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Progettazione di Impianti di Climatizzazione
Air-conditioning system design
Paolo Principi

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Conoscenze di: trasmissione del calore, termodinamica, fluidodinamica

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze avanzate sui componenti degli impianti di riscaldamento invernale, condizionamento estivo, ventilazione, climatizzazione in genere, sulle tipologie impiantistiche, sulle tecniche di progettazione, dimensionamento e restituzione grafica dei sistemi complessi ed infine sulla applicazione in funzione della destinazione d’uso dell’edifico. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite dalla precedente preparazione ingegneristica costituiranno degli approfondimenti che dovranno arricchire la conoscenza nel campo dei sistemi di climatizzazione per l’instaurazione ed il mantenimento delle condizioni di comfort ambientale, esaminando gli aspetti normativi, sia nel settore energetico che in quello della sicurezza, acquisendo nozioni ed esperienza nelle modalità di calcolo, per valutare il comportamento energetico degli involucri edilizi e procedere al dimensionamento dei componenti per la produzione e la distribuzione dei fluidi termovettori, lo scambio termico in ambiente, la diffusione dell’aria, nonché le modalità di ideazione e di rappresentazione grafica dei sistemi progettati, in modo che lo studente acquisisca una chiara consapevolezza del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria, con un chiaro richiamo agli aspetti propriamente connessi con i sistemi e le tecnologie per la instaurazione del benessere negli ambienti costruiti.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Con l’obiettivo di affrontare e sviluppare con competenza le tematiche progettuali avanzate, anche complesse, e procedere anche allo sviluppo di prodotti e componenti impiantistici innovativi, di nuovi processi tecnologici attraverso l’applicazione delle conoscenze, lo studente dovrà saper progettare con criteri di ottimizzazione i sistemi di climatizzazione degli edifici. Questa capacità si esprimerà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1. la capacità di eseguire analisi numeriche di comportamento energetico dell’involucro edilizio nelle varie fasi stagionali 2. la capacità di eseguire il dimensionamento dei componenti delle centrali tecnologiche quali quelle termica, frigorifera, di distribuzione dei fluidi, dei sistemi di scambio termico in ambiente e di quelli di diffusione dell’aria 3. la capacità di procedere a scelte ottimizzate dei sistemi complessi in funzione della destinazione d’uso dell’edificio 4. la capacità di restituire graficamente gli schemi impiantistici secondo le norme, le regole e le leggi vigenti in materia di progettazione.
COMPETENZE TRASVERSALI:
La capacità di risolvere problemi numerici contribuirà a migliorare sia il grado di autonomia di giudizio in generale, sia la capacità comunicativa che deriva dalla consapevolezza delle proprie competenze, sia la capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni dello studente

Programma
Progettazione e appalto. Progetto preliminare, definitivo, esecutivo. Leggi e norme in materia di progettazione in generale e di progetti di impianti di climatizzazione e comportamento energetico dell'edificio.Caratteristiche termofisiche dell’involucro edilizio. Condizioni ambientali di progetto. Calcolo dei carichi termici ed analisi energetica: Caratteristiche termofisiche dell’involucro edilizio. Condizioni di progetto Calcolo del fabbisogno termico invernale. Stima dei carichi termici estivi. Accumulo termico nelle strutture edilizie, stratificazione del calore. Risparmio energetico e condizioni di progetto. Guadagno solare diretto attraverso superfici trasparenti. Flusso di calore e di vapore attraverso le strutture. Infiltrazione e ventilazione d’aria. Modalità di risparmio energetico. Elementi di psicrometria: variabili psicrometriche, diagrammi psicrometrici, trasformazioni termodibnamiche dell’aria umida. Comfort termoigrometico: bilancio di energia del corpo umano, potenze termiche disperse dal corpo umano, variabili ambientali influenzanti il comfort, metodo di misura delle variabili. Il rumore prodotto dagli impianti. Tipologie degli impianti. Reti idroniche: circuiti aperti e chiusi, tipologie di distribuzione, tubazioni, isolamento dell tubazioni, staffaggio, dimensionamento delle linee e delle apparecchiature ad esse correlate. Pompe di circolazione. Sistemi di regolazione e supervisione. Sistemi di sicurezza: vasi di espansione aperti e chiusi, valvole di sicurezza, dimensionamento. Terminali ad acqua, classificazione, tipologie funzioanmento e collegamento. Reti aerauliche. Canali in lamiera, preisolati, in tessuto, flessibili, isolamento termico dei canali, pezzi speciali, serrande, attenuatori acusrtici, serrande tagliafuoco. La diffusione dell'aria. Le unità di trattamento dell'aria, ventilatori, umid. e recuperatori termici, Centrali termiche: caratteristiche del locale tecnico, rispondenza alle nomative di sicurezza antincendio caldaie, bruciatori, canne fumarie, collettori di distribuzione, sistemi di propulsione. Macchine frigorifere e di accumulo del freddo, torri evaporative. Pompe di clore. Schemi di di impianto . Criteri di selezione dei sistemi di climatizzazione. Principali tecniche per il dimensionamento termico ed idraulico e per il calcolo delle prestazioni. produzione acqua calda con impianti solari termici. Impianti solari termici. Progettazione di impianti di climatizzazione di edifici del terziario ed industriali.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Esame orale nel quale viene esaminato il progetto di impianto realizzato e succesivamente vengono poste domande sugli argomenti trattati dal docente durante corso

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Nell'esame del progetto lo studente dovrà dimostrare di avere eseguito il progetto secondo le norme e le leggi vigenti, di avere correttamente dimensionato i componenti e restituito graficamente l'impianto su piante esezioni. Con le risposte alle domande lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito padronanza sulle tematiche dell’intero programma di insegnamento.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Il voto finale è attribuito in trentesimi con un minimo di 18/30 per il superamento della prova. Agli studenti che mostrano una preparazione approfondita ed una elevata capacità di analisi verrà assegnato il massimo dei voti con lode (30 e lode).

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18. È prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode).

Testi consigliati
Luca Stefanutti - Manuale degli Impianti di Climatizzazione- Tecniche nuove Carrier Air Conditioning Company, ”Handbook of Air Conditioning System design”. McGraw Hill Files in pdf delle slide e dei materiali utilizzati durante il corso, scaricabili dal portale lms.univpm.it, utilizzando le credenziali di Ateneo per l'accesso e la password consegnata durante il corso.

Corsi di laurea

• Ingegneria Meccanica (Corso di Laurea Magistrale (DM 270/04))