THERMAL SYSTEMS

Anno accademico 2020/2021 - 2° anno - Curriculum Energy and Enviroment
Docente: Arturo Pagano
Crediti: 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:

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

 ArgomentiRiferimenti testi
1Boilers for industrial applications and power plantsText 1 and 2 
2Two-phase flows and circulation in boilersText 1 and 2, course material 
3Water conditioning for boilersText 1 and 2 
4Basic principles of combustionText 1, course material 
5Characteristics of fuels and ashText 1, course material 
6Heating Surfaces in BoilersText 1, course material 
7Firing technologies for boiler/1: Stocker-fired boilersText 1 and 2 
8Firing technologies for boiler/2: Fluidized bed combustion (FBC) boilersText 1 and 2 
9Firing technologies for boiler/3: Burners for Oil and GasText 1 and 2 
10Firing technologies for boiler/4: Pulverized fuel-fired boilers Text 1 and 2 
11Firing technologies for boiler/5: Heat recovery steam generators, HRSGs, for cogeneration and combined cycle power plants Text 1 
12Dust collecting equipment and flue gas DeNOx and DeSOx treatments Text 1, course material 
13Building envelope, opaque components: transmittance calculation and measurement, limitations assesseded by Italian normsCourse material, Text 3 
14Building envelope, thermal bridgesCourse material, CENED tables 
15Building envelope, Thermal-hygrometric performances Course material 
16Building envelope, dynamical beaviour and related performancesCourse material 
17Building envelope, strategies for controlling solar radiationCourse material 
18Building envelope, transparent components and shielding systemsCourse material 
19Indoor Air Quality, IAQ: normative referencesCourse material, Text 5 
20Building envelope: natural and mechanical ventilationCourse material, Text 5 
21Thermal comfortCourse material, Text 6, Text 7 
22HVAC systems: thermodynamics of humid air and psycrometric diagramsCourse material, Text 3 
23HVAC systems: basic components and related processes; HVAC system classificationCourse material, Text 3 
24HVAC systems: total air HVAC systemsCourse material, Text 3 
25HVAC systems: primary-secondary air mixed HVAC systemsCourse material, Text 3 
26HVAC systems: design test and exercisesCourse material 
27Technologies for air conditioning: single and multi split autonomous air conditionerCourse material, Text 3 
28Technologies for air conditioning: air distribution network, air grids and diffusers, water distribution network, fancoilsCourse material 
29Domestic heating systems: types of heaters, distribution networkCourse material 
30Refrigeration systems and Heat Pumps: fundamental thermodinamic cycles and optimised solutionsCourse material 
31Refrigeration 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.