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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 086012 - FONDAMENTI DI CLIMATIZZAZIONE AMBIENTALE
Docente Joppolo Cesare Maria
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (352) INGEGNERIA ENERGETICAE1NAM086012 - FONDAMENTI DI CLIMATIZZAZIONE AMBIENTALE
E2NAZZZZ086012 - FONDAMENTI DI CLIMATIZZAZIONE AMBIENTALE
E5NAZZZZ086012 - FONDAMENTI DI CLIMATIZZAZIONE AMBIENTALE

Obiettivi dell'insegnamento

La climatizzazione civile consente di ottenere, in un ambiente indoor, condizioni termoigrometriche e di qualità dell’aria adatte per tutelare la salute ed offrire condizioni di benessere agli occupanti. In ambito industriale le tecnologie di climatizzazione vengono utilizzate per ottenere condizioni ambientali adatte allo svolgimento di processi e/o alla conservazione di beni e materiali. Nel corso si introducono le conoscenze relative alla progettazione ed alla verifica del sistema costituito dall’edificio e dagli impianti di climatizzazione, sistema che, nel suo insieme, garantisce le prestazioni desiderate di qualità ambientale indoor e ne determina gli impieghi energetici.


Risultati di apprendimento attesi

- Lo studente conosce i fondamenti del comfort termo-igrometrico e della IAQ e dimostra di aver compreso le implicazioni con gli impianti di climatizzazione;

- Lo studente conosce le principali tipologie di base degli impianti di climatizzazione e mostra di aver compreso le implicazioni ingegneristiche con cui vengono scelti e realizzati.

- Lo studente è in grado di descrivere sia qualitativamente sia in forma matematica il principio di funzionamento dei principali componenti degli impianti di climatizzazione;

- Lo studente conosce le proprietà delle strutture edilizie e mostra di aver compreso le implicazioni ingegneristiche in base a cui vengono scelte e realizzate;

- Lo studente ha sviluppato una capacità di apprendimento tale da consentire un'analisi autonoma di impianti e sistemi di climatizzazione complessi.

Lo studente è in grado di applicare le conoscenze acquisite per:

- Individuare l'impianto di climatizzazione più idoneo per una data applicazione;

- Calcolare i carichi termici di progetto di un edificio;

- Dimensionare di massima impianti di bassa complessità.


Argomenti trattati

1) Psicrometria e cicli di condizionamento: Stati dell’aria umida, grandezze di stato, strumenti di misura, diagrammi. Le trasformazioni dell’aria umida che hanno luogo in ambiente e nei componenti degli impianti di climatizzazione. Trasformazione ambiente e carichi termici sensibili e latenti. Trasformazioni in batterie di riscaldamento, di raffreddamento e di deumidificazione, in umidificatori a liquido ed a vapore ed in recuperatori di calore. La deumidificazione mediante sostanze adsorbenti. Cicli di condizionamento estivi ed invernali.

2) Qualità ambientale indoor e condizioni di progetto per la climatizzazione: Comfort termico e qualità dell'aria in ambienti indoor. Bilanci energetici per il corpo umano, condizioni termo-igrometriche e indici di comfort (PMV e PPD) in fase di progettazione e di verifica. Contaminanti e qualità dell’aria. Grandezze e strumentazione utilizzate per caratterizzare la presenza dei contaminanti nell’aria. Effetti della contaminazione e normative prescrittive e prestazionali sulla qualità dell’aria indoor. Controllo delle sorgenti e della contaminazione: filtrazione ed abbattimento dei contaminanti, diluizione mediante ventilazione generale, estrazione localizzata. Diffusione dell’aria ed asportazione dei contaminanti. Modelli mono-zona stazionari e non-stazionari. Efficienza di ventilazione ed efficienza nella rimozione dei contaminanti. Recovery time.

3) Termofisica e ventilazione degli edifici: Proprietà dei componenti edilizi opachi e trasparenti. Definizione e calcolo della trasmittanza termica. Condizioni termo-igrometriche esterne. Radiazione solare e comportamento dei componenti edilizi. Ponti termici: classificazione e metodo di calcolo. Definizione e calcolo della permeanza al vapore dei componenti edilizi. Verifica alla formazione di condensa superficiale ed interstiziale. Classificazione dei flussi e dei carichi (interni/esterni, involucro/ventilazione, sensibili/latenti). Ventilazione naturale e infiltrazioni d’aria negli edifici. Tenuta all’aria dell’involucro edilizio e controllo delle pressioni. Flussi indotti dal vento. Effetto camino. Ventilazione meccanica a semplice e doppio flusso. Recuperatori ed aspetti energetici della ventilazione naturale e della ventilazione meccanica. Comportamento in regime stazionario e in regime variabile dei componenti edilizi opachi e trasparenti. Temperatura sole-aria: definizione ed applicazione. Calcolo dei carichi termici di progetto in regime invernale ed in regime estivo. Effetto delle scelte relative alla trasmittanza ed alla capacità termica degli elementi edilizi.

4) Impianti di climatizzazione: Funzioni e classificazione degli impianti (ad acqua, tutt'aria, misti). Schemi funzionali e criteri di selezione. I sottosistemi impiantistici: produzione di potenza termica e frigorifera (cenni), le unità di trattamento aria ed i terminali ambiente. Tipologie e dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria e dell’acqua. Moto dell’aria nei canali. Ventilatori. Diagrammi di pressione. Curve caratteristiche e selezione del ventilatore. Terminali ambiente: tipologie, prestazioni e dimensionamento. Regolazione automatica. Impianti monozona e multizona. Impianti a portata costante e a portata variabile.


Prerequisiti

Si presuppone la conoscenza dei fondamenti di Fisica Tecnica (precedenza di composizione)


Modalità di valutazione

La verifica della preparazione avviene mediante esame che potrà essere sostenuto nel periodo di valutazione finale al termine del semestre o in qualsiasi altro appello disponibile. L’esame consta di una prova scritta e di una orale che devono essere sostenute nello stesso appello.

Per essere ammessi all’orale è necessario riportare una votazione dello scritto di almeno 18/30.

Non ci sono penalità per valutazione insufficiente purché maggiore o uguale a 12/30 (rimandato). Con una votazione inferiore a 12/30 non è consentito sostenere altri appelli nella stessa sessione (riprovato).

Nella prova scritta si richiede di risolvere tre problemi, la cui valutazione si basa in modo paritario sullo svolgimento formale e su quello numerico, e volti ad accertare la capacità di:

- impostare ed eseguire bilanci di massa ed energia relativi alle trasformazioni dell’aria umida che avvengono nei componenti degli impianti di climatizzazione ed in ambiente;

- valutare e determinare i requisiti di comfort termoigrometrico e di qualità aria negli ambienti confinati;

- impostare ed eseguire bilanci di massa ed energia relativi ai componenti dell'involucro edilizio e dei componenti degli impianti di climatizzazione;

- analizzare dal punto di vista tecnico le caratteristiche dei diversi impianti di climatizzazione;

La prova orale inizia dalla discussione della prova scritta e mira all’accertamento del grado di comprensione degli aspetti fondamentali dell’insegnamento.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaJoppolo C.M., De Antonellis S., Slide del corso
Note:

Disponibili sul portale BEEP per gli allievi del corso

Risorsa bibliografica obbligatoriaC.M. Joppolo, Dispense per il corso di Fondamenti di Climatizzazione Ambientale
Note:

Note: Disponibili sul portale BEEP per gli allievi del corso

Risorsa bibliografica facoltativaF.C. McQuinston, J.D. Parker, Heating, Ventilating and Air-Conditioning: Analysis and Design, Editore: John Wiley, Anno edizione: 2005

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
60:00
90:00
Esercitazione
40:00
60:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
03/12/2020