Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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IMPIANTI TERMICI

Corso

Ingegneria Civile

Curriculum

PROGETTAZIONE DI STRUTTURE CIVILI, DI INFRASTRUTTURE IDRAULICHE E DI SISTEMI PER LE ENERGIE RINNOVABILI

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2019/2020

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-IND/11

Anno

Primo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative affini ed integrative

Canale unico

Docente

ANTONINO FRANCESCO NUCARA

Obiettivi

Il corso si prefigge di fornire le conoscenze dei problemi fisici e delle tecnologie necessarie per l’analisi dei carichi termici degli edifici e per il dimensionamento degli impianti di riscaldamento e di condizionamento. Vengono inoltre acquisite conoscenze relativamente agli impianti solari termici.
Quale obiettivo ci si prefigge di consentire agli studenti l’acquisizione di conoscenze specifiche: sulle relazioni intercorrenti tra clima esterno, involucro edilizio e microclima indoor, sulle modalità di scambio termico riferite all’energetica edilizia, sulle principali tipologie di impianti di riscaldamento e di condizionamento, sugli impianti solari termici, sui criteri di dimensionamento degli impianti termici e degli impianti solari.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze avendo acquisito gli strumenti metodologici per intervenire con specifica competenza nella progettazione e nella gestione degli impianti termici.

Modalità di valutazione

L’esame consiste in una prova orale su temi inerenti gli argomenti del corso durante la quale verrà discusso un elaborato progettuale sviluppato durante lo svolgimento del corso; la prova orale è volta a verificate le conoscenze relative alle parti di programma non affrontate con l’elaborato progettuale.
La verifica mira a valutare se lo studente abbia conoscenza e comprensione degli argomenti trattati e se abbia acquisito capacità interpretativa e autonomia di giudizio in casi concreti. Lo studente dovrà inoltre dimostrare capacità espositive ed argomentative tali da consentire la trasmissione delle sue conoscenze all'esaminatore.
La soglia di sufficienza si riterrà raggiunta quando lo studente mostri conoscenza e comprensione degli argomenti trattati almeno nelle linee generali e abbia mostrato conoscenze applicative utili per la risoluzione di casi concreti.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
26 - 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
21 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;
Insufficiente: lo studente non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Programma

Psicrometria. Diagramma psicrometrico. Operazioni fondamentali sull'aria umida. Dati climatici per la progettazione degli impianti. Temperatura dell’aria esterna. Posizione del sole nella volta celeste. Intensità della radiazione solare. Temperatura aria sole. Giorno medio mensile.

Bilancio energetico di un edificio. Dispersioni termiche dell’edificio. Effetti della massa. Caratteristiche termofisiche degli elementi opachi e trasparenti. Scambi termici per trasmissione attraverso le superfici opache, le superfici trasparenti e verso il terreno. Scambi termici per ventilazione. Carichi termici degli edifici in regime invernale ed in regime estivo.

Tipologie di impianti di riscaldamento e di condizionamento. Impianti ad acqua: monotubo, bitubo, a collettore complanare. Impianti ad aria: a canale singolo, con post riscaldamento di zona, a portata variabile, multizona, a doppio canale. Componenti degli impianti di riscaldamento: caldaie, terminali di erogazione, pompe di circolazione, valvole di regolazione e controllo dei circuiti, camini, vasi di espansione, contatori di calore. Componenti degli impianti di condizionamento: filtri, centrali di trattamento aria, refrigeratori, bocchette e diffusori, torri di raffreddamento.

Generatori di calore. Caldaie tradizionali e a condensazione. Pompe di calore acqua-acqua ed acqua-aria. Pompe di calore aria-aria. Pompe di calore a gas. Componenti di una pompa di calore. Indici di prestazione delle pompe di calore. Utilizzazione delle pompe di calore nel settore residenziale.

Reti di distribuzione. Caratteristiche fluidodinamiche. Regimi di moto. Perdite di carico distribuite e concentrate. Dimensionamento delle tubazioni delle reti di distribuzione ad acqua: metodo a velocità costante ed a perdita specifica di pressione costante. Dimensionamento dei canali di distribuzione dell'aria: metodo a velocità ed perdita specifica costante per i canali d'aria.

Impianti per la conversione dell’energia solare in energia termica. Collettori solari piani e sottovuoto. Sistemi ad acqua ed ad aria. Bilancio termico di un collettore solare. Calcolo della superficie ottimale del collettore. Metodo f-chart. Calcolo del volume dell’accumulo.

Testi docente

Dispense del corso
Gino Moncada Lo Giudice, Livio De Santoli, Progettazione di impianti tecnici, Masson Editore Milano.
Anna Magrini, Lorenza Magnani, La progettazione degli impianti di climatizzazione negli edifici. EPC libri.
Ernesto Bettanini, Pierfrancesco Brunello, Lezioni di impianti tecnici - Vol. I e II. Cleup Ed.
Renato Lazzarin, Pompe di calore. Parte teorica, parte applicativa, SGEditoriali, Padova.
Federico M. Butera, "Architettura e ambiente". ETAS Libri.
AA.VV., Il Nuovo Manuale Europeo di Bioarchitettura. Gruppo Mancosu Editore srl.

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Sì

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere