione asintotico, tempo di messa a regime. Ruolo dei pre-filtri negli impianti. Dimensionamento dei canali di distribuzione. Metodo a perdita di carico unitaria costante. Metodo a riduzione di velocità. Metodo a recupero di pressione. Confronti tra i risultati. Caratteristiche dei canali di distribuzione e delle bocchette di immissione. Il collaudo degli impianti di condizionamento. Esercitazioni pratiche in laboratorio.

Testi/Bibliografia

BRUNELLO P.F., BETTANINI, Lezioni di impianti tecnici vol. II, Ed. SGE, Padova, 1993

MORINI G.L., Dispense sul condizionamento dell'aria.

Metodi didattici

Tutti gli argomenti trattati nel Corso verranno conclusi da una esercitazione numerica e/o pratica presso il Laboratorio di Termotecnica del Lazzaretto.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta e in un colloquio su due temi distinti. E' prevista una prima prova scritta parziale a metà corso ed una seconda prova parziale sul dimensionamento degli impianti di condizionamento estivo (alla fine del corso). Il superamento delle due prove parziali esonera i candidati dalla prova scritta. Per quanto concerne l'esame orale esso può essere sostenuto solo dopo aver superato la prova scritta. L'orale verte su un colloquio su due temi distinti: i temi possono essere sia di carattere strettamente teorico che applicativo, con riferimento alle applicazioni illustrate durante le esercitazioni e alle esperienze svolte in laboratorio.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni teoriche verranno in parte svolte con l'ausilio di supporti audiovisivi. Le esperienze in laboratorio verranno condotte presso il Laboratorio del Lazzaretto del DIENCA (Sez. Termotecnica e Impianti) con l'ausilio di strumentazione per uso didattico.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gian Luca Morini