IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE E DIAGNOSI ENERGETICA

iten
Codice
104813
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
6 cfu al 2° anno di 9270 INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E AERONAUTICA (LM-33) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-IND/10
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E AERONAUTICA)
periodo
2° Semestre
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Il corso di Impianti Tecnici affronta argomenti impiantistici finalizzati alla comprensione approfondita di tutte le tematiche relative agli impianti  di riscaldamento e di climatizzazione, ed impianti idrico-sanitari.

La seconda parte del corso è invece finalizzata all’approfondimento dell’Energy Management, con particolare attenzione alle Diagnosi Energetiche in ambito civile ed industriale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

La prima parte dell’insegnamento presenta gli elementi fondamentali per la conoscenza e la corretta progettazione degli impianti di climatizzazione e di riscaldamento. La seconda parte è finalizzata alla formazione della figura dell’energy manager. Vengono trattati i temi dell’efficienza energetica, dell’analisi economica, della tecnica (tradizionale ed innovativa) e della diagnosi, con riferimento all’individuazione delle soluzioni efficienti, della loro valutazione e pianificazione.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso consente agli Studenti di potere apprendere le tecniche, i fondamenti teorici ed applicativi necessari per il dimensionamento di tutti i principali impianti  di riscaldamento e di climatizzazione, delle reti idrauliche per la distribuzione dell’acqua calda e refrigerata, delle reti aerauliche per la distribuzione dell’aria climatizzata. Il corso consente agli Studenti anche di comprendere ed approfondire le modalità di regolazione dei suddetti impianti, di dimensionare le centrali termiche e frigorifere necessarie alla produzione dei fluidi caldi e refrigerati. Inoltre saranno trattati gli aspetti normativi inerenti le più frequenti attività (progettazione, dimensionamento, calcolo delle prestazioni).

Le nozioni apprese durante il corso consentiranno agli Studenti di poter affrontare le progettazioni relative all’ambito civile con maggiore consapevolezza e conoscenza di tutte le notevoli interferenze che normalmente si presentano fra la progettazione architettonica e gli impianti termotecnici.

La seconda parte del corso ha l’obiettivo di formare un Energy Manager, fornendo competenze per essere in grado di valutare un investimento nel mondo dell’energia dal punto di vista tecnico ed economico, dimensionare un impianto per la produzione di energia da fonti rinnovabili, fornire pareri tecnici sul raggiungimento di obiettivi per l’efficienza energetica.

PREREQUISITI

Non sono previste propedeuticità per accedere all'esame finale. 

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali ed esercitazioni anche con l'ausilio di un PC.

Attraverso il progetto di innovazione della didattica adottato dal Corso di Studio in Ingegneria Meccanica, saranno utilizzati strumenti innovativi atti ad un apprendimento attivo dello studente. Lo scopo è quello di accrescere le competenze degli studenti attraverso nuove metodologie di apprendimento, dall'e-learning al team work, attraverso esperienze che accrescano la partecipazione dello studente mediante un livello comunicativo più elevato e rendano lo studente più consapevole ed autonomo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Condizioni di benessere negli ambienti confinati: benessere termoigrometrico; indici di confort; temperatura media radiante e operativa.

Calcolo dei carichi termici in regime invernale; trasmittanze, ponti termici, ventilazione, intermittenza di funzionamento, elevati gradienti di temperatura.

Calcolo dei carichi termici in regime estivo: metodo dei fattori di risposta; massa frontale effettiva, massa efficace primaria e secondaria; parametri medi dell’ambiente; metodo semplificato (Carico termico per trasmissione, Carico termico per sorgenti endogene radiative e radiazione solare, Carichi termico per ventilazione, convezione interna e affollamento).

Soluzioni impiantistiche per gli impianti di riscaldamento: impianti centralizzati ad acqua con corpi scaldanti concentrati od estesi, impianti autonomi ad acqua, impianti a vapore, impianti a circolazione d’aria. Impianti di riscaldamento: componentistica; organi di regolazione; terminali di impianto; dispositivi di sicurezza; dispositivi di regolazione. Valutazione delle cadute di pressione nelle tubazioni (distribuite e concentrate); equilibratura delle reti di distribuzione.

Impianti per la climatizzazione: richiami di termodinamica dell’aria umida; trasformazioni; costruzione del diagramma psicrometrico; dimensionamento di un impianto a tutta aria in condizioni estive. Dimensionamento di un impianto a tutta aria in condizioni invernali. Impianti a tutta aria: a portata costante (singola zona e multizona) e portata variabile; impianti misti aria-acqua; impianti ad espansione diretta. Dimensionamento degli impianti per la climatizzazione: distribuzione aria, elementi di immissione in ambiente, ripresa; dimensionamento canali aria col metodo della caduta di pressione lineare costante e col metodo del recupero di pressione statica.

Caldaie tradizionali e caldaie a condensazione: principi di funzionamento, tipologie, sistemi di sicurezza e regolazione.  Chiller e pompe di calore: principi di funzionamento, tipologie e dati di targa, EER e COP, calcolo dei consumi con il metodo BIN.

Calcolo delle prestazioni di un impianto frigorigeno ad assorbimento: esercitazione numerica.

 

Quadro legislativo di riferimento per la Certificazione Energetica degli Edifici: Direttiva 2002/91/CE, DL 192/2005, DL 311/2006, Norme UNI TS 11300. Calcolo dell’energia utile per il riscaldamento invernale ed il raffrescamento estivo secondo le Norme UNI 11300-1. Calcolo del rendimento globale medio stagionale di impianto (UNI 11300-2). Attestato di prestazione energetica.

Analisi costi-benefici per l’efficienza energetica: meccanismi di attualizzazione; flussi di cassa attualizzati e valore attuale netto; parametri per il calcolo del VAN; vita e valutazione dell’investimento; interesse; Inflazione e deriva; applicazione: sostituzione di un generatore termico. Tasso interno di rendimento; tempo di ritorno semplice ed attualizzato; indice di profitto; analisi di sensibilità, metodo Montecarlo. Tool Renonbill per l'analisi costi-benefici in regime deterministico e statistico degli investimenti relativi agli interventi di efficientamento energetico degli edifici. Esercitazione caso studio.

La diagnosi energetica; la sequenza delle fasi di esecuzione; costruzione dei modelli termico ed elettrico; valutazione degli indicatori energetici; benchmark; azioni di risparmio energetico; analisi costi-benefici. Esempio di diagnosi energetica ambito civile (D.Lgs. 102/2014): metodologia; indicatori energetici; modalità di svolgimento; documentazione; misure in campo; modelli; interventi di efficientamento energetico.

Processo di ottimizzazione del VAN di un intervento di efficientamento energetico. Esercitazione numerica sull’ottimizzazione nel dimensionamento di uno scambiatore di calore.

Esempio di diagnosi energetica mediante utilizzo del software MC4 (UNI EN 16247): spese energetiche, fattori di aggiustamento dei consumi fatturati, analisi dei servizi energetici; calcolo degli indicatori di prestazione energetica, individuare azioni di miglioramento dell’efficienza energetica, analisi costi-benefici, priorità degli interventi.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Manuale degli impianti di climatizzazione. Editore: Tecniche Nuove; ISBN-10: ‎ 8848118844,ISBN-13: ‎ 978-8848118842

Manuale del termotecnico. Fondamenti, riscaldamento, condizionamento, refrigerazione, risorse energetiche, Editore: ‎ Hoepli; ISBN-10: ‎ 8820359715, ISBN-13: ‎ 978-8820359713

Energy management. Fondamenti per la valutazione, la pianificazione e il controllo dell'efficienza energetica. Editore: Franco Angeli; EAN: 9788891779403

Diagnosi e certificazione energetica. Editore: Maggioli; ISBN / EAN: 8891642073 / 9788891642073

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Su appuntamento con il docente

Commissione d'esame

ANNALISA MARCHITTO (Presidente)

LEZIONI

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali ed esercitazioni anche con l'ausilio di un PC.

Attraverso il progetto di innovazione della didattica adottato dal Corso di Studio in Ingegneria Meccanica, saranno utilizzati strumenti innovativi atti ad un apprendimento attivo dello studente. Lo scopo è quello di accrescere le competenze degli studenti attraverso nuove metodologie di apprendimento, dall'e-learning al team work, attraverso esperienze che accrescano la partecipazione dello studente mediante un livello comunicativo più elevato e rendano lo studente più consapevole ed autonomo.

Orari delle lezioni

L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in un colloquio orale, preceduto dalla consegna delle esercitazioni e dei progetti proposti durante il corso, che sono oggetto di discussione durante il colloquio.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Nell'esame, di tipo orale, previo superamento di una prova progettuale o scritta, viene approfondito un argomento specifico tra quelli trattati nel corso con in aggiunta una o più domande sintetiche su altri argomenti. L'obiettivo non è solo quello di verificare la preparazione dell'allievo (formulazione corretta di un determinato problema termotecnico e sua risoluzione anche con l'ausilio di dimostrazioni matematiche) ma anche quello di valutare la sua capacità di analisi critica e di ragionamento.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
11/01/2022 09:00 GENOVA Orale
14/02/2022 09:00 GENOVA Orale
21/06/2022 09:00 GENOVA Orale
18/07/2022 09:00 GENOVA Orale
31/08/2022 09:00 GENOVA Orale