Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Gianluca COCCIA
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale Ciclo Unico 5 anni - [IU01] INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA Single-cycle Degree - [IU01] BUILDING ENGINEERING-ARCHITECTURE (EUROPEAN STANDARD)
Dipartimento: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'ArchitetturaDepartment: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'Architettura
Anno di corsoDegree programme year : 3 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2018-2019
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 90
TipologiaType: A - Base
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/11 - FISICA TECNICA AMBIENTALE
Italiano
Italian
Conoscenze di base di analisi matematica, algebra lineare e fisica.
Basic knowledge of calculus, linear algebra and physics.
Lezioni di teoria: 70 ore
Esercizi: 20 ore
Theoretical lessons: 70 hours
Exercises: 20 hours
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze avanzate per arrivare ad analizzare le problematiche della conversione tra le diverse forme dell’energia, con particolare riguardo alla presenza della forma termica, e di acquisire conoscenze sulla progettazione di impianti termotecnici in edifici esistenti. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti di fisica e matematica, costituiranno degli approfondimenti che dovranno arricchire la conoscenza del settore della fisica tecnica e degli impianti, in modo che lo studente acquisisca una chiara consapevolezza del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria, con un chiaro richiamo agli aspetti propriamente connessi con gli impianti termotecnici, i sistemi termodinamici e le trasformazioni più significative utilizzate nelle realizzazioni applicative.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Al fine di affrontare tematiche progettuali avanzate, anche di notevole complessità, e curare l'innovazione e lo sviluppo di nuovi prodotti e di nuovi processi tecnologici attraverso l’applicazione delle conoscenze, lo studente dovrà saper interpretare ed analizzare i sistemi termodinamici, gli scambiatori di calore, le macchine termiche e frigorifere, le trasformazioni più significative utilizzate nella realizzazione applicativa dei sopraccitati processi, e i meccanismi della trasmissione del calore, al fine di risolvere alcuni casi di scambio termico. Inoltre, lo studente dovrà saper affrontare le tematiche relative alla progettazione di un impianto termotecnico. Tale capacità si estrinsecherà attraverso una serie di abilità professionalizzanti: 1) la capacità di scegliere i componenti impiantistici per un recupero energetico degli edifici; 2) la capacità di calcolare le reti di distribuzione acqua-aria; 3) la capacità di progettare un impianto termotecnico a servizio dell'edificio.
Competenze trasversali.
La capacità di affrontare esempi applicativi di termodinamica e trasmissione del calore in edilizia, come pure l’utilizzo di metodologie per la realizzazione di impianti termotecnici, contribuirà a migliorare sia il grado di autonomia di giudizio in generale, sia la capacità comunicativa, sia la capacità di apprendimento e di trarre conclusioni da parte dello studente.
Knowledge and Understanding.
The course allows students to acquire advanced knowledge in the analysis of problems occurring in energy conversion, with particular attention to thermal energy, and to acquire knowledge on the design of HVAC systems in buildings. This knowledge will integrate notions acquired in the courses of physics and mathematics, and will enrich knowledge of the thermal science sector. The student will acquire a clear awareness in the more ample
multidisciplinary engineering context, with a clear recall to aspects connected to thermodynamic systems and the most significant transformations used in real applications.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
In order to face advanced and complex design themes, and to manage the innovation and development of new products and technological processes, the student will have to interpret and analyze thermodynamic systems, heat exchangers, heat machines, refrigerators and heat pumps. The application of the most significant transformations used in the real application of the aforementioned processes, the use of heat transfer mechanisms for the resolution of practical cases, and the evaluation of problems related to air-conditioning and psychrometrics, will be also examined. In addition, the student should be able to design an HVAC system. Several skills will be developed, such as: 1) the ability to select the components of HVAC systems; 2) the ability to size ductwork and water pipes; 3) the ability to design an HVAC system for a building.
Transversal Skills.
The ability to face thermodynamic and heat transfer application examples in buildings, will improve the level of autonomous judgement, along with communication and learning capacity, and conclusions drawn by the student.
1) Termodinamica applicata: grandezze di stato e di scambio, termodinamica degli stati, primo principio della termodinamica, secondo principio della termodinamica, cicli inversi, termodinamica dell'aria umida. 2) Trasmissione del calore: conduzione termica, conduzione termica in transitorio, convezione, irraggiamento, scambio termico radiativo. 3) Impianti termotecnici: benessere termoigrometrico, termofisica degli edifici, impianti di riscaldamento, impianti di climatizzazione.
Esercitazioni relative a: macchine frigorifere, pompe di calore, casi pratici di trasmissione del calore, carichi termici invernali, carichi termici estivi, verifica termoigrometrica, impianti ad acqua calda (a due tubi, a tre tubi, a collettore complanare, a pannello radiante), impianti di climatizzazione (impianti a sola aria, impianti misti aria-acqua, canalizzazioni).
1) Applied thermodynamics: state and process quantities, thermodynamics of states, first law of thermodynamics, second law of thermodynamics, heat pump and refrigeration cycles, psychrometrics and air-conditioning. 2) Heat transfer: heat conduction, transient heat conduction, convection, thermal radiation, radiation heat transfer. 3) HVAC systems: thermal comfort, space heating and cooling loads, heating systems, central and local HVAC systems.
Exercises related to: refrigerators, heat pumps, heat transfer, space heating loads, space cooling loads, superficial and interstitial condensation, hot-water-based heating systems (two-pipe, three-pipe, with multi-zone manifold, with radiant panels), central HVAC systems (all-air systems, air-water systems, ductwork).
L'esame consiste in una prova orale che verterà a valutare la conoscenza e la comprensione degli argomenti trattati durante il corso, nonché la capacità di risoluzione di problemi e dimensionamenti relativi a tali argomenti.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
L'esame risulterà superato con esito positivo se lo studente dimostrerà di aver compreso correttamente i concetti fondamentali della termodinamica applicata, della trasmissione del calore e degli impianti termotecnici. Nello specifico, la prova orale valuterà la conoscenza e la comprensione degli argomenti trattati durante il corso, nonché la capacità di applicare le competenze acquisite alla risoluzione di problemi e dimensionamenti di sistemi ed impianti presentati durante il corso. La valutazione massima sarà attribuita agli studenti che dimostreranno ottima capacità di analisi, conoscenza approfondita dei contenuti dell’insegnamento, rigore metodologico e correttezza nell'uso della terminologia tecnica.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
All'esame orale verrà attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode. Il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30.
Criteri di attribuzione del voto finale.
La valutazione massima sarà raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso nell'ambito della prova orale. La lode sarà riservata agli studenti che dimostreranno una particolare brillantezza nell'esposizione orale, ovvero che saranno in grado di applicare autonomamente conoscenze e competenze acquisite anche a contesti diversi da quelli proposti a lezione.
Learning Evaluation Methods.
The exam will be based on an oral examination aimed to evaluate the knowledge and comprehension of the topics discussed throughout the course, as well as the ability to solve design problems related to the aforementioned topics.
Learning Evaluation Criteria.
To successfully pass the examination, the student will have to demonstrate the comprehension of the main concepts related to applied thermodynamics, heat transfer and HVAC systems. Specifically, the oral examination will evaluate the knowledge and comprehension of the topics discussed throughout the course, as well as the ability to apply the knowledge of such topics to the resolution of design problems of systems and plants shown during the course. The maximum evaluation will be conferred to students able to demonstrate excellent analysis skills, in-depth knowledge of the topics of the course, methodological precision and correctness in the use of technical terminology.
Learning Measurement Criteria.
The oral examination will be successfully evaluated with a grade from 18 to 30 (cum laude).
Final Mark Allocation Criteria.
The maximum evaluation in the oral examination will be obtained demonstrating an in-depth knowledge of the topics of the course. Laude will be granted to students that, with a brilliant oral discussion, will be able to apply autonomously the acquired knowledge to contexts alternative to those proposed during the course.
Testi consigliati per la preparazione dell'esame:
1) Yunus A. Çengel, Termodinamica e trasmissione del calore. IV edizione, McGraw-Hill Education, 2016.
2) Ernesto Bettanini, Pierfrancesco Brunello. Lezioni di impianti tecnici. Volume primo. Cleup, 1991.
3) Ernesto Bettanini, Pierfrancesco Brunello. Lezioni di impianti tecnici. Volume secondo. Cleup, 1992.
Materiale didattico in formato elettronico disponibile sulla piattaforma Moodle di Ateneo:
https://learn.univpm.it
Recommended books for the exam preparation:
1) Yunus A. Çengel, Introduction to Thermodynamics and Heat Transfer. 2nd edition, McGraw-Hill Education, 2007.
2) Ernesto Bettanini, Pierfrancesco Brunello. Lezioni di impianti tecnici. Volume primo. Cleup, 1991.
3) Ernesto Bettanini, Pierfrancesco Brunello. Lezioni di impianti tecnici. Volume secondo. Cleup, 1992.
Educational contents, in electronic format, are available on the Moodle platform of the University:
https://learn.univpm.it
No
No
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2020-2021
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