Esame sostenuto di Fisica Tecnica Ambientale

1 - Introduzione

• Presentazione del Corso.
• Sistemi di unità di misura, con particolare riferimento all’energia e alla potenza.
• Breve ripasso di Fisica Tecnica Ambientale:
• Termodinamica: primo principio della termodinamica, entalpia e bilancio energetico. Equazione di stato dei gas perfetti. Equazioni di stato delle miscele.
• Scambio termico: Conduzione e convezione e irraggiamento. Cenni sulla conduzione per pareti cilindriche e raggio critico d’isolamento.
• Scambiatori di calore

2 - Sistema edificio – impianto

• Riferimenti normativi: Direttiva 2010/31/UE e relativi decreti attuativi a livello nazionale. Direttiva 2012/27/UE sull’uso efficiente dell’energia e relativi decreti attuativi.
• Definizioni di temperatura operante e gradi giorno.
• Fabbisogno di energia primaria: definizione, valutazione del fabbisogno di energia utile e analisi dettagliata dei rendimenti d’impianto (produzione, distribuzione, emissione, regolazione):
• Cenni delle tipologie di caldaie.
• Perdite al camino, perdite a bruciatore spento, perdite di prelavaggio.
• Rendimento di combustione e rendimento utile
• Accorgimenti per l’ottimizzazione dei rendimenti di produzione, emissione, regolazione e distribuzione

3 - Impianti di riscaldamento

• Potere calorifico dei combustibili e principi di combustione.
• Classificazione generale delle caldaie (per tipo di combustibile, riferimento alla pressione, ecc…)
• Caldaie di potenza inferiore a 35 kW (Riferimenti normativi)
• Definizione di impianto a gas (alla luce della norma UNI 7129 e della legge sulla sicurezza degli impianti):
• Reti di distribuzione (materiali e dimensionamento)
• Apparecchi utilizzatori
• Aperture di ventilazione
• Scarichi fumari (canne fumarie e camini, tiraggio)
• Esempio di dimensionamento tubazione del gas
• Centrale termica per caldaie di potenza superiore a 35 kW. (Riferimenti normativi)
• Componenti per caldaie maggiori di 35 kW: termostato, presso stato, flussostato, valvola di sicurezza, disaeratore, vaso d’espansione (dimensionamento e tipologie), ecc…
• Cenni ad altri sistemi di produzione energia:
• pompe di calore
• generatori di aria calda
• impianti di cogenerazione
• brevi riferimenti a forme di energia rinnovabile
• Tipologie sistemi di distribuzione impianti ad acqua calda:
• Introduzione alle varie tipologie di distribuzione del calore.
• Perdite di carico nei condotti (distribuite e concentrate)
• Dimensionamento dei circuiti
• Pompe
• Tipologie di distribuzione calore: da impianto bitubo a impianto monotubo ad eiettore, impianti e collettori.
• I terminali degli impianti di climatizzazione: tubo liscio, radiatore, (breve descrizione dei diversi materiali, vantaggi e svantaggi), ventilconvettori e aerotermi, sistemi radianti (pavimenti a parete, a soffitto, strisce, nastri, tubi, ecc…)
• Dimensionamento della rete di distribuzione dei corpi scaldanti (perdite di carico e calcolo del diametro di una tubazione)
• La termoregolazione
• Il termostato (brevi cenni)
• Valvole di regolazione (a 2, 3 e 4 vie): tipologie costruttive (a sede ed otturatore, a settore o diaframma). Schemi di utilizzo
• Riferimenti normativi
• Ripartizione potenza termica su più caldaie.
• Attenuazione notturna
• Contabilizzazione del calore e valvole termostatiche.
• La valvola di bypass
• Termoregolazione unifamiliare e plurifamiliare
• Termoregolazione completa per impianti > 35 kW

4 - Impianti di climatizzazione

• Breve ripasso dell’aria umida. Definizioni, trasformazioni elementari, diagramma di Mollier.
• Il bilancio del sistema: climatizzazione estiva ed invernale
• Gli impianti di climatizzazione e controllo dei suoi principali parametri:
• Temperatura
• Umidità dell’aria
• Movimento dell’aria
• Qualità dell’aria
• Classificazione degli impianti di climatizzazione (ad aria, ad acqua, misti, a espansione diretta)
• Macchine frigorifere
• Torri evaporative e condensatori evaporativi
• Recuperatori di calore
• Dimensionamento delle reti di distribuzione dell’aria

5 - Gli impianti antincendio

• La prevenzione incendi: protezione attiva e passiva.
• Cenni alla componente impiantistica

Appunti e articoli tratti da riviste e messi a disposizione dal docente

Prova orale - Iscrizione on-line tramite il portale di iscrizione agli esami dell’Università di Pisa (http://esami.unipi.it/esami/)