Programma:

Parte I: Termodinamica Applicata
Introduzione: Sistemi di unità di misura. Temperatura e calore. Introduzione alla termometria. Equilibrio di un sistema termodinamico. Funzioni di stato.
Processi termodinamici: Grandezze di scambio. Scambi di lavoro in sistemi con e senza deflusso.
Primo principio della Termodinamica: Energia interna. Entalpia. Trasformazioni termodinamiche.
Secondo principio della Termodinamica: Secondo principio. Teorema e ciclo di Carnot. Ciclo inverso di Carnot. Entropia. Temperatura termodinamica e scala assoluta.
Gas perfetti: Trasformazioni di gas perfetti. Diagrammi di stato.
Cicli inversi: Ciclo frigorifero. Pompa di calore. Cenni sui componenti di impianto e sui fluidi frigorigeni.

Parte II: Trasmissione del Calore
Introduzione: Generalità sui meccanismi di scambio termico.
Conduzione termica: Equazione generale della conduzione termica. Conduzione in regime stazionario. Postulato di Fourier. Conduttività termica dei materiali. Conduzione termica in pareti monostrato e multistrato. Conduzione termica in regime variabile. Sistemi con resistenza termica non trascurabile.
Convezione termica: Cenni sul moto dei fluidi viscosi. Deflusso laminare e turbolento. Strato limite. Legge di Newton. Convezione naturale e forzata. Equazioni dello strato limite e loro soluzione. Correlazioni di uso pratico.
Radiazione termica: Grandezze fondamentali per la radiazione termica. Radiazione del corpo nero. Emissione delle superfici reali. Scambio termico per irraggiamento tra superfici ed in cavità. Irraggiamento ambientale. Effetto serra.
Meccanismi combinati di scambio termico: Coefficiente di adduzione. Trasmittanza termica. Calcolo della trasmittanza termica di pareti semplici, composte, verticali orizzontali con intercapedini.

Parte III: Prolemi termoigrometrici degli edifici
Calcolo del fabbisogno termico degli edifici: Comportamento termico degli edifici in regime invernale. Parametri climatologici. Dispersione termica attraverso i subsistemi. Dispersione termica per ricambio d’aria. Ponti termici. Dispersione attraverso i ponti termici. Coefficiente di eterogeneità superficiale di temperatura. Coefficienti lineici. Tecniche di attenuazione delle dispersioni. Isolamento termico degli edifici. Calcolo del fabbisogno termico e legge 10.
Problemi igrometrici degli edifici: Umidità dell’aria. Entalpia dell’aria umida. Diagramma psicrometrico. Trasformazioni e trattamento dell’aria umida. Analisi igrometrica delle strutture edilizie. Diffusione del vapore attraverso le superfici. Condensazione sulla superficie di una parete. Condensazione all’interno di una parete. Verifica igrometrica.

Parte IV: Criteri Ambientali
Aspetti architettonici del progetto impiantistico. Affidabilità e sicurezza complessiva degli ambienti di un edificio. Progettazione corretta degli spazi tecnici.
1. Benessere e livelli prestazionali: Benessere fisiologico. Benessere ambientale. Salubrità igienico-sanitaria. Benessere Termoigrometrico.

Parte V: Impianti
1. Criteri e valutazione dei fabbisogni energetici degli edifici.
2. Impianti di riscaldamento.
Unità terminali. Centrali per la produzione del calore. Reti di distribuzione di fluidi termovettori. Sistemi di riscaldamento. Leggi e norme di riferimento.
3. Impianti di climatizzazione.
Centrali tecnologiche. Trattamento dell’aria. Tipologie degli impianti di condizionamento. Impianti a pompa di calore.
4. Impianti elettrici.
Distribuzione dell’energia elettrica. Materiali e componenti. Illuminazione artificiale.

Testi di riferimento:

Parte I- II:
Yunus A. Çengel “Termodinamica e trasmissione del Calore ”, McGraw-Hill, 1998.

Parte III:
Materiale didattico distribuito durante il corso
G. Alfano, M. Filippi, E. Sacchi “Impianti di Climatizzazione per l’Edilizia”, Masson, 1997.
G. Moncada Lo Giudice, De Santoli“Progettazione di Impianti Tecnici”, Masson Ed. ESA, 1995.