L'insegnamento è composto da due moduli.

Progettazione di impianti energetici negli edifici.

L'insegnamento intende fornire allo studente metodi e strumenti appropriati per il processo di progettazione degli impianti energetici. Verranno presentate le diverse fasi del processo, a partire dalle nozioni apprese negli insegnamenti precedenti e dalle principali norme tecniche e legislative che lo regolano, contenuti e modalità di predisposizione di documenti di progetto, tavole grafiche, specifiche tecniche con indicazioni sia funzionali che dimensionali. Lo studente, lavorando sul progetto di un impianto, verrà guidato al concreto impiego delle conocenze acquisite, dalla definizione dei dati di progetto, alla scelta della tipologia impiantistica, al dimensionamento dei principali componenti, alla rappresentazione grafica ed alla redazione della documentazione di progetto. Nelle lezioni vengono esposti gli elementi teorici e i criteri pratici che guidano lo sviluppo del progetto; nelle esercitazioni sono illustrati e commentati progetti reali redatti; nelle ore di laboratorio gli studenti sviluppano in modo autonomo un progetto di un impianto termico, applicando ed approfondendo nel caso specifico le metodiche proposte durante le lezioni ed esercitazioni.

Diagnosi e certificazioni energetiche.

Obiettivo è quello di introdurre e illustrare in modo operativo i sistemi edificio-impianto per quanto riguarda le diagnosi energetiche individuando modalità e caratteristiche degli impieghi energetici ai fini della individuazione di eventuali criticità e possibili interventi di risparmio energetico per la loro successiva valutazione e progettazione.  Per quanto riguarda invece le certificazioni energetiche, che obbligatoriamente (e/o volontariamente) accompagnano gli edifici, il corso ne presenta presupposti e dà indicazioni sulla modalità di effettuazione. Vengono proposti concretamente i diversi modelli basandosi sulla normativa italiana / europea per differenti sistemi impiantistici presenti negli edifici con cenni sui industriali (termici, condizionamento, idrici sanitari e delle rispettive utenze elettriche) e sulle altre utilities energetiche elettriche presenti nei siti, focalizzandosi sul tema prestazionale, mirato soprattutto ad una corretta gestione energetica del sito e dei suoi impianti.

Progettazione di impianti energetici negli edifici.

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

• conosce i termini e i principi di base della progettazione degli impianti termici e di gestione dell'energia per fini di climatizzazione all'interno degli edifici, con particolare riferimento agli impianti idronici e ad aria. 

• è in grado di comprendere quali siano  le soluzioni progettuali più idonee per la climatizzazione di un edificio e di definire le caratteristiche funzionali e dimensionali richieste per la definizione esecutiva di un sistema. 

• è in grado di gestire in autonomia le scelte fondamentali relative alla progettazione applicata anche a situazioni non strettamente inerenti alle problematiche affrontate nel Corso di laurea assumendo decisioni sulla base delle conoscenze apprese e da successiva considerazione dei criteri di selezione illustrati ed applicati durante l'insegnamento.

Diagnosi e certificazioni energetiche.

• ha un ampia conoscenza delle tematiche afferenti la gestione energetica dei sistemi edificio /impianto

• sa impostare e sviluppare Diagnosi Energetiche semplici per siti civili ed industriali, modellizzando i sistemi energetici termici ed elettrici.

• sa impostare e sviluppare Certificazioni Energetiche semplici - usando i software commerciali validati da CTI.

Progettazione di impianti energetici negli edifici.

Lezioni

1 Richiami al calcolo delle dispersioni e delle rientrate estive: normative e legislazione vigente, calcolo delle temperature nei locali non riscaldati, i ponti termici, gli incrementi per orientamento, effetti dell’attenuazione sull’impianto, le caratteristiche termiche (estive ed invernali) delle superfici vetrate.
2 Le normative generali relative alla sicurezza degli impianti, esempi applicativi riferiti ad un sistema impiantistico domestico e terziario.
3 Principi di idronica: le temperature dei fluidi vettori e l’influenza sulle superfici di scambio termico, le perdite di carico, il Kv delle valvole, le valvole di ritegno, le portate di progetto e le portate parassite, la taratura degli impianti, le circuitazioni più comuni, la scelta della pompa, le pompe a n.ro di giri variabile, il calcolo strutturale delle tubazioni in presenza di rilevanti dilatazioni, i materiali e tipologie dei materiali coibenti, le tipologie di tubazioni.
4 Richiami agli impianti aeraulici: i componenti di una UTA-descrizione e criteri di dimensionamento, la normativa vigente, le canalizzazioni-tipologie e dimensionamento, i diffusori, i materiali e tipologie dei materiali coibenti, i vincoli relativi alla prevenzione incendi, analisi critica dei principali parametri progettuali ambiente (temperatura, UR, ricambio d’aria, velocità dell’aria in ambiente).
5 Architettura degli impianti di climatizzazione per fini di benessere, scelte impiantistiche e applicazione dei criteri di scelta e di dimensionamento sulla base delle caratteristiche dei generatori e dei sistemi di utenza;
6 La regolazione negli impianti, grandezze da controllare, principi di base della regolazione degli impianti termici, modalità principali di regolazione.
7 Il processo di progettazione di un impianto termomeccanico ed il controllo della qualità del progetto. Progetto preliminare, definitivo, esecutivo. Gli strumenti della progettazione, progettazione assistita e CAD, elaborati di progetto.

Esercitazioni

Dimensionamento stesura elaborati grafici relativi ad impianto di riscaldamento a radiatori.
Dimensionamento e stesura elaborati grafici relativi ad un impianto misto ventilconvettori e aria primaria.
Dimensionamento e stesura elaborati grafici relativi ad un impianto a tutt'aria.

Laboratorio

Impostazione di un progetto relativo ad impianti termici e di Climatizzazione a servizio di un fabbricato residenziale o terziario o industriale.

Diagnosi e certificazioni energetiche.

1 Le DE introduzione obiettivi e motivazioni  Verranno introdotte le basi sulle quali effettuare le D.E. l’analisi di realtà esistenti e su dove focalizzarsi per avere dati salienti finalizzati all’ottimizzazione dei consumi e della spesa.

2 Le leggi e norme tecniche di riferimento (Dlgs 102/14 e agg - UNI EN 16247 - ISO 50001 …..)  Si indicherà, il contesto legislativo e normativo, gli impegni internazionali le leggi/direttive europee e nazionali, le norme in essere o future, che determino i passi chiavi delle DE.

3 Le fasi principali delle DE - raccolta , elaborazione dati di consumo e misure in campo Schematicamente verranno spiegate le varie fasi salienti dal punto di vista energetico: censimenti - funzionamenti - dati /misure, presenti o da effettuarsi, proponendo anche delle check list per acquisire i dati.  

4 L’impostazione e la modellizzazione dei sistemi edifici impianti  La modellizzazione è la fase chiave per fare simulazioni di funzionamenti. Si spiegheranno le parti essenziali di un modello energetico HVAC che verrà validato successivamente con misure. 

5 L’impostazione e la modellizzazione degli altri sistemi elettrici  Metodologicamente in similitudine al punto precedente si evidenzieranno le richieste elettriche focalizzandoci sulle parti sostanziali nei siti di tipo civile ed industriale. Analisi del quadro completo dei consumi energetici con cenni ai consumi idrici.

6 Le Opportunità di Miglioramento della Prestazione Energetica Questi saranno i “tools” attraverso i quali potranno essere scelti e proposti, sulla base dell’applicazione di sistemi termotecnici ed elettrici più efficienti già conosciuti e nuovi, approfondendo la prestazione e la realizzabilità.

7 L’analisi tecnica energetica – economica  I punti e gli indicatori chiave, con cenni all’analisi del costo nel ciclo di vita o Life Cycle Cost Analysis (LCCA) – come richiesto dal Dlgs 102/14.

8 Certificazioni energetiche degli edifici  Verranno illustrati gli obiettivi base legislativi e le applicazioni regionali presentando il modello Italiano DOCET ENEA e quello CENED 2.0 di Regione Lombardia, fruibile agli studenti, con esempi applicativi.

Per la modellizazione energetica degli edifici sarà presentato e spiegato l'uso di un software commerciale (validato dal CTI - Comitato Termotecnico Italiano) sulla base di programmi disponibili gratuitamente per gli studenti (solo a fini didattici).

Progettazione di impianti energetici negli edifici.

Sono necessarie conoscenze elementari di fisica tecnica e di psicrometria, con particolare riferimento alla conoscenza e all'uso del diagramma pricrometrico e delle principali relazioni tra le grandezze caratteristiche dell'aria umida e le nozioni di base relative alla termofisica degli edifici.

Tutti questi argomenti sono previsti nei programmi degli insegnamenti di Fisica Tecnica e di Fondamenti di Climatizzazione.

Diagnosi e certificazioni energetiche.

Conoscenze basi di Fisica Tecnica, Elettrotecnica. Conoscenze dei sistemi energetici impiantistici presenti negli edifici (riscaldamento / condizionamento / ventilazione / acqua calda sanitaria). Conoscenze sui sistemi di traformazione energetica (centrali termiche / frigorifere).

Progettazione di impianti energetici  negli edifici.

La verifica finale comporta l'effettuazione di un esame scritto nel corso del quale vengono verificate le capacità di comprensione e di applicazione dei principi fondamentali tramite la proposizione di esercizi numerici e di quesiti teorici nei quali lo studente dimostri di essere in grado di:

- riconoscere i termini e i principi di base della progettazione degli impianti termici e di gestione dell'energia per fini di climatizzazione all'interno degli edifici, con particolare riferimento agli impianti idronici e ad aria.
- identificare in modo autonomo quali siano le soluzioni progettuali più idonee per la climatizzazione di una specifica applicazione e di definire le caratteristiche funzionali e dimensionali richieste per la definizione esecutiva di un sistema scelto tra quelli presentati durante l'insegnamento.
- gestire gli aspetti quantitativi e procedurali di specifiche fasi della progettazione relativa ad applicazioni non strettamente inerenti alle problematiche affrontate nel Corso di laurea assumendo eventualmente decisioni sulla base delle conoscenze apprese.

E' inoltre prevista una successiva valutazione orale dei progetti assegnati e sviluppati dall’allievo autonomamente al fine di verificare l'autonomia in fase decisionale applicata a casi specifici che risultano essere in tutto o in parte differenti per ciascun studente. Nella prova orale verranno inoltre verificate le capacità del singolo studente di produrre una documentazione progettuale che attesti la conoscenza e la comprensione degli strumenti operativi (in termini di conoscenze e di utilizzo di programmi informatici) proposti durante le ore di insegnamento.

Diagnosi e certificazioni energetiche.

Gli studenti  - in gruppi di 2-3 – svilupperanno un progetto con una Diagnosi Energetica di casi reali e singolarmente di una Certificazione Energetica semplice dello stesso caso o di un appartamento.

La verifica prevede un test scritto a domande chiuse ed aperte sui temi presentati a lezione e la presentazione degli elaborati di Diagnosi e Certificazione Energetica sopra indicati con il commento dell’allievo alle soluzioni progettuali impiantistiche. Dovrà essere dimostrata la padronanza della disciplina e la capacità di approfondimento sulla base degli argomenti trattati nelle lezioni. Vi saranno test scritti intermedi obbligatori sui temi teorici spiegati.