L’insegnamento, inserito nel percorso “Tecnologie energetiche”, analizza le applicazioni di interesse industriale e civile in campo termotecnico (in particolare componenti e impianti per la climatizzazione e la refrigerazione). Si propone anche di fornire le conoscenze e le abilità per impostare il progetto di impianti termotecnici, utilizzando in particolare quale esempio applicativo l’impianto di climatizzazione di una piccola unità desinata a uffici.

Conoscere i dati di progetto dell’impianto e le tecniche per il calcolo dei carichi termici (con i riferimenti normativi applicabili). Identificare le tipologie d’impianto idonee per l’applicazione in esame. Definire le logiche di funzionamento e regolazione dell’impianto. Dimensionare (ed eventualmente scegliere a catalogo) i principali componenti e sottosistemi dell’impianto. Documentare il progetto attraverso una relazione di calcolo ed elaborati grafici (piante, sezioni, schemi funzionali, ecc.).
Conoscere gli aspetti di sicurezza, affidabilità, efficienza energetica e impatto ambientale degli impianti frigoriferi e le proprietà dei fluidi refrigeranti utilizzati. Conoscere le caratteristiche e le modalità di progettazione degli impianti frigoriferi tritermici e le loro potenzialità di applicazione.

E’ indispensabile la conoscenza delle nozioni di Termodinamica, Trasmissione del Calore e Meccanica dei Fluidi, oggetto dei corsi base della Laurea Triennale.

– Struttura degli impianti termotecnici. Figure coinvolte nel progetto, realizzazione e gestione degli impianti (5 h)
– Dati di Progetto. Calcolo del carico termico in condizioni invernali ed estive (8 h).
– Tipologie di impianti di climatizzazione: caratteristiche costruttive e funzionali, criteri di dimensionamento (15 h)
– Distribuzione dell’aria (8 h)
– Distribuzione dell’acqua (8 h)
– Centrali termiche e frigorigene (4 h)
– Affidabilità, sicurezza, efficienza energetica, impatto ambientale degli impianti termotecnici (2 h)
- Cicli inversi a compressione di vapore. Cicli a doppia compressione di vapore. Cicli in cascata (18).
– Fluidi frigorigeni. Fluidi puri, miscele azeotropiche, miscele zeotropiche. Compatibilità ambientale dei fluidi frigorigeni (5 h)
– Dispositivi di un impianto frigorifero. Dispositivi per la laminazione del vapore, compressori, condensatori, evaporatori, sistemi di accumulo (4 h).
– Le macchine frigorifere ad assorbimento. Cicli a acqua – ammoniaca (NH3-H2O) e acqua – bromuro di litio (H2O-LiBr): rappresentazione in diagramma p-1/T. Analisi dei cicli NH3-H2O mediante i diagrammi entalpia – concentrazione (h-) e entropia – concentrazione (s-) (18 h).
– La catena del freddo nella conservazione delle derrate alimentari e gli impianti per la refrigerazione commerciale; in alternativa, cicli criogenici (5 h).
Le lezioni teoriche sugli Impianti per la termotecnica si svolgono in lingua inglese. Tutto il resto del corso, in italiano.

L’esercitazione pratica, che può essere svolta in gruppi di 2-3 studenti, riguarda lo sviluppo del progetto dell’impianto di climatizzazione per un edificio industriale a destinazione produttiva e uffici.
Tutti gli argomenti relativi alla tecnica del freddo saranno corredati da esempi di calcolo, spiegati in aula, da presentare all’esame.

Il materiale didattico (dispense, presentazioni, leggi, normative, articoli, documentazione tecnica, materiale per l’esercitazione di progetto) è messa a disposizione attraverso il portale e il Centro Stampa. E’ inoltre fornita una bibliografia di riferimento per gli approfondimenti. Si utilizza il portale della didattica come strumento di diffusione di materiale didattico, che sarà messo a disposizione degli studenti a cura dei docenti del corso. Durante il corso, saranno fornite informazioni dettagliate mediante il portale della didattica.

Le verifiche relative alla parte Impianti per la Termotecnica (IT) e alla parte Tecnica del Freddo (TF) sono indipendenti fra di loro e si svolgono separatamente. Il voto finale è una media dei voti riportati nelle due prove.
- Impianti per la Termotecnica (IT) - E’ richiesto lo sviluppo, in gruppi di due o tre studenti, di un’esercitazione di progetto che deve essere discussa oralmente dal gruppo al completo in occasione degli appelli d’esame.
- Tecnica del Freddo (TF) - E’ richiesto lo sviluppo, in forma individuale, di alcune esercitazioni di calcolo su argomenti trattati nel corso. Le esercitazioni sono obbligatorie e dovranno essere consegnate in occasione dell’esame. L’esame è orale e consta di almeno due domande, di cui almeno una relativa alle esercitazioni e una alla parte di teoria.