Insegnamento dell’orientamento “Progettazione di impianti”, che analizza le applicazioni di interesse industriale 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 un edificio industriale a destinazione mista produttiva e 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 sottesi alla gestione dell’impianto. Conoscere le proprietà dei fluidi refrigeranti utilizzati nelle varie tipologie di impianti frigorigeni e le caratteristiche costruttive e prestazionali di questi ultimi.

L’allievo deve conoscere le nozioni di Termodinamica, Trasmissione del Calore e Meccanica dei Fluidi, oggetto dei corsi base della Laurea Triennale in Ingegneria Meccanica o Energetica.

IMPIANTI TERMOTECNICI • Struttura degli impianti termotecnici. Figure coinvolte nel progetto, realizzazione e gestione degli impianti (4 h). • Dati di Progetto. Calcolo del carico termico in condizioni invernali ed estive (10 h). • Tipologie di impianti di climatizzazione: caratteristiche costruttive e funzionali, criteri di dimensionamento (10 h). • Unità di trattamento aria (UTA) (6 h). • Distribuzione dell’aria (6 h). • Distribuzione dell’acqua (6 h). • Centrali termiche e frigorigene (4 h). • Affidabilità, sicurezza, efficienza energetica, impatto ambientale degli impianti termotecnici (4 h). REFRIGERAZIONE INDUSTRIALE • Strumenti termodinamici per lo studio e l’analisi dei processi nel campo del “Freddo” (8 h). • Cicli inversi a compressione di vapore. Cicli a doppia compressione di vapore. Cicli in cascata (15 h). • Fluidi frigorigeni. Fluidi puri, miscele azeotropiche, miscele zeotropiche. Compatibilità ambientale dei fluidi frigorigeni (6 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 ed entropia – concentrazione (15 h). • La catena del freddo nella conservazione delle derrate alimentari e gli impianti per la refrigerazione commerciale (2 h).

Saranno disponibili sul portale dell'insegnamento le registrazioni delle videolezioni (lezioni ed esercitazioni) relative all'anno accademico precedente.

L’insegnamento è organizzato in due moduli, culturalmente collegati, ma operativamente indipendenti fra di loro, denominati, rispettivamente: IMPIANTI TERMOTECNICI e REFRIGERAZIONE INDUSTRIALE. IMPIANTI TERMOTECNICI – Modulo suddiviso in lezioni (30 ore) ed esercitazioni (20 ore). L’esercitazione pratica sulla parte relativa agli Impianti Termotecnici, che deve 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. L’elaborato sarà oggetto di esame. REFRIGERAZIONE INDUSTRIALE – In questo modulo (50 ore) non esiste una separazione rigida tra lezioni ed esercitazioni, perché la spiegazione delle esercitazioni, in generale, si svolge contestualmente alla presentazione dell’argomento trattato a lezione. Per questo motivo è richiesto lo sviluppo, in forma individuale, di tre esercitazioni di calcolo articolate sui cicli termodinamici trattati. Le esercitazioni sono obbligatorie e costituiscono oggetto di esame.

Il materiale didattico (presentazioni, leggi, normative, articoli, documentazione tecnica, materiale per l’esercitazione di progetto) sarà reso disponibile attraverso il portale. Tutte le lezioni ed esercitazioni saranno accompagnate da dispense dettagliate, in formato pdf, scaricabili dal portale della didattica. Sarà sempre indicata in modo preciso la relazione tra le dispense, le lezioni ed esercitazioni in presenza e le videolezioni disponibili sul portale. Si forniranno anche indicazioni bibliografiche di riferimento per eventuali approfondimenti, su richiesta degli studenti.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico prodotto in gruppo; Elaborato scritto individuale; Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group graphic design project; Individual essay; Group project;

... Coerentemente con l'organizzazione dell'insegnamento, l’esame è suddiviso in due moduli indipendenti fra di loro, denominati, rispettivamente: IMPIANTI TERMOTECNICI e REFRIGERAZIONE INDUSTRIALE. Le prove relative alle due sezioni si realizzeranno in giorni diversi. Ogni studente sceglierà liberamente quale delle due prove sostenere prima e quale dopo. PRIMA PARTE: IMPIANTI TERMOTECNICI. Questo modulo consiste nella presentazione orale di un lavoro di gruppo. Ogni gruppo presenta il progetto dell’impianto di climatizzazione oggetto dell’esercitazione pratica (palazzina uffici e capannone industriale): il gruppo dovrà consegnare la relazione tecnica e gli elaborati grafici (piante e sezioni più schema funzionale della centrale). Dovrà inoltre realizzare una presentazione sintetica del progetto, in formato ppt o pdf, con l'obiettivo di illustrare e giustificare le caratteristiche peculiari delle soluzioni impiantistiche adottate, da presentare in gruppo in occasione dell’esame orale. Il voto di questa parte è uguale per tutti i componenti del gruppo (si valutano il progetto, la presentazione orale e la redazione grafica). SECONDA PARTE: REFRIGERAZIONE INDUSTRIALE. Questo modulo consiste in un lavoro scritto individuale. Ogni studente consegna una tesina (in formato word o pdf), in cui dovrà rispondere a cinque domande, estratte da un elenco che sarà messo a disposizione sul portale della didattica, di cui due sulle esercitazioni obbligatorie e tre su argomenti vari della parte di Refrigerazione Industriale. Per la parte di Refrigerazione la valutazione è individuale. Il voto finale (che sarà assegnato a ciascuno studente quando avrà ottenuto una valutazione positiva in ognuna delle due prove) si calcolerà in base alla media delle valutazioni riportate nei due moduli, mediante la tabella allegata (i due moduli hanno lo stesso peso). Tutte le valutazioni saranno comunicate individualmente agli interessati. Tabella per il voto finale (standard grade point average) 30L 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 30L 30L 30 30L 30 29 30 29 29 28 30 29 28 28 27 29 28 28 27 27 26 29 28 27 27 26 26 25 28 27 27 26 26 25 25 24 27 27 26 26 25 25 24 24 23 27 26 26 25 25 24 24 23 23 22 26 25 25 25 24 24 23 23 22 22 21 26 25 24 24 24 23 23 22 22 21 21 20 25 24 24 23 23 23 22 22 21 21 20 20 19 24 24 23 23 22 22 22 21 21 20 20 19 19 18 24 23 23 22 22 21 21 21 20 20 19 19 18 18

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.