Paolo Maria CONGEDO

Paolo Maria CONGEDO

Professore II Fascia (Associato)

Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione

Edificio Multipiano CSEEM A6 - S.P. 6, Lecce - Monteroni - LECCE (LE)

Ufficio, Piano 2°

Telefono +39 0832 29 9423 +39 0832 29 9424

 

Responsabile scientifico del Laboratorio di Ingegneria Bioclimatica

Responsabile Scientifico della Rete di Laboratori della Regione Puglia LIEMP - Laboratorio per l’Efficienza Energetica Abitativa e la Tutela Monumentale tra il Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione e il CNR-ISPC

 

https://liemp.unisalento.it/ 

 

Componente esperto GEV nella commissione nazionale dell’Area scientifica 09 per lo svolgimento delle attività di valutazione nell’ambito dell’esercizio VQR 2015-2019

 

Componente del pool di esperti della Comunità Europea, CONTRACT NUMBER - CT-EX2022D553594-101 (The expert must assist the Commission with advice on implementation of Evaluation of the building role to target carbon-neutral cities)

 

Editor per la Special Issue "Recent Advances in Resilience and Reliability of Renewable Energy Systems" sul Journal "Sustainable Energy Technologies and Assessments" Elsevier (Impact Factor 5.353).

https://www.journals.elsevier.com/sustainable-energy-technologies-and-assessments/call-for-papers/call-for-papers-on-recent-advances-in-resilience-and-reliability-of-renewable-energy-systems

 

Area di competenza:

Tematiche di ricerca: Zero Energy Buildings, distretti sostenibili, comunità energetiche, certificazione Passivhaus, edifici passivi, certificazione energetica ed ambientale degli edifici, impianti termotecnici, sistemi ibridi, scambio termico, termofluidodinamica applicata e industriale, studio del regime di convezione naturale e forzata con nanofluidi, RES, energia eolica, energia solare termica, energia geotermica con fluidi vettori acqua ed aria.

Orario di ricevimento

Martedì e Giovedì ore 9.30-11.30 su piattaforma TEAMS

Recapiti aggiuntivi

..29 9423 STUDIO DOCENTE
..29 9424 SALA RIUNIONI
..29 9463 SALA DOTTORANDI E ASSEGNISTI
..29 9464 LABORATORIO TEST MATERIALI
..29 9468 LABORATORIO CAMERA CLIMATICA

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Curriculum Vitae

Laurea in Ingegneria dei Materiali presso l’Università degli Studi di Lecce il 18 aprile 1997. Gennaio – dicembre 1999, periodo di ricerca presso la Princeton University, NJ, Usa. Settembre 2000, ha lavorato un anno come ingegnere di produzione, 6° categoria, in Agusta S.p.A. - Stabilimento di Brindisi, Officina di produzione componenti aeronautici e montaggio delle strutture elicotteristiche. Consegue il dottorato in "Sistemi Energetici ed Ambiente", Università di Lecce nel Febbraio 2002.

Abilitato come professore di I Fascia (Ordinario) nel settore concorsuale 09/C2 - Fisica Tecnica e Ingegneria Nucleare, valido dal 09/09/2019 al 09/09/2028 (art. 16, comma 1, Legge 240/10).

Con delibera n. 197 del 8 ottobre 2020 del Consiglio Direttivo dell’ANVUR, è stato nominato componente esperto GEV dell’Area scientifica 9 per lo svolgimento delle attività di valutazione nell’ambito dell’esercizio VQR 2015-2019 riguardante i prodotti scientifici o casi studio di terza missione conferiti dalle istituzioni valutate.

Progettista / Consulente Certificato Passivhaus, http://passivhausplaner.eu/mitgliederdatenbank.php

Accreditato a SACERT in qualità di Tecnico Certificatore Energetico secondo la procedura CLASSENERGIA con il numero di iscrizione 458.

Iscritto all'elenco del Ministero dell'Interno per il rilascio delle certificazioni previste dalla Legge 818/84 (Prevenzione Incendi), con il codice LE01887I00989.

Abilitato alla certificazione di sostenibilità ambientale degli Edifici della Regione Puglia per il protocollo ITACA (vedi elenco Regione Puglia).

Responsabile scientifico del Laboratorio di Ingegneria Bioclimatica presso il Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione.

Responsabile Scientifico della Rete di Laboratori della Regione Puglia LIEMP - Laboratorio per l’Efficienza Energetica Abitativa e la Tutela Monumentale tra il Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione dell’Università del Salento e il CNR-IBAM.

https://www.researchgate.net/lab/LIEMP-LABORATORY-FOR-INDOOR-ENERGY-EFFICIENCY-AND-MONUMENTAL-PRESERVATION-Paolo-Maria-Congedo

Dal 2014: Responsabile per il Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione dell’Università del Salento della convenzione con The Joint Research Centre of the European Commission con sede a ISPRA (VA), per attività di ricerca.

Dal 2014: Responsabile per il Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione dell’Università del Salento della convenzione con ZEPHIR (Zero Energy and Passivhaus Institute for Research) SRL con sede in Pergine Valsugana (TN) loc. Fratte 18/3, Partita Iva 02229630229, per attività di formazione e ricerca.

Dal 2013: Responsabile per il Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione dell’Università del Salento della convenzione con il Collegio dei Geometri e Geometri Laureati della Provincia di Lecce con sede provinciale in Via Duca degli Abruzzi, 49 Lecce - P.IVA 80010470757, per attività di formazione.

Dal 2014: Responsabile per il Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione dell’Università del Salento della convenzione con il Collegio dei Geometri e Geometri Laureati della Provincia di Taranto con sede in Via Gobetti, 5/A 74121 Taranto – C.F. 80014290730, per attività di formazione.

Didattica

A.A. 2022/2023

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Per immatricolati nel 2022/2023

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso CURRICULUM STRUTTURE

Sede Lecce

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Per immatricolati nel 2022/2023

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

PIANIFICAZIONE ENERGETICA SOSTENIBILE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 52.0

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Per immatricolati nel 2022/2023

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso SVILUPPO E PIANIFICAZIONE SOSTENIBILI

Sede Lecce

A.A. 2021/2022

ENERGIA E AMBIENTE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 3.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 24.0

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso PERCORSO COMUNE

FISICA TECNICA

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Docente titolare CRISTINA BAGLIVO

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 81.0

  Ore erogate dal docente Paolo Maria CONGEDO: 27.0

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSI COMUNE/GENERICO

Sede Brindisi

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso CURRICULUM STRUTTURE

Sede Lecce

PIANIFICAZIONE ENERGETICA SOSTENIBILE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 52.0

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso SVILUPPO E PIANIFICAZIONE SOSTENIBILI

Sede Lecce

A.A. 2020/2021

ENERGIA E AMBIENTE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 3.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 24.0

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso PERCORSO COMUNE

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso CURRICULUM STRUTTURE

Sede Lecce

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

A.A. 2019/2020

ENERGIA E AMBIENTE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 3.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 24.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE BIOLOGICHE ED AMBIENTALI

Percorso PERCORSO COMUNE

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce

A.A. 2018/2019

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno di corso 1

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE

Sede Lecce

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IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2022/2023

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 19/09/2022 al 16/12/2022)

Lingua ITALIANO

Percorso CURRICULUM STRUTTURE (A112)

Sede Lecce

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è fornire le conoscenze di base per la progettazione di impianti termotecnici, integrati con sistemi ad energia rinnovabile, al servizio di edifici di nuova costruzione o soggetti a ristrutturazione importante, sia industriali che civili. Si fornirà, inoltre, un ampia panoramica sulla normativa esistente e sugli strumenti ed agevolazioni fiscali disponibili per l’attuazione degli interventi.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale sull’intero programma del corso.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica (cenni)

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Introduzione alla verifica di Glaser mediante software.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, transitorio termico negli edifici, propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, temperatura aria sole, qualità termofisiche delle finiture superficiali, pareti con intercapedine d’aria, pareti opache interne, effetti della massa delle pareti interne, pareti trasparenti, caratteristiche ottiche dei vetri, effetto serra negli edifici, effetto serra nell’atmosfera terrestre, bilancio energetico di un edificio, accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, bilancio energetico per l’aria ambiente, variabilità del carico con le condizioni esterne, metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, la progettazione di qualità, scopo di un impianto di climatizzazione, fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, codificazione della tipologia impiantistica, richiesta di un progetto,  contenuti di un progetto, dati di progetto per un impianto di climatizzazione, dati geografici e termo-igrometrici, coefficienti di trasmittanza termica, affollamento negli ambienti, illuminazione ed utenze elettriche, valori limiti nella progettazione, maggiorazioni varie, dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, collaudo degli impianti tecnici, elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, analisi dei prezzi, elenco dei prezzi unitari, computo metrico estimativo, elenco materiali, lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche e tutte le successive integrazioni.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase (cenni)

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici (cenni)

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Il libro di Impianti Termotecnici del prof. Cammarata, in 6 volumi, può essere scaricato liberamente dagli Allievi all’indirizzo www.gcammarata.net. Il materiale didattico aggiuntivo verrà distribuito durante le lezioni sotto forma di cartelle condivise in rete.

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)
IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2022/2023

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Anno di corso 1

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è fornire le conoscenze di base per la progettazione di impianti termotecnici, integrati con sistemi ad energia rinnovabile, al servizio di edifici di nuova costruzione o soggetti a ristrutturazione importante, sia industriali che civili. Si fornirà, inoltre, un ampia panoramica sulla normativa esistente e sugli strumenti ed agevolazioni fiscali disponibili per l’attuazione degli interventi.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale sull’intero programma del corso.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica (cenni)

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Introduzione alla verifica di Glaser mediante software.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, transitorio termico negli edifici, propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, temperatura aria sole, qualità termofisiche delle finiture superficiali, pareti con intercapedine d’aria, pareti opache interne, effetti della massa delle pareti interne, pareti trasparenti, caratteristiche ottiche dei vetri, effetto serra negli edifici, effetto serra nell’atmosfera terrestre, bilancio energetico di un edificio, accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, bilancio energetico per l’aria ambiente, variabilità del carico con le condizioni esterne, metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, la progettazione di qualità, scopo di un impianto di climatizzazione, fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, codificazione della tipologia impiantistica, richiesta di un progetto,  contenuti di un progetto, dati di progetto per un impianto di climatizzazione, dati geografici e termo-igrometrici, coefficienti di trasmittanza termica, affollamento negli ambienti, illuminazione ed utenze elettriche, valori limiti nella progettazione, maggiorazioni varie, dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, collaudo degli impianti tecnici, elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, analisi dei prezzi, elenco dei prezzi unitari, computo metrico estimativo, elenco materiali, lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche e tutte le successive integrazioni.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase (cenni)

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici (cenni)

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Il libro di Impianti Termotecnici del prof. Cammarata, in 6 volumi, può essere scaricato liberamente dagli Allievi all’indirizzo www.gcammarata.net. Il materiale didattico aggiuntivo verrà distribuito durante le lezioni sotto forma di cartelle condivise in rete.

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)
PIANIFICAZIONE ENERGETICA SOSTENIBILE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 52.0

Per immatricolati nel 2022/2023

Anno accademico di erogazione 2022/2023

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 03/10/2022 al 20/01/2023)

Lingua ITALIANO

Percorso SVILUPPO E PIANIFICAZIONE SOSTENIBILI (A185)

Sede Lecce

Nessuno

Il presente insegnamento vuole soffermarsi sia sul concetto di pianificazione energetica territoriale sia di pianificazione energetica aziendale. Vuole fornire le competenze per poter supportare un'azienda nel nell'individuare le soluzioni idonee per il risparmio energetico e riduzione dell’impatto ambientale. Diverse sono le azioni che si posso implementare in un'azienda per ridurre la spesa energetica.

Si va dai consumi per la climatizzazione (si trattano sistemi e materiali per l'isolamento dell'involucro) fino all'efficienza delle macchine (inverter e sistemi luminosi ad alt  efficienza) ed alla produzione di energia da fonti rinnovabili (solare, biomassa, eolico). Si illustreranno, poi, i sistemi di incentivazione di natura economica (tariffe omnicomprensive e conto termico).

Il corso ha l’obiettivo di formare gli allievi nell’ambito delle tecnologie civili e industriali, per affrontare i problemi connessi all'uso razionale ed ecocompatibile dell'energia. Oltre alle competenze di natura tecnica ed ai criteri progettuali di impianti energetici, vengono considerati aspetti normativi e tariffari necessari alla valutazione tecnico-economica sia dei sistemi che utilizzano fonti rinnovabili sia di sistemi di risparmio energetico.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

Progetto individuale e prova orale sull’intero programma del corso.

  1. Introduzione ed impiego dell'energia
  2. Trattati internazionali per il clima
  3. Quadro energetico  internazionale e nazionale
  4. Il carbone
  5. Il gas
  6. Il petrolio
  7. L’energia nucleare
  8. L’energia idroelettrica
  9. L’energia geotermica
  10. La biomassa
  11. Processi  termochimici
  12. La digestione anaerobica
  13. Bioliquidi
  14. Energia eolica
  15. La cogenerazione
  16. La trigenerazione
  17. L’energia solare
  18. Impianti solari termici
  19. Impianti fotovoltaici
  20. I rifiuti come fonte di energia
  21. L’illuminazione
  22. I generatori di calore
  23. Pompe di calore
  24. Rete elettrica nazionale e mercato elettrico italiano
  25. Sistema tariffario del mercato elettrico
  26. Sistema tariffario del mercato del gas
  27. Incentivi per le fonti energetiche  rinnovabili
  28. La certificazione energetica degli edifici
  29. Iil conto termico
  30. I titoli di efficienza energetica
  31. La diagnosi energetica
  32. La contabilizzazione  del calore

Dispense del docente

PIANIFICAZIONE ENERGETICA SOSTENIBILE (ING-IND/11)
ENERGIA E AMBIENTE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 3.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 24.0

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 04/10/2021 al 21/01/2022)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Richiede conoscenze di base nell’ambito della Termodinamica

P.E.A.R. Piano Energetico Ambientale Regionale, il contesto energetico regionale e la sua evoluzione. La produzione locale di energia, La produzione di fonti primarie, La produzione di energia elettrica, l’evoluzione dei consumi di energia, Il settore residenziale. L’analisi dei consumi: I consumi per usi termici, I consumi per usi elettrici. Il settore terziario: Il settore agricolo e della pesca, il settore industriale, il settore dei trasporti. Le emissioni di anidride carbonica. Il governo dell’offerta di energia, la generazione di energia elettrica da fonti fossili. Energie rinnovabili: eolico, biomassa, solare termico, solare fotovoltaico, idroelettrico.

Il modulo di Energia e Ambiente ha l’obiettivo di fornire competenze nell’ambito dell’energia, per la produzione, lo stoccaggio e l’utilizzo di energia elettrica e termica e dell’impatto ambientale conseguente. Verranno analizzate le problematiche dal punto di vista tecnico e normativo.

Per il modulo sono previsti 3 CFU di lezioni frontali.

Esame orale

P.E.A.R. Piano Energetico Ambientale Regionale, il contesto energetico regionale e la sua evoluzione. La produzione locale di energia, La produzione di fonti primarie, La produzione di energia elettrica, l’evoluzione dei consumi di energia, Il settore residenziale. L’analisi dei consumi: I consumi per usi termici, I consumi per usi elettrici. Il settore terziario: Il settore agricolo e della pesca, il settore industriale, il settore dei trasporti. Le emissioni di anidride carbonica. Il governo dell’offerta di energia, la generazione di energia elettrica da fonti fossili. Energie rinnovabili: eolico, biomassa, solare termico, solare fotovoltaico, idroelettrico.

Dispense in formato elettronico fornite dal docente

ENERGIA E AMBIENTE (ING-IND/11)
FISICA TECNICA

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Docente titolare CRISTINA BAGLIVO

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 81.0

  Ore erogate dal docente Paolo Maria CONGEDO: 27.0

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2022 al 10/06/2022)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSI COMUNE/GENERICO (999)

Sede Brindisi

Si consiglia il superamento di Analisi Matematica I e Fisica I

Le principali conoscenze acquisite saranno relative a: - i processi che trasformano il calore in lavoro dalle sorgenti disponibili, quali i combustibili chimici; - i metodi analitici e teorici che possono essere applicati alle macchine per la conversione dell'energia; - i metodi analitici e i modelli che consentono di prevedere lo scambio di calore fra corpi. Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: - risoluzione di problemi di bilancio energetico di sistemi chiusi e aperti; - dimensionamento termodinamico di cicli a vapore, frigoriferi e a gas; - rappresentazione dei processi termodinamici sui principali diagrammi (p/v, T/s, h/s, p/h,T/h); - valutazione delle soluzioni appropriate nelle problematiche in cui è richiesta la riduzione o l’incremento dello scambio termico; - capacità di calcolare la potenza termica acquisita o ceduta dai corpi nelle diverse modalità di scambio termico.

L'insegnamento mira a fornire all'Allievo le conoscenze fondamentali di Termodinamica applicata necessarie per l'analisi di processi e sistemi sede di trasformazioni energetiche e/o trasferimenti di energia. Viene dato risalto alla conversione dell'energia ed ai suoi limiti oltre che ai criteri di ottimizzazione termodinamica di processi e sistemi. Il Corso, che privilegia gli aspetti applicativi rispetto a quelli teorici e concorre a fornire una preparazione ingegneristica a largo spettro, spendibile sul mercato del lavoro, prevede una parte metodologica ed una applicativa con esercitazioni numeriche.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

L’esame si comporrà di una prova scritta ed una prova orale. Il superamento della prova scritta è propedeutico all’ammissione alla prova orale. La prova scritta sarà conservata per l’intera sessione di esame.

In alternativa, durante lo svolgimento del corso, si procederà con tre esoneri con esercizi numerici ed almeno una domanda teorica per esonero. Il voto finale sarà la media conseguita nei tre esoneri. Coloro che vorranno migliorare il voto potranno svolgere la prova orale.

Un superamento parziale dei tre esoneri consentirà di non svolgere la prova scritta relativamente alle tematiche degli esoneri superati. Dopo il superamento della prova scritta (parziale) si procederà obbligatoriamente con la prova orale.

1) Introduzione e uno sguardo d’insieme 2) Introduzione e concetti fondamentali 3) Energia, trasferimento di energia e analisi energetica generale 4) Proprietà delle sostanze pure 5) Analisi energetica dei sistemi chiusi 6) Analisi dei volumi di controllo in base alla conservazione della massa e alla conservazione dell’energia 7) Il secondo principio della termodinamica 8) L’entropia 9) I cicli termodinamici diretti e inversi 10) Le miscele di gas 11) Le miscele di gas e vapore: l’aria atmosferica 12) Le modalità di trasmissione del calore 13) La conduzione termica in regime stazionario 14) La conduzione termica in regime variabile 15) La convezione forzata esterna 16) La convezione forzata interna 17) La convezione naturale 18) La trasmissione di calore per irraggiamento 19) Gli scambiatori di calore 20) Il raffreddamento delle apparecchiature elettroniche

1.TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE 4/ED CON CONNECT - 4ed - Yunus A. Cengel, Giuliano Dall’O’ - Data di Pubblicazione: 1 Gennaio 2016.

2. FISICA TECNICA - Gianni Cesini, Giovanni Latini, Fabio Polonara, CittàStudi, 2017.

3. LEZIONI DI FISICA TECNICA - Alfano, Betta, D'Ambrosio - Liguori Editore, 2008.

 

 

FISICA TECNICA (ING-IND/11)
IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 20/09/2021 al 17/12/2021)

Lingua

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è fornire le conoscenze di base per la progettazione di impianti termotecnici, integrati con sistemi ad energia rinnovabile, al servizio di edifici di nuova costruzione o soggetti a ristrutturazione importante, sia industriali che civili. Si fornirà, inoltre, un ampia panoramica sulla normativa esistente e sugli strumenti ed agevolazioni fiscali disponibili per l’attuazione degli interventi.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale sull’intero programma del corso.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica (cenni)

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Introduzione alla verifica di Glaser mediante software.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, transitorio termico negli edifici, propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, temperatura aria sole, qualità termofisiche delle finiture superficiali, pareti con intercapedine d’aria, pareti opache interne, effetti della massa delle pareti interne, pareti trasparenti, caratteristiche ottiche dei vetri, effetto serra negli edifici, effetto serra nell’atmosfera terrestre, bilancio energetico di un edificio, accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, bilancio energetico per l’aria ambiente, variabilità del carico con le condizioni esterne, metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, la progettazione di qualità, scopo di un impianto di climatizzazione, fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, codificazione della tipologia impiantistica, richiesta di un progetto,  contenuti di un progetto, dati di progetto per un impianto di climatizzazione, dati geografici e termo-igrometrici, coefficienti di trasmittanza termica, affollamento negli ambienti, illuminazione ed utenze elettriche, valori limiti nella progettazione, maggiorazioni varie, dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, collaudo degli impianti tecnici, elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, analisi dei prezzi, elenco dei prezzi unitari, computo metrico estimativo, elenco materiali, lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche e tutte le successive integrazioni.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase (cenni)

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici (cenni)

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Il libro di Impianti Termotecnici del prof. Cammarata, in 6 volumi, può essere scaricato liberamente dagli Allievi all’indirizzo www.gcammarata.net. Il materiale didattico aggiuntivo verrà distribuito durante le lezioni sotto forma di cartelle condivise in rete.

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)
IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 20/09/2021 al 17/12/2021)

Lingua ITALIANO

Percorso CURRICULUM STRUTTURE (A112)

Sede Lecce

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è fornire le conoscenze di base per la progettazione di impianti termotecnici, integrati con sistemi ad energia rinnovabile, al servizio di edifici di nuova costruzione o soggetti a ristrutturazione importante, sia industriali che civili. Si fornirà, inoltre, un ampia panoramica sulla normativa esistente e sugli strumenti ed agevolazioni fiscali disponibili per l’attuazione degli interventi.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale sull’intero programma del corso.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica (cenni)

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Introduzione alla verifica di Glaser mediante software.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, transitorio termico negli edifici, propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, temperatura aria sole, qualità termofisiche delle finiture superficiali, pareti con intercapedine d’aria, pareti opache interne, effetti della massa delle pareti interne, pareti trasparenti, caratteristiche ottiche dei vetri, effetto serra negli edifici, effetto serra nell’atmosfera terrestre, bilancio energetico di un edificio, accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, bilancio energetico per l’aria ambiente, variabilità del carico con le condizioni esterne, metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, la progettazione di qualità, scopo di un impianto di climatizzazione, fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, codificazione della tipologia impiantistica, richiesta di un progetto,  contenuti di un progetto, dati di progetto per un impianto di climatizzazione, dati geografici e termo-igrometrici, coefficienti di trasmittanza termica, affollamento negli ambienti, illuminazione ed utenze elettriche, valori limiti nella progettazione, maggiorazioni varie, dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, collaudo degli impianti tecnici, elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, analisi dei prezzi, elenco dei prezzi unitari, computo metrico estimativo, elenco materiali, lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche e tutte le successive integrazioni.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase (cenni)

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici (cenni)

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Il libro di Impianti Termotecnici del prof. Cammarata, in 6 volumi, può essere scaricato liberamente dagli Allievi all’indirizzo www.gcammarata.net. Il materiale didattico aggiuntivo verrà distribuito durante le lezioni sotto forma di cartelle condivise in rete.

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)
PIANIFICAZIONE ENERGETICA SOSTENIBILE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 52.0

Per immatricolati nel 2021/2022

Anno accademico di erogazione 2021/2022

Anno di corso 1

Semestre Secondo Semestre (dal 07/03/2022 al 10/06/2022)

Lingua ITALIANO

Percorso SVILUPPO E PIANIFICAZIONE SOSTENIBILI (A185)

Sede Lecce

Nessuno

Il presente insegnamento vuole soffermarsi sia sul concetto di pianificazione energetica territoriale sia di pianificazione energetica aziendale. Vuole fornire le competenze per poter supportare un'azienda nel nell'individuare le soluzioni idonee per il risparmio energetico e riduzione dell’impatto ambientale. Diverse sono le azioni che si posso implementare in un'azienda per ridurre la spesa energetica.

Si va dai consumi per la climatizzazione (si trattano sistemi e materiali per l'isolamento dell'involucro) fino all'efficienza delle macchine (inverter e sistemi luminosi ad alt  efficienza) ed alla produzione di energia da fonti rinnovabili (solare, biomassa, eolico). Si illustreranno, poi, i sistemi di incentivazione di natura economica (tariffe omnicomprensive e conto termico).

Il corso ha l’obiettivo di formare gli allievi nell’ambito delle tecnologie civili e industriali, per affrontare i problemi connessi all'uso razionale ed ecocompatibile dell'energia. Oltre alle competenze di natura tecnica ed ai criteri progettuali di impianti energetici, vengono considerati aspetti normativi e tariffari necessari alla valutazione tecnico-economica sia dei sistemi che utilizzano fonti rinnovabili sia di sistemi di risparmio energetico.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

Progetto individuale e prova orale sull’intero programma del corso.

  1. Introduzione ed impiego dell'energia
  2. Trattati internazionali per il clima
  3. Quadro energetico  internazionale e nazionale
  4. Il carbone
  5. Il gas
  6. Il petrolio
  7. L’energia nucleare
  8. L’energia idroelettrica
  9. L’energia geotermica
  10. La biomassa
  11. Processi  termochimici
  12. La digestione anaerobica
  13. Bioliquidi
  14. Energia eolica
  15. La cogenerazione
  16. La trigenerazione
  17. L’energia solare
  18. Impianti solari termici
  19. Impianti fotovoltaici
  20. I rifiuti come fonte di energia
  21. L’illuminazione
  22. I generatori di calore
  23. Pompe di calore
  24. Rete elettrica nazionale e mercato elettrico italiano
  25. Sistema tariffario del mercato elettrico
  26. Sistema tariffario del mercato del gas
  27. Incentivi per le fonti energetiche  rinnovabili
  28. La certificazione energetica degli edifici
  29. Iil conto termico
  30. I titoli di efficienza energetica
  31. La diagnosi energetica
  32. La contabilizzazione  del calore

Dispense del docente

PIANIFICAZIONE ENERGETICA SOSTENIBILE (ING-IND/11)
ENERGIA E AMBIENTE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 3.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 24.0

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 05/10/2020 al 22/01/2021)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Richiede conoscenze di base nell’ambito della Termodinamica

P.E.A.R. Piano Energetico Ambientale Regionale, il contesto energetico regionale e la sua evoluzione. La produzione locale di energia, La produzione di fonti primarie, La produzione di energia elettrica, l’evoluzione dei consumi di energia, Il settore residenziale. L’analisi dei consumi: I consumi per usi termici, I consumi per usi elettrici. Il settore terziario: Il settore agricolo e della pesca, il settore industriale, il settore dei trasporti. Le emissioni di anidride carbonica. Il governo dell’offerta di energia, la generazione di energia elettrica da fonti fossili. Energie rinnovabili: eolico, biomassa, solare termico, solare fotovoltaico, idroelettrico.

Il modulo di Energia e Ambiente ha l’obiettivo di fornire competenze nell’ambito dell’energia, per la produzione, lo stoccaggio e l’utilizzo di energia elettrica e termica e dell’impatto ambientale conseguente. Verranno analizzate le problematiche dal punto di vista tecnico e normativo.

Per il modulo sono previsti 3 CFU di lezioni frontali.

Esame orale

P.E.A.R. Piano Energetico Ambientale Regionale, il contesto energetico regionale e la sua evoluzione. La produzione locale di energia, La produzione di fonti primarie, La produzione di energia elettrica, l’evoluzione dei consumi di energia, Il settore residenziale. L’analisi dei consumi: I consumi per usi termici, I consumi per usi elettrici. Il settore terziario: Il settore agricolo e della pesca, il settore industriale, il settore dei trasporti. Le emissioni di anidride carbonica. Il governo dell’offerta di energia, la generazione di energia elettrica da fonti fossili. Energie rinnovabili: eolico, biomassa, solare termico, solare fotovoltaico, idroelettrico.

Dispense in formato elettronico fornite dal docente

ENERGIA E AMBIENTE (ING-IND/11)
IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 22/09/2020 al 18/12/2020)

Lingua ITALIANO

Percorso CURRICULUM STRUTTURE (A112)

Sede Lecce

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è fornire le conoscenze di base per la progettazione di impianti termotecnici, integrati con sistemi ad energia rinnovabile, al servizio di edifici di nuova costruzione o soggetti a ristrutturazione importante, sia industriali che civili. Si fornirà, inoltre, un ampia panoramica sulla normativa esistente e sugli strumenti ed agevolazioni fiscali disponibili per l’attuazione degli interventi.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale sull’intero programma del corso.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica (cenni)

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Introduzione alla verifica di Glaser mediante software.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, transitorio termico negli edifici, propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, temperatura aria sole, qualità termofisiche delle finiture superficiali, pareti con intercapedine d’aria, pareti opache interne, effetti della massa delle pareti interne, pareti trasparenti, caratteristiche ottiche dei vetri, effetto serra negli edifici, effetto serra nell’atmosfera terrestre, bilancio energetico di un edificio, accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, bilancio energetico per l’aria ambiente, variabilità del carico con le condizioni esterne, metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, la progettazione di qualità, scopo di un impianto di climatizzazione, fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, codificazione della tipologia impiantistica, richiesta di un progetto,  contenuti di un progetto, dati di progetto per un impianto di climatizzazione, dati geografici e termo-igrometrici, coefficienti di trasmittanza termica, affollamento negli ambienti, illuminazione ed utenze elettriche, valori limiti nella progettazione, maggiorazioni varie, dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, collaudo degli impianti tecnici, elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, analisi dei prezzi, elenco dei prezzi unitari, computo metrico estimativo, elenco materiali, lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche e tutte le successive integrazioni.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase (cenni)

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici (cenni)

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Il libro di Impianti Termotecnici del prof. Cammarata, in 6 volumi, può essere scaricato liberamente dagli Allievi all’indirizzo www.gcammarata.net. Il materiale didattico aggiuntivo verrà distribuito durante le lezioni sotto forma di cartelle condivise in rete.

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)
IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2020/2021

Anno accademico di erogazione 2020/2021

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 22/09/2020 al 18/12/2020)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è fornire le conoscenze di base per la progettazione di impianti termotecnici, integrati con sistemi ad energia rinnovabile, al servizio di edifici di nuova costruzione o soggetti a ristrutturazione importante, sia industriali che civili. Si fornirà, inoltre, un ampia panoramica sulla normativa esistente e sugli strumenti ed agevolazioni fiscali disponibili per l’attuazione degli interventi.

Gli argomenti saranno introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati, con le esercitazioni, ai casi reali. Sono previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale sull’intero programma del corso.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica (cenni)

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Introduzione alla verifica di Glaser mediante software.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, transitorio termico negli edifici, propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, temperatura aria sole, qualità termofisiche delle finiture superficiali, pareti con intercapedine d’aria, pareti opache interne, effetti della massa delle pareti interne, pareti trasparenti, caratteristiche ottiche dei vetri, effetto serra negli edifici, effetto serra nell’atmosfera terrestre, bilancio energetico di un edificio, accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, bilancio energetico per l’aria ambiente, variabilità del carico con le condizioni esterne, metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, la progettazione di qualità, scopo di un impianto di climatizzazione, fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, codificazione della tipologia impiantistica, richiesta di un progetto,  contenuti di un progetto, dati di progetto per un impianto di climatizzazione, dati geografici e termo-igrometrici, coefficienti di trasmittanza termica, affollamento negli ambienti, illuminazione ed utenze elettriche, valori limiti nella progettazione, maggiorazioni varie, dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, collaudo degli impianti tecnici, elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, analisi dei prezzi, elenco dei prezzi unitari, computo metrico estimativo, elenco materiali, lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche e tutte le successive integrazioni.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase (cenni)

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici (cenni)

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Il libro di Impianti Termotecnici del prof. Cammarata, in 6 volumi, può essere scaricato liberamente dagli Allievi all’indirizzo www.gcammarata.net. Il materiale didattico aggiuntivo verrà distribuito durante le lezioni sotto forma di cartelle condivise in rete.

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)
ENERGIA E AMBIENTE

Corso di laurea SCIENZE AMBIENTALI

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 3.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 24.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 2

Semestre Primo Semestre (dal 30/09/2019 al 24/01/2020)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Richiede conoscenze di base nell’ambito della Termodinamica

P.E.A.R. Piano Energetico Ambientale Regionale, il contesto energetico regionale e la sua evoluzione. La produzione locale di energia, La produzione di fonti primarie, La produzione di energia elettrica, l’evoluzione dei consumi di energia, Il settore residenziale. L’analisi dei consumi: I consumi per usi termici, I consumi per usi elettrici. Il settore terziario: Il settore agricolo e della pesca, il settore industriale, il settore dei trasporti. Le emissioni di anidride carbonica. Il governo dell’offerta di energia, la generazione di energia elettrica da fonti fossili. Energie rinnovabili: eolico, biomassa, solare termico, solare fotovoltaico, idroelettrico.

Il modulo di Energia e Ambiente ha l’obiettivo di fornire competenze nell’ambito dell’energia, per la produzione, lo stoccaggio e l’utilizzo di energia elettrica e termica e dell’impatto ambientale conseguente. Verranno analizzate le problematiche dal punto di vista tecnico e normativo.

Per il modulo sono previsti 3 CFU di lezioni frontali.

Esame orale

P.E.A.R. Piano Energetico Ambientale Regionale, il contesto energetico regionale e la sua evoluzione. La produzione locale di energia, La produzione di fonti primarie, La produzione di energia elettrica, l’evoluzione dei consumi di energia, Il settore residenziale. L’analisi dei consumi: I consumi per usi termici, I consumi per usi elettrici. Il settore terziario: Il settore agricolo e della pesca, il settore industriale, il settore dei trasporti. Le emissioni di anidride carbonica. Il governo dell’offerta di energia, la generazione di energia elettrica da fonti fossili. Energie rinnovabili: eolico, biomassa, solare termico, solare fotovoltaico, idroelettrico.

Dispense in formato elettronico fornite dal docente

ENERGIA E AMBIENTE (ING-IND/11)
IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 1

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è il trasferimento agli allievi della metodologia di progettazione degli impianti termotecnici mediante la presentazione delle più moderne tecniche di climatizzazione ambientale e di controllo delle condizioni di benessere, anche alla luce delle numerosissime leggi, decreti e regolamenti esistenti.

I singoli argomenti saranno inizialmente introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati su casi concreti. Potranno anche essere svolte tesine specifiche, che potranno essere presentate agli esami. Sono anche previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici anche esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Verifica di Glaser, Uso di software per la verifica di Glaser.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, Transitorio termico negli edifici, Propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, Transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, Parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, Temperatura aria sole, Qualità termofisiche delle finiture superficiali, Pareti con intercapedine d’aria, Pareti opache interne, Effetti della massa delle pareti interne, Pareti trasparenti, Caratteristiche ottiche dei vetri, Effetto serra negli edifici, Effetto serra nell’atmosfera terrestre, Bilancio energetico di un edificio, Accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, Bilancio energetico per l’aria ambiente, Variabilità del carico con le condizioni esterne, Modelli ambientali complessi, Modellizzazione degli ambienti termicamente interagenti, Riduzione dei modelli multi-room, Metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici, Il metodo delle Traiettorie di Stato, Riduzione del modello equivalente.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, La progettazione di qualità, Scopo di un impianto di climatizzazione, Fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, Codificazione della tipologia impiantistica, Richiesta di un progetto,  Contenuti di un progetto, Dati di progetto per un impianto di climatizzazione, Dati geografici e termo-igrometrici, Coefficienti di trasmittanza termica, Affollamento negli ambienti, Illuminazione ed utenze elettriche, Valori limiti nella progettazione, Maggiorazioni varie, Dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, Collaudo degli impianti tecnici, Elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, Analisi dei prezzi, Elenco dei prezzi unitari, Computo metrico estimativo, Elenco materiali, Lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Metodi esatti e metodo TFM, I fattori di risposta, Bilancio globale di un ambiente mediante i fattori di risposta, Applicazione del Metodo TFM, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Giuliano Cammarata: Impianti Termotecnici, Vol. 1°-6°, www.gcammarata.net

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)
IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2019/2020

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 23/09/2019 al 20/12/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2008)

Sede Lecce

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è il trasferimento agli allievi della metodologia di progettazione degli impianti termotecnici mediante la presentazione delle più moderne tecniche di climatizzazione ambientale e di controllo delle condizioni di benessere, anche alla luce delle numerosissime leggi, decreti e regolamenti esistenti.

I singoli argomenti saranno inizialmente introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati su casi concreti. Potranno anche essere svolte tesine specifiche, che potranno essere presentate agli esami. Sono anche previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici anche esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Verifica di Glaser, Uso di software per la verifica di Glaser.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, Transitorio termico negli edifici, Propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, Transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, Parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, Temperatura aria sole, Qualità termofisiche delle finiture superficiali, Pareti con intercapedine d’aria, Pareti opache interne, Effetti della massa delle pareti interne, Pareti trasparenti, Caratteristiche ottiche dei vetri, Effetto serra negli edifici, Effetto serra nell’atmosfera terrestre, Bilancio energetico di un edificio, Accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, Bilancio energetico per l’aria ambiente, Variabilità del carico con le condizioni esterne, Modelli ambientali complessi, Modellizzazione degli ambienti termicamente interagenti, Riduzione dei modelli multi-room, Metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici, Il metodo delle Traiettorie di Stato, Riduzione del modello equivalente.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, La progettazione di qualità, Scopo di un impianto di climatizzazione, Fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, Codificazione della tipologia impiantistica, Richiesta di un progetto,  Contenuti di un progetto, Dati di progetto per un impianto di climatizzazione, Dati geografici e termo-igrometrici, Coefficienti di trasmittanza termica, Affollamento negli ambienti, Illuminazione ed utenze elettriche, Valori limiti nella progettazione, Maggiorazioni varie, Dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, Collaudo degli impianti tecnici, Elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, Analisi dei prezzi, Elenco dei prezzi unitari, Computo metrico estimativo, Elenco materiali, Lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Metodi esatti e metodo TFM, I fattori di risposta, Bilancio globale di un ambiente mediante i fattori di risposta, Applicazione del Metodo TFM, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Giuliano Cammarata: Impianti Termotecnici, Vol. 1°-6°, www.gcammarata.net

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)
IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 1

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è il trasferimento agli allievi della metodologia di progettazione degli impianti termotecnici mediante la presentazione delle più moderne tecniche di climatizzazione ambientale e di controllo delle condizioni di benessere, anche alla luce delle numerosissime leggi, decreti e regolamenti esistenti.

I singoli argomenti saranno inizialmente introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati su casi concreti. Potranno anche essere svolte tesine specifiche, che potranno essere presentate agli esami. Sono anche previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici anche esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Verifica di Glaser, Uso di software per la verifica di Glaser.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, Transitorio termico negli edifici, Propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, Transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, Parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, Temperatura aria sole, Qualità termofisiche delle finiture superficiali, Pareti con intercapedine d’aria, Pareti opache interne, Effetti della massa delle pareti interne, Pareti trasparenti, Caratteristiche ottiche dei vetri, Effetto serra negli edifici, Effetto serra nell’atmosfera terrestre, Bilancio energetico di un edificio, Accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, Bilancio energetico per l’aria ambiente, Variabilità del carico con le condizioni esterne, Modelli ambientali complessi, Modellizzazione degli ambienti termicamente interagenti, Riduzione dei modelli multi-room, Metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici, Il metodo delle Traiettorie di Stato, Riduzione del modello equivalente.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, La progettazione di qualità, Scopo di un impianto di climatizzazione, Fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, Codificazione della tipologia impiantistica, Richiesta di un progetto,  Contenuti di un progetto, Dati di progetto per un impianto di climatizzazione, Dati geografici e termo-igrometrici, Coefficienti di trasmittanza termica, Affollamento negli ambienti, Illuminazione ed utenze elettriche, Valori limiti nella progettazione, Maggiorazioni varie, Dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, Collaudo degli impianti tecnici, Elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, Analisi dei prezzi, Elenco dei prezzi unitari, Computo metrico estimativo, Elenco materiali, Lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Metodi esatti e metodo TFM, I fattori di risposta, Bilancio globale di un ambiente mediante i fattori di risposta, Applicazione del Metodo TFM, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Giuliano Cammarata: Impianti Termotecnici, Vol. 1°-6°, www.gcammarata.net

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)
IMPIANTI TERMOTECNICI

Corso di laurea INGEGNERIA CIVILE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2018/2019

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 1

Semestre Primo Semestre (dal 24/09/2018 al 21/12/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO GENERICO/COMUNE (PDS0-2008)

Sede Lecce

Esame di Fisica Tecnica

Le parole chiave del corso sono energia, ambiente e impianti. Il corso è dedicato agli aspetti progettuali dell’impiantistica per la climatizzazione degli edifici, sia industriali che civili.  Si vedranno, pertanto, le tipologie impiantistiche più ricorrenti per il riscaldamento e per il condizionamento ed i principali impianti ad energia rinnovabile.

Obiettivo del corso è il trasferimento agli allievi della metodologia di progettazione degli impianti termotecnici mediante la presentazione delle più moderne tecniche di climatizzazione ambientale e di controllo delle condizioni di benessere, anche alla luce delle numerosissime leggi, decreti e regolamenti esistenti.

I singoli argomenti saranno inizialmente introdotti e dibattuti in aula, anche con l’uso di strumenti di supporto e di ausilio didattico (proiettori, computer per simulazioni, etc) e poi applicati su casi concreti. Potranno anche essere svolte tesine specifiche, che potranno essere presentate agli esami. Sono anche previsti approfondimenti tematici con incontri seminariali e con contributi didattici anche esterni.

Progetto individuale di un impianto di climatizzazione di un edificio e prova orale.

  1. Introduzione al Corso

Problematiche energetiche ed ambientali, consumi energetici mondiali, europei e nazionali, il contributo del settore dell'edilizia, l'opportunità della certificazione energetica.

  1. Richiami di Fisica Tecnica

Richiami di termodinamica, meccanica dei fluidi e trasmissione del calore.

  1. Applicazioni della Psicrometria

Diagramma psicrometrico, Operazioni fondamentali sull’aria umida, Misura dell’umidità relativa, Controllo dell’umidità negli edifici, Permeabilità al vapore, Verifica della portata minima di rinnovo, Verifica di Glaser, Uso di software per la verifica di Glaser.

  1. Condizioni Ambientali di Benessere

Comfort termico e richiami storici, bilancio energetico nell’Uomo, Equazione del benessere di Fanger, Condizioni di regime stazionario, Regolazione della temperatura corporea, Equazione di bilancio corporeo in regime transitorio, Abachi e curve per la valutazione del benessere, Nuovo diagramma ASHRAE del benessere, Influenza della distribuzione dell’aria, Conseguenza della L. 10/91 sulle condizioni di benessere, Superficie del corpo umano, Fattore di ricoprimento, Legislazione sul benessere ambientale.

  1. Qualità dell’Aria in Ambienti Confinati

Concetto di qualità dell’aria, Sostanze inquinanti, Indicatori di qualità dell’aria, Controllo dell’inquinamento indoor, Il metodo Decipol, Calcolo della portata di ventilazione e di diluizione, Implicazioni energetiche della ventilazione, Standard ASHRAE 62/89, Norma UNI-10339, Ventilazione e percentuali di insoddisfatti, Sick Building Syndrome, Nuovo Standard ASHARE 62/89, Prescrizioni vigenti in Italia, La storia del Decipol, Correlazione sperimentale PPD - Decipol, Inquinamento causato da persone e materiali, Tecniche di diffusione dell’aria, Portata di ventilazione con il metodo di Fanger, Controllo dei parametri ed indagini sociologiche.

  1. Termofisica dell’Edificio e Case Passive

L’edificio come sistema termodinamico, Transitorio termico negli edifici, Propagazione del calore in regime periodico stabilizzato, Transitorio di riscaldamento e raffreddamento di un corpo, costante di tempo di un edificio, Parametri che influenzano il transitorio termico di un edificio, Temperatura aria sole, Qualità termofisiche delle finiture superficiali, Pareti con intercapedine d’aria, Pareti opache interne, Effetti della massa delle pareti interne, Pareti trasparenti, Caratteristiche ottiche dei vetri, Effetto serra negli edifici, Effetto serra nell’atmosfera terrestre, Bilancio energetico di un edificio, Accumulo termico ed effetti sul transitorio termico, Bilancio energetico per l’aria ambiente, Variabilità del carico con le condizioni esterne, Modelli ambientali complessi, Modellizzazione degli ambienti termicamente interagenti, Riduzione dei modelli multi-room, Metodologia di analisi del transitorio termico negli edifici, Il metodo delle Traiettorie di Stato, Riduzione del modello equivalente.

  1. La Progettazione degli Impianti Tecnici

Principali richiami legislativi, La progettazione di qualità, Scopo di un impianto di climatizzazione, Fasi principali per la realizzazione e conduzione degli impianti, Codificazione della tipologia impiantistica, Richiesta di un progetto,  Contenuti di un progetto, Dati di progetto per un impianto di climatizzazione, Dati geografici e termo-igrometrici, Coefficienti di trasmittanza termica, Affollamento negli ambienti, Illuminazione ed utenze elettriche, Valori limiti nella progettazione, Maggiorazioni varie, Dati per il dimensionamento delle apparecchiature per la climatizzazione, Collaudo degli impianti tecnici, Elaborati tecnico-economici per la progettazione impiantistica, Analisi dei prezzi, Elenco dei prezzi unitari, Computo metrico estimativo, Elenco materiali, Lista dei materiali.

  1. Progetto di un Impianto di Riscaldamento - Normativa di riferimento

La L. 10/91 sul risparmio energetico, DPR 551/99 e modifiche al DPR 412/94, Criteri generali di applicazione della L. 10/91, Scambi edificio – terreno, pavimenti appoggiati su terreno, Piani interrati, Caratterizzazione delle zone climatiche, Caratterizzazione delle capacità dispersive degli edifici, Verifica energetica, Calcolo del FEN, Fabbisogno utile mensile, Rendimento globale di impianto, Osservazioni sull’applicazione della L. 10/91. Nuovi D.Lgs 192/05 e D.Lgs 311/06 e loro implicazioni impiantistiche e architettoniche.

  1. Progetto di un Impianto di Condizionamento/Climatizzazione

Condizionamento estivo, Carichi termici con il Metodo Carrier, Calcolo dei disperdimenti attraverso le pareti, Calcolo dei disperdimenti attraverso le finestre, Carichi termici interni, Carico sensibile per ventilazione ed infiltrazione, Calore latente, Carico termico totale dell’edificio, Metodi di calcolo dei carichi di raffreddamento degli edifici, Metodi esatti e metodo TFM, I fattori di risposta, Bilancio globale di un ambiente mediante i fattori di risposta, Applicazione del Metodo TFM, Carico frigorifero, Selezione delle apparecchiature in funzione del calore estratto, Retta ambiente per il condizionamento estivo, Impianti a tutt’aria con ricircolo parziale, Condizionamento invernale a tutt’aria con e senza ricircolo, Le batterie alettate, Efficienza di saturazione, Potenzialità delle batterie di scambio, Processo reale di raffreddamento e deumidificazione, Metodologie di progetto per il caso estivo, Potenzialità delle batterie nei processi reali, Ciclo estivo reale con ricircolo, Potenzialità delle batterie con postriscaldamento, Impianti multizona, Impianti a doppio condotto, Limiti di applicazione degli impianti a doppio condotto, Calcolo delle portate negli impianti dual conduit, Impianti di condizionamento ad acqua, Impianti misti ad aria primaria, Caratteristiche e prestazioni dei fan coil, Considerazioni progettuali per gli impianti misti, Criteri di progetto per gli impianti misti, Criteri di progetto dei ventilconvettori, Confronto fra le tipologie impiantistiche.

  1. Componenti Principali di un Impianto Termico

Generatori termici, Caldaie a modulazione di fiamma, Caldaie a condensazione, Caldaie a temperatura scorrevole, Caldaia a più passaggi di fumi, Funzionamento dei generatori di calore, Temperatura teorica di combustione, Rendimenti e Perdite.

  • Bruciatori: Bruciatori Atmosferici, Bruciatori premiscelati, Analisi delle tipologie di caldaie a seconda del combustibile, Generatori a gasolio, Generatori a gas, Sistema Generatore – Camino.
  • Il Camino: Tiraggio Naturale, Tiraggio Forzato, Uso dei CAD per la selezione dei camini, Canne fumarie.
  • Centrali termiche: Generatori Elettrici, Tipi di fluidi termovettori, Circuiti ad acqua: pompa di circolazione e corpi scaldanti, Pompa di circolazione.
  • Corpi scaldanti: Radiatori, Pannelli Radianti, Raffrescamento con pannelli radianti.
  • Vaso di espansione: Vasi di espansione aperti, Vasi di espansione chiusi.
  • Valvola di sicurezza: Valvola di scarico termico.
  • Fluidi di lavoro diversi dall’acqua: L’aria come fluido di lavoro.
  • Sistemi Split: Fluidi frigorigeni.
  • Tipi di terminali per la cessione dell’energia: Termoconvettori, Termoventilconvettori (fan coil), Bocchette e Diffusori,
  • Centrali di trattamento dell’aria: CTA: Selezione dei Filtri, Unità di Condizionamento Compatte, Sistema Idrosplit, Recuperatori di calore.
  1. Sistemi di Regolazione

Necessità della regolazione degli impianti, Controllore a circuito aperto, Controllore a circuito chiuso, Caratteristiche di regolazione, Regolazione a due posizioni, Regolazione ad azione proporzionale, integrale e derivativa, Controllori a più azioni combinate PID, Le valvole nella regolazione impiantistica, Elementi sensibili, Sistemi di regolazione computerizzati, Regolazione della temperatura negli impianti di riscaldamento, Equazione della centralina di regolazione, Conseguenze del regime di parzializzazione sulle caldaie, Regolazione di zona, Regolazione localizzata, Conseguenza della regolazione sul funzionamento della pompa di circolazione, regolazione degli impianti di condizionamento, Regolazione del carico termico sensibile, Regolazione del carico termico latente, Ciclo termico in regime di parzializzazione, Controllo dell’umidità relativa, Regolazione con postriscaldamento della batteria.

  1. Dimensionamento delle Reti per l’Acqua e per l’Aria

Caratteristiche termofluidodinamiche, Caratteristiche elasto–termometriche, Caratteristiche fluidodinamiche, Regimi di moto, Strati limiti dinamici, Leggi fondamentali della Fluidodinamica, Equazione dell’energia per i sistemi aperti stazionari, Equazione di Bernoulli per i sistemi aperti stazionari, Le perdite di pressione per attrito, Perdite per attrito distribuito, Teorema di Borda – Carnot, Diametro equivalente ai fini della portata, Diametro equivalente ai fini della perdita di pressione, Dimensionamento delle reti di condotti, Collegamento in serie dei condotti, Collegamento in parallelo dei condotti, Dispositivi per la circolazione dei fluidi, Le pompe di circolazione, Le soffianti, Ventilatori centrifughi con pale in avanti, Ventilatori centrifughi con pale rovesce, Ventilatori assiali , Collegamenti di pompe in parallelo e in serie, Dimensionamento dei Circuiti aperti, Dimensionamento dei Circuiti chiusi, Dimensionamento di reti per acqua, Metodo del ramo Principale , Criterio a velocità costante, Metodo a perdita specifica di pressione costante, I collettori complanari, Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria, Metodo a velocità costante per i canali d’aria, Metodo a perdita specifica costante per i canali d’aria, Metodo a recupero di pressione, Uso di programmi di calcolo, Reti di distribuzione in acciaio, Reti di distribuzione in Rame, Canali per la distribuzione dell’aria, Progetto di Reti complesse di fluidi, Reti ad albero, Reti a maglia, Criteri di progetto delle reti complesse, Punto di lavoro di una pompa di circolazione, Punto di lavoro di una soffiante, Leggi di controllo dei ventilatori, Sistemi a portata d’aria variabile (VAV), Serranda di strozzamento sul premente, Alette direttrici di prerotazione, Variazione della velocità di rotazione del ventilatore, Ventilatore assiale con pale a passo variabile, Dimensionamento di un ventilatore per sistemi VAV, Bilanciamento delle portate, Metodo delle portate nominali, Modalità operative del bilanciamento delle reti, Bilanciamento con valvole di taratura, Isolamento Termico delle tubazioni.

  1. Circolazione dei Fluidi Bifase

Regimi di moto, perdite di pressione con metodi teorici (Hanford) e semiempirici (Martinelli e Nelson, Thom Martin e Lester), Punto di lavoro di un tubo bollitore, stabilità di un tubo bollitore nella circolazione verso l’alto e verso il basso.

  1. Impianti Solari Attivi

Analisi del funzionamento, Relazione di Hottel Whillier Bliss, Efficienza di raccolta dell’energia solare, Riscaldamento solare dell’acqua sanitaria, Criteri di progetto per i sistemi localizzati, Sistemi centralizzati per l’acqua calda sanitaria, Criteri di progetto di un impianto centralizzato, Metodo F – Chart, Calcolo della radiazione solare media, Osservazioni sul metodo f-Chart, Simulazione dei circuiti solari con l’anno tipo.

  1. Impianti a Pompa di Calore Geotermica

Introduzione agli impianti geotermici, pompe di calore, sottosuolo e perforazioni, sonde geotermiche verticali, metodi di dimensionamento semplificati, metodi di dimensionamento analitici, Ground Response Test, scambiatori alternativi, sonde geotermiche orizzontali, metodi di dimensionamento, sistemi a circuito aperto, acque di falda e di superficie, normativa di riferimento. Impianti geotermici ad aria.

  1. Dichiarazione Ispesl

La dichiarazione Ispesl per gli impianti termici. Analisi del modello di dichiarazione. Raccolta H, Raccolta R, Esempio di preparazione del modello di dichiarazione Ispesl.

  1. Il rumore negli Impianti Tecnologici

Servizi a funzionamento continuo e discontinuo, Metodi di calcolo della rumorosità prodotta dagli impianti, Curve NC ed NR, Rumorosità interna, Valutazione della rumorosità delle soffianti e nei canali d’aria.

  1. Diagnostica dell'Involucro Edilizio e degli Impianti

Presentazione della strumentazione per la diagnostica degli edifici.

  1. Certificazione Energetica e di Sostenibilità Ambientale Itaca

D.Lgs. n. 192/2005 (Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia), integrato con il D. Lgs. 311/2006, Norme UNI TS 11300, fabbisogno di energia primaria, trasmittanza termica, rendimento globale medio stagionale, relazione tecnica, rapporti di controllo tecnico, rendimento di combustione, esempi di calcolo, software di calcolo. Cenni per la certificazione ambientale volontaria ITACA.

Giuliano Cammarata: Impianti Termotecnici, Vol. 1°-6°, www.gcammarata.net

IMPIANTI TERMOTECNICI (ING-IND/11)

Tesi

Per un elenco aggiornato consultare direttamente il docente.

4-3-2022 Si è aperta una opportunità estremamente interessante di svolgere tirocini e tesi di laurea presso una importante realtà locale nel settore del solare termico.

Temi di ricerca

MODELLO COMPUTAZIONALE E ANALISI DI SENSIBILITA’ PER UNO SCAMBIATORE ORIZZONTALE IN CONFIGURAZIONE “SLINKY” PER POMPE DI CALORE GEOTERMICHE

Il terreno si presta particolarmente bene a costituire la sorgente termica dalla quale sottrarre o alla quale cedere il calore necessario per far funzionare una macchina a ciclo inverso operante rispettivamente come pompa di calore o come refrigeratore. Tale azione può essere realizzata asportando o cedendo calore direttamente alla massa stessa del terreno. Questa tecnica è notevolmente diffusa in molti Paesi europei ed extraeuropei. Il lavoro di ricerca consiste nella caratterizzazione delle sonde orizzontali in configurazione “slinky” al variare della geometria della sonda e delle condizioni operative, in particolare della profondità di posa nel terreno.

ANALISI SPERIMENTALE DI SONDE ORIZZONTALI E “SLINKY” PER POMPE DI CALORE GEOTERMICHE

Il terreno si presta particolarmente bene a costituire la sorgente termica dalla quale sottrarre o alla quale cedere il calore necessario per far funzionare una macchina a ciclo inverso operante rispettivamente come pompa di calore o come refrigeratore. Tale azione può essere realizzata asportando o cedendo calore direttamente alla massa stessa del terreno. Questa tecnica è notevolmente diffusa in molti Paesi europei ed extraeuropei. Il lavoro di ricerca consiste nella caratterizzazione sperimentale delle sonde geotermiche già installate all’interno del campus universitario.Le pompe di calore geotermiche presentano significativi vantaggi in termini di basso impatto ambientale e di riduzione dei consumi energetici legati al riscaldamento e raffrescamento degli edifici civili ed industriali. La differenza principale rispetto ad una classica pompa di calore per il condizionamento consiste nel fluido scambiante che non è l’aria esterna, bensì un altro fluido, generalmente acqua e glicole, che a sua volta scambia energia termica con il sottosuolo. Ai grandi vantaggi legati alle proprietà termiche del sottosuolo e ad una riduzione delle oscillazioni termiche giornaliere e stagionali, si contrappongono i costi aggiuntivi per la messa in opera delle sonde che richiedono una perforazione del terreno nel caso di sonde verticali, o lo scavo di trincee per le sonde orizzontali.

VALIDAZIONE SPERIMENTALE DI SCAMBIATORI DI CALORE ARIA-TERRA ORIZZONTALI PER SISTEMI DI VENTILAZIONE

L’energia geotermica è una risorsa rinnovabile che la natura offre in modo costante e durevole durante tutto l’anno. È stato sviluppato un metodo di analisi basato sull’uso della fluidodinamica computazionale per prevedere il comportamento di uno scambiatore di calore aria terra orizzontale. Lo scambiatore di calore aria terra consiste in un tubo orizzontale interrato all’interno del quale passa acqua o aria, che si raffreddano in estate e si riscaldano in inverno. Il sistema sfrutta l’inerzia termica del terreno la cui temperatura rimane costante durante tutto l’anno ad una certa profondità. Il modello è stato validato confrontando i valori di temperatura di uno scambiatore di calore realmente realizzato in provincia di Torino. I risultati hanno mostrato che il sistema geotermico è maggiormente influenzato dalla profondità di interramento piuttosto che dalla conducibilità del terreno a causa della bassa capacità termica dell’aria.

ANALISI NUMERICA E SPERIMENTALE DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE DI UNA POMPA DI CALORE AD ARIA ABBINATA AD UNO SCAMBIATORE DI CALORE TERRA-ARIA ORIZZONTALE IN DIVERSI CLIMI

Ipotesi di un nuovo sistema basato sull’abbinamento di uno scambiatore di calore aria terra e una pompa di calore condensata ad aria. Generalmente, uno scambiatore di calore aria terra è utilizzato per ventilare, la novità è quella di riscaldare e raffrescare geotermicamente l’aria prima di arrivare alla pompa di calore ad aria, riducendo la potenza elettrica necessaria e migliorando COP ed EER.

ANALISI DINAMICA DELLA VENTILAZIONE NATURALE E MECCANICA DI UNA SERRA SOLARE ABBINANDO LA VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA CON UNO SCAMBIATORE DI CALORE TERRA-ARIA

Analisi di diversi sistemi di condizionamento dell'aria in una serra solare realizzata in un clima temperato caldo. In estate, lo sfruttamento del terreno tramite uno scambiatore di calore terra-aria permette di avere ottimi risultati riducendo i picchi di temperatura fino a 5 °C, rispetto all'uso di un tradizionale sistema di ventilazione meccanica. In inverno, anche se lo scambiatore di calore terra-aria non è la soluzione che alza maggiormente la temperatura durante il giorno, il suo utilizzo permette di appiattire maggiormente l'onda termica.

ANALISI TERMOFLUIDODINAMICA DI UN IMPIANTO DI INCENERIMENTO DEI RIFIUTI CON TECNOLOGIA AL PLASMA

Oggetto del lavoro è stato lo studio di un inceneritore di rifiuti, opportunamente trattati, mediante tecnologia al plasma a bordo di un mezzo navale. Le prime analisi hanno raggiunto l’obiettivo di definire un modello numerico semplificato per applicazioni prettamente ingegneristiche al fine di caratterizzare l’inceneritore al plasma, gli scambi termici e le reazioni che avvengono al suo interno. Sono state confrontate diverse geometrie 2D e diversi modelli di scambio termico e di set di reazioni chimiche. La scelta è ricaduta su modelli che possano rappresentare al meglio l’interazione plasma-rifiuto senza, però, eccessivi appesantimenti che renderebbero le analisi numeriche eccessivamente dispendiose per le applicazioni ingegneristiche che richiedono, spesso, risposte in tempi relativamente brevi. I modelli numerici utilizzati hanno consentito di rappresentare la fluidodinamica del forno, l’iniezione del rifiuto, la volatilizzazione della parte volatile, la neutralizzazione del plasma, la gassificazione del plasma, il completamento dell’ossidazione della parte volatile, etc..Una analisi di sensibilità è stata effettuata al fine di ottimizzare l’efficienza dell’inceneritore e si sono valutate le giuste proporzioni tra portata di rifiuto, aria comburente e plasma. Tale analisi è stata condotta al variare della configurazione geometrica del forno, delle condizioni operative come portate dei flussi e temperature, granulometria del rifiuto introdotto.

ANALISI DI OTTIMIZZAZIONE MULTI-OBIETTIVO APPLICATA ALL'INVOLUCRO DEGLI EDIFICI ZEB

La scelta dei materiali da costruzione gioca un ruolo fondamentale nella riduzione dei consumi energetici. Lo studio ha fornito una nuova metodologia per la progettazione di pareti di tamponamento e pavimenti ad alte prestazioni mediante analisi di ottimizzazione multi-obiettivo per i differenti climi. L’analisi multi-obiettivo è la chiave per ottenere diversi tipi di soluzioni, ovvero pareti esterne e pavimenti, ad alta efficienza, attraverso la combinazione di numerosi materiali. A tal proposito è stata realizzata una lista di materiali da costruzione, considerando le loro proprietà termiche, costi, e punteggi di sostenibilità. La soluzione ottimale è il miglior compromesso tra obiettivi e vincoli imposti al problema. L’obiettivo finale è stato quello di determinare non una singola soluzione ottimale, ma un insieme di soluzioni altamente performanti da un punto di vista termico, economico e ambientale, privilegiando i materiali sostenibili.

OTTIMIZZAZIONE DEL DESIGN DELL'INVOLUCRO MEDIANTE MODELLAZIONE TERMICA DINAMICA DI UN EDIFICIO IN UN CLIMA CALDO

Definite le proprietà e le caratteristiche dell’involucro edilizio ottimizzato, sono state effettuate simulazioni dinamiche su base oraria per analizzare nel dettaglio l’andamento della temperatura operativa all’interno degli edifici (TOP), confrontando soluzioni tradizionali con quelle ottimizzate con simulazioni multi-obiettivo.

ANALISI PREVISIONALE DINAMICA DELLE PRESTAZIONI DEGLI EDIFICI IN CONDIZIONI DI CAMBIAMENTO CLIMATICO A LUNGO TERMINE

Valutazione dell’effetto dei cambiamenti climatici su edifici di nuova costruzione ed esistenti. Lo studio ha dimostrato come a causa dei cambiamenti climatici gli edifici avranno, in futuro, maggiori problemi di surriscaldamento. L’analisi è stata sviluppata a livello mondiale, valutando come le condizioni di comfort all’interno degli edifici nei diversi climi saranno influenzate dal cambiamento climatico nel breve, medio e lungo termine. Dai risultati emerge che il cambiamento climatico porterà ad una riduzione del fabbisogno termico utile invernale e un incremento in regime estivo.

UMIDITÀ DI RISALITA NEI MATERIALI DA COSTRUZIONE

Sono state condotte analisi sperimentali e numeriche del fenomeno dell’umidità di risalita nei materiali da costruzione. Inoltre, è stato definito un nuovo protocollo sperimentale per l’indagine del fenomeno dell’umidità di risalita in laboratorio.

ANALISI COST-OPTIMAL E CONFRONTO TECNICO TRA EDIFICI STANDARD E AD ALTA EFFICIENZA IN UN CLIMA CALDO

Gli edifici a consumo zero sono edifici con un rendimento energetico molto elevato e con bassa quantità di energia richiesta coperta in misura molto significativa da fonti rinnovabili. La Commissione Europea ha introdotto il concetto di ottimale in funzione dei costi e ha definito un quadro metodologico comparativo che consente di migliorare l’efficienza energetica e ottenere livelli ottimali in termini di costi negli edifici. I principali step di questo studio sono stati:

  • Identificazione di un edificio di riferimento di base rappresentativo di un parco immobiliare tipico di un Paese
  • Definizione di varianti tecniche legate all’involucro e agli impianti
  • Calcolo Costi globali e prestazioni energetiche
  • Studio finanziario e macroeconomico.
  • Identificazione delle soluzioni ottimali.

DEFINIZIONE DI UN NUOVO PROCESSO DECISIONALE MULTI-CRITERIALE ENERGETICO-ECONOMICO-AMBIENTALE PER L'OTTIMIZZAZIONE DI UN SISTEMA IBRIDO AD ENERGIE RINNOVABILI

Lo sviluppo di sistemi ibridi è una soluzione competitiva per raggiungere la decarbonizzazione energetica. L’uso di fonti complementari come l’energia solare ed eolica permette un’alta affidabilità del sistema. Lo sfasamento temporale tra domanda e generazione di energia può essere ridotto usando sistemi di stoccaggio. È stato proposto un metodo di ottimizzazione multi-obiettivo per il dimensionamento di impianti ibridi per la produzione di energia elettrica per distretti, al fine di individuare soluzioni efficienti, economiche e a meno impatto ambientale, a seconda del contesto in cui si trova il sistema. L’analisi permette di identificare le potenze nominali più appropriate di ogni componente. L’obiettivo è quello di migliorare l’affidabilità di questi sistemi per raggiungere l’autonomia energetica in futuro, autonomia si intende minimizzare il più possibile gli scambi con la rete. Il metodo può essere applicato facilmente ad un sistema PV-W connesso alla rete (GC) o stand-alone (SA), con o senza batteria di accumulo, in qualsiasi contesto climatico e condizione di carico. Sono state effettuate simulazioni dinamiche, parametriche e ottimizzazioni. L’energy reliability method (ERC) permette di scegliere la combinazione di indicatori più appropriata da vincolare o ottimizzare in funzione dell’applicazione specifica.

IPOTESI DI ATTUAZIONE DEL PROTOCOLLO ITACA PUGLIA A LIVELLO DISTRETTUALE

È stata proposta l’estensione del protocollo Itaca Puglia, attualmente utilizzato per la valutazione della sostenibilità degli edifici, alla valutazione delle aree urbane. Il nuovo protocollo permette di analizzare qualsiasi tipo di distretto senza limiti di estensione e con qualsiasi numero di edifici. Si tratta di uno strumento di facile applicazione per i progettisti. È stata dimostrata l’alta flessibilità del protocollo nell’identificazione di debolezze e punti di forza del quartiere. Il protocollo è altamente legato al contesto territoriale.

 

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