Presentazione prima lezione (20-04-2012).pdf

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Presentazione prima lezione (20-04-2012).pdf

Massimiliano Pancani

m.pancani@gmail.com

335/66.99.001

(ogni tanto)

ing. Massimiliano Pancani


Impianti di

Climatizzazione

ing. Massimiliano Pancani


Indice

delle dispense

ing. Massimiliano Pancani


• Unità di misura

• Temperatura

• Umidità

• Pressione

• Energia

• Potenza

Capitolo 1

I fondamentali

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 2

Sistemi energetici

• Sistemi energetici

• Impianti tecnici

• Impianti meccanici

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 3:

Impianti di riscaldamento

• Componenti per la produzione

• Componenti per la distribuzione

• Componenti per l’emissione

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 4:

impianti di ventilazione

• Macchine per il trattamento dell’aria

• Componenti per la distribuzione

• Componenti per la diffusione

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 5:

Le fasi progettuali

• Specifiche di progetto

• Calcolo dei carichi termici

• Schematizzazione impiantistica

• Dimensionamento

• Disegno esecutivo

• Stesura del computo metrico

ing. Massimiliano Pancani


Ogni tanto troverai…

(suggerimento)

(attenzione)

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 1

I fondamentali

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 1

Grandezze di misura

ing. Massimiliano Pancani


Sistema Internazionale

(grandezze fondamentali)

Grandezza Nome Simbolo

Lunghezza metro m

Massa chilogrammo kg

Tempo secondo s

Intensità di corrente

elettrica

ampere A

Temperatura kelvin K

Intensità luminosa candela cd

Quantità di sostanza mole mol

ing. Massimiliano Pancani


Sistema Internazionale

(grandezze derivate per la termotecnica)

Grandezza Nome Simbolo

Frequenza hertz Hz

Forza newton N

Pressione, Tensione pascal Pa

Lavoro, Energia,

Quantità di calore

joule J

Potenza watt W

ing. Massimiliano Pancani


Sistema Internazionale

(prefissi)

10 6 mega M milione 1.000.000

10 3 kilo k mille 1.000

10 2 hecto h cento 100

10 1 deca da dieci 10

10 0 uno 1

10 −1 deci d decimo 0,1

10 −2 centi c centesimo 0,01

10 −3 milli m millesimo 0,001

10 −6 micro µ milionesimo 0,000 001

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 1

Temperatura

ing. Massimiliano Pancani


Diagramma pscicrometrico

ing. Massimiliano Pancani


Temperatura a bulbo secco e bulbo umido

ing. Massimiliano Pancani


Temperatura di rugiada

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 1

Umidità

ing. Massimiliano Pancani


Umidità assoluta e umidità relativa

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 1

Pressione

ing. Massimiliano Pancani


Pressione

La pressione rappresenta una forza che agisce

perpendicolarmente all’unità di superficie.

L’unità di misura della pressione è il Newton su

metro quadro [N/m 2 ] chiamato anche pascal [Pa].

Nell’impiantistica termotecnica si assume spesso per

semplicità 1 bar = 1 atm = 10 m.c.a = 100 kPa.

ing. Massimiliano Pancani


Evangelista Torricelli

(1608-1647)

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 1

Energia (termica)

ing. Massimiliano Pancani


Energia termica (calore)

L’energia termica, o calore, è una forma di

energia.

Nel S.I. si misura in joule [J].

Nell’impiantistica termotecnica si usa anche

1 kWh = 860 kcal = 3.600.000 J.

ing. Massimiliano Pancani


Vi presento…

James

Joule

ing. Massimiliano Pancani


calore

calore sensibile calore latente

ing. Massimiliano Pancani


Calore sensibile

ing. Massimiliano Pancani


Calore sensibile

Quello associato a trasformazioni in cui

l’unica grandezza che varia è la temperatura.

ing. Massimiliano Pancani


Calore sensibile

(il grafico)

ing. Massimiliano Pancani


Calore sensibile

(la formula)

Q S = m∙c p∙∆T

• Q s è il calore sensibile [kcal nel S.T.] [kJ nel S.I.]

• m è la massa della sostanza che scambia calore sensibile [kg]

• c p è il calore specifico della sostanza stessa

(vale c p = 0,24 kcal/kg a.s. K (nel S.T.) e c p = 1,02 kJ/kg a.s. K (nel S.I.)

• ∆T è la variazione di temperatura [K oppure °C].

ing. Massimiliano Pancani


Esempio 1

Si abbia 10 kg di aria secca contenenti 100

g di vapore acqueo devono essere riscaldati

da 15°C a 40°C.

Calcolare il calore sensibile necessario e

rappresentare la trasformazione sul

diagramma psicrometrico.

ing. Massimiliano Pancani


Soluzione esempio 1

(numerica)

Q S = m∙c p∙∆T

(lavagna)

ing. Massimiliano Pancani


Soluzione esempio 1

(grafica)

ing. Massimiliano Pancani


Calore latente

ing. Massimiliano Pancani


Calore latente

Quello associato a trasformazioni in cui la grandezza

che varia è l’umidità mentre la temperatura resta

costante.

ing. Massimiliano Pancani


Calore latente

(il grafico)

ing. Massimiliano Pancani


Calore latente

(la formula)

Q L = m∙c v∙∆X

• Q s è il calore sensibile [kcal nel S.T.] [kJ nel S.I.]

• m è la massa della sostanza che scambia calore sensibile [kg]

• c v è il calore latente di vaporizzaizone della sostanza stessa

(vale c v = 596 kcal/kg a.s. (nel S.T.) e c v = 2.490 kJ/kg a.s. (nel S.I.)

• ∆X è la variazione di umidità specifica [g acqua/kg aria secca]

ing. Massimiliano Pancani


Esempio 2

Si abbia 10 kg di aria secca contenenti 100

g di vapore acqueo devono essere riscaldati

da 15°C a 40°C.

Calcolare il calore latente necessario e

rappresentare la trasformazione sul

diagramma psicrometrico.

ing. Massimiliano Pancani


Soluzione esempio 2

(numerica)

Q L = m∙c v∙∆X

(lavagna)

ing. Massimiliano Pancani


Soluzione esempio 2

(grafica)

ing. Massimiliano Pancani


Entalpia

ing. Massimiliano Pancani


Entalpia

Rappresenta il contenuto totale di energia di

un fluido

h è l’entalpia specifica e si misura in kJ/kg.

H è l’entalpia totale e si misura in kJ.

ing. Massimiliano Pancani


Entalpia

(il grafico)

ing. Massimiliano Pancani


Entalpia

(il grafico)

ing. Massimiliano Pancani


Entalpia

(la formula)

Q = m∙∆h

• Q è il calore trasferito [kcal nel S.T.] [kJ nel S.I.]

• m è la massa della sostanza che scambia calore sensibile [kg]

• ∆h è la variazione di entalpia [kcal/kg nel S.T] [kJ/kg nel S.I.]

ing. Massimiliano Pancani


Calore totale

ing. Massimiliano Pancani


Calore totale

(il grafico)

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 1

Potenza (termica)

ing. Massimiliano Pancani


Potenza

È il rapporto tra un lavoro, o uno scambio di energia,

e il tempo in cui questo è avvenuto.

In termotecnica rappresenta il rapporto tra la

quantità di calore scambiato e il tempo in cui è

avvenuto tale scambio

L’unità di misura della potenza,

nel Sistema Internazionale, è il watt [W].

ing. Massimiliano Pancani


Vi presento…

James

Watt

ing. Massimiliano Pancani


Potenza

(la formula)

P = G∙∆h

• P è la potenza scambiata [W nel S.I.]

• G è la portata in massa della sostanza che scambia calore [kg/s]

• ∆h è la variazione di entalpia [kcal/kg nel S.T] [kJ/kg nel S.I.]

ing. Massimiliano Pancani


Esempio 3

Calcolare la potenza termica sensibile da

fornire a 3.000 m³/h per portare le sue

condizioni da A a B in riferimento

all’esempio 1.

ing. Massimiliano Pancani


Soluzione esempio 3

(numerica)

P s = G∙c p∙∆T

(lavagna)

ing. Massimiliano Pancani


Suggerimento

La potenza

è un costo di impianto

l’energia

è un costo di gestione

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 2

Sistemi energetici

Impianti tecnici

Impianti meccanici

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 2

Impianti meccanici

ing. Massimiliano Pancani


Impianti

meccanici

Impianti di

climatizzazione

Impianti

sanitari

impianti

antincendio

Riscaldamento

Condizionamento

Ricambio aria

Adduzione idrica

Smaltimento

acque reflue

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 2

Impianti tecnici

ing. Massimiliano Pancani


Impianti

tecnici

Impianti meccanici

Impianti elettrici

Impianti di sicurezza

Impianti ascensori

ecc…

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 2

Sistemi energetici

ing. Massimiliano Pancani


Sistema energetico

Un sistema energetico è un sistema che

utilizza delle risorse energetiche per

produrre un effetto utile.

ing. Massimiliano Pancani


Sistema energetico

(reale)

Risorse

energetiche

Flusso

energetico

Usi finali Effetto utile

ing. Massimiliano Pancani


Effetto utile

ing. Massimiliano Pancani


Effetto utile

• Meccanico

• Termico

• Luminoso

• Elettronico/Elettrico

ing. Massimiliano Pancani


Sistema energetico

(reale)

Risorse

energetiche

Interazione con l’ambiente

Flusso

energetico

Rifiuti

Usi finali Effetto utile

ing. Massimiliano Pancani


Questo è un sistema energetico?

ing. Massimiliano Pancani


Questo è un sistema energetico?

ing. Massimiliano Pancani


Questo è un sistema energetico?

ing. Massimiliano Pancani


Sistemi energetici

Risorse energetiche

primarie

Processi di conversione

Processi di trasporto

e stoccaggio

Usi finali dell’energia

ing. Massimiliano Pancani


Sistemi di

conversione energetica

ing. Massimiliano Pancani


Sistema di conversione energetica

ing. Massimiliano Pancani


Mai sentito parlare di

exergia?

ing. Massimiliano Pancani


Sistema di trasformazione energetica

ing. Massimiliano Pancani


Sistemi di

trasporto energetico

ing. Massimiliano Pancani


Un mezzo che consente di trasportare e/o

stoccare l’energia si definisce

vettore energetico.

Definizione

ing. Massimiliano Pancani


Sistema di trasformazione energetica

• Trasporto vettore chimico liquido

• Trasporto vettore chimico solido

• Trasporto vettore chimico gassoso

• Trasporto vettore elettrico

• Trasporto vettore termico

• Trasporto vettore meccanico

ing. Massimiliano Pancani


Sistemi di

stoccaggio energetico

ing. Massimiliano Pancani


Sistema di stoccaggio energetico

• Stoccaggio chimico liquido

• Stoccaggio chimico solido

• Stoccaggio chimico gassoso

• Stoccaggio elettrochimico

• Stoccaggio termico

• Stoccaggio meccanico

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 3

Impianti di

riscaldamento

e condizinamento

ing. Massimiliano Pancani


Li puoi pensare come composti da:

produzione

distribuzione

emissione

ing. Massimiliano Pancani


Capitolo 3

Componenti per la produzione

ing. Massimiliano Pancani


Gruppi termici (caldaie)

ing. Massimiliano Pancani


Componenti principali

Bruciatore

Corpo caldaia

Canna fumaria

ing. Massimiliano Pancani


Caldaia

(Bruciatore)

ing. Massimiliano Pancani


Caldaia

(Camera di combustione)

ing. Massimiliano Pancani


Caldaia

(corpo caldaia)

ing. Massimiliano Pancani


Rendimento

ing. Massimiliano Pancani


Caldaie

(classificazione)

Caldaie

In base al

combustibile

In base al materiale

del corpo caldaia

In base al tipo di

installazione

Condensazione

e non

ing. Massimiliano Pancani


Caldaie

(non a condensazione)

ing. Massimiliano Pancani


Combustibili

ing. Massimiliano Pancani


Caldaie

(a condensazione)

ing. Massimiliano Pancani


Caldaie

(a condensazione)

ing. Massimiliano Pancani


Caldaie

(a gas e cippato)

ing. Massimiliano Pancani


Caldaia

(murali e a terra)

ing. Massimiliano Pancani


Centrali termiche

ing. Massimiliano Pancani


ing. Massimiliano Pancani


ing. Massimiliano Pancani


Caldaie (posizionamento)

ing. Massimiliano Pancani


ing. Massimiliano Pancani


ing. Massimiliano Pancani


Caldaie (spazi di rispetto)

ing. Massimiliano Pancani

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