THERMAL SYSTEMS
Anno accademico 2020/2021 - 2° anno - Curriculum Energy and EnviromentCrediti: 9
SSD: ING-IND/10 - FISICA TECNICA INDUSTRIALE
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 138 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 45 di esercitazione
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Il corso ha l'obiettivo di fornire una dettagliata conoscenza teorica ed applicativa che consenta agli allievi di procedere al dimensionamento dei principali impianti termotecnici, con particolare riferimento:
- agli impianti di generazione e distribuzione del calore, per usi civili, industriali e per la generazione di potenza;
- alle tecnologie del freddo, per applicazioni civili ed industriali
- agli impianti deputati alla climatizzazione degli ambienti civili.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L'insegnamento verrà svolto mediante lo svolgimento di lezioni ed esercitazioni in aula o, qualora le condizioni lo richiedessero, in modalità mista o a distanza.
Prerequisiti richiesti
Corso di Fisica Tecnica
Frequenza lezioni
Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso. L’iscrizione al corso è obbligatoria sul sito studium.unict.it.
Contenuti del corso
1. Richiami di Fisica Tecnica sui cicli termodinamici per la generazione di potenza e sugli scambiatori di calore.
2. I combustibili, la combustione ed i prodotti della combustione: energia termica, fumi, ceneri e principali inquinanti.
3. Le fornaci ed i generatori di calore per applicazioni industriali e per la generazione di potenza. Tecnologie e sistemi di combustione per i generatori di calore.
4. Impianti frigoriferi e pompe di calore a compressione di vapore e ad assorbimento per usi civili ed industriali.
5. Principi di Cogenerazione.
6. Caratteristiche dell'involucro edilizio. Principi di benessere termoigrometrico. Gli impianti di climatizzazione per gli ambienti civili: principi e criteri di dimensionamento.
Testi di riferimento
Testo 1 - Boilers for Power and Process, K. Rayaprolu, CRC Press - Taylor & Francis, 2009
Testo 2 - Thermal Power Plant - Design and Operaration, D.K. Sarkar - Elsevier, 2015
Testo 3 - Aria Umida - Climatizzazione ed involucro edilizio, L. Bellia, P. Mazzei, F. Minichello, D. Palma - Liguori Editore, 2006
Testo 4 Il condizionamento dell'aria, A. Briganti - Tecniche nuove, 2006.
Testo 5 La ventilazione per una migliore qualità dell’aria, A. Magrini, M. Ozel-Ballot, 2ed - EPC libri, 2005.
Testo 6 Benessere termico e qualità dell'aria, G.Moncada Lo Giudice. M. Coppi- Edizioni Masson, 1997
Testo 7 La valutazione delle condizioni termoigrometriche negli ambienti di lavoro: confort e sicurezza, G. Alfano, F.R. D’Ambrosio, G. Riccio, Ed. CUEN, 1997
Programmazione del corso
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
1 | Boilers for industrial applications and power plants | Text 1 and 2 |
2 | Two-phase flows and circulation in boilers | Text 1 and 2, course material |
3 | Water conditioning for boilers | Text 1 and 2 |
4 | Basic principles of combustion | Text 1, course material |
5 | Characteristics of fuels and ash | Text 1, course material |
6 | Heating Surfaces in Boilers | Text 1, course material |
7 | Firing technologies for boiler/1: Stocker-fired boilers | Text 1 and 2 |
8 | Firing technologies for boiler/2: Fluidized bed combustion (FBC) boilers | Text 1 and 2 |
9 | Firing technologies for boiler/3: Burners for Oil and Gas | Text 1 and 2 |
10 | Firing technologies for boiler/4: Pulverized fuel-fired boilers | Text 1 and 2 |
11 | Firing technologies for boiler/5: Heat recovery steam generators, HRSGs, for cogeneration and combined cycle power plants | Text 1 |
12 | Dust collecting equipment and flue gas DeNOx and DeSOx treatments | Text 1, course material |
13 | Building envelope, opaque components: transmittance calculation and measurement, limitations assesseded by Italian norms | Course material, Text 3 |
14 | Building envelope, thermal bridges | Course material, CENED tables |
15 | Building envelope, Thermal-hygrometric performances | Course material |
16 | Building envelope, dynamical beaviour and related performances | Course material |
17 | Building envelope, strategies for controlling solar radiation | Course material |
18 | Building envelope, transparent components and shielding systems | Course material |
19 | Indoor Air Quality, IAQ: normative references | Course material, Text 5 |
20 | Building envelope: natural and mechanical ventilation | Course material, Text 5 |
21 | Thermal comfort | Course material, Text 6, Text 7 |
22 | HVAC systems: thermodynamics of humid air and psycrometric diagrams | Course material, Text 3 |
23 | HVAC systems: basic components and related processes; HVAC system classification | Course material, Text 3 |
24 | HVAC systems: total air HVAC systems | Course material, Text 3 |
25 | HVAC systems: primary-secondary air mixed HVAC systems | Course material, Text 3 |
26 | HVAC systems: design test and exercises | Course material |
27 | Technologies for air conditioning: single and multi split autonomous air conditioner | Course material, Text 3 |
28 | Technologies for air conditioning: air distribution network, air grids and diffusers, water distribution network, fancoils | Course material |
29 | Domestic heating systems: types of heaters, distribution network | Course material |
30 | Refrigeration systems and Heat Pumps: fundamental thermodinamic cycles and optimised solutions | Course material |
31 | Refrigeration systems and Heat Pumps: technologies and main components | Course material |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame consta di due parti: uno scritto ed un orale. All'orale si è ammessi previo superamento della prova scritta. Sia lo scritto sia l'orale mirano a verificare la capacità dell'allievo di discutere ed argomentare gli aspetti teorici della materia e di risolvere i problemi pratici e/o progettuali.
Lo scritto è strutturato in domande teoriche, formulate in maniera da consentire una risposta sintetica, ed in problemi pratici di calcolo e/o progettuali di componenti ed impianti termotecnici.