Scuola Politecnica
Corso di Studi Laurea in Ingegneria Meccanica (sede di La Spezia)
Curriculum Automazione e meccatronica
Anno di corso/semestre 3/ II
Denominazione insegnamento Impianti tecnici ed energetici Codice insegnamento 66134
Crediti formativi insegnamento 6
Settore scientifico disciplinare ING-IND/09
Tipo insegnamento Corso bi-disciplinare
Docenti titolari Proff. M. Misale e A. Traverso
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire allo studente i fondamenti ingegneristici e tecnologici degli impianti tecnici (riscaldamento e climatizzazione ambientale) ed energetici (bruciatori, generatori di vapore, turbine a gas).
Lo studente acquisirà le conoscenze teoriche per la progettazione degli impianti e dei loro componenti, nonché la capacità pratica di applicare tale nozioni a casi di studio particolari, anche utilizzando software di simulazione.
Programma
Le lezioni prevedono sia l’insegnamento di aspetti teorico-progettuali, sia l’applicazione di tali nozioni mediante esercizi numerici oppure l’utilizzo di software di simulazione.
La combustione nei sistemi energetici: Stechiometria della reazione di combustione; Metodi per il bilancio entalpico della combustione; Entalpia di Formazione; Indice di Wobbe per combustibili gassosi.
Le emissioni inquinanti e sistemi di abbattimento: Formazione ed unità di misura degli inquinanti; Tecniche di prevenzione delle emissioni; Sistemi di abbattimento dei SOx e dei NOx; Cenni a Fluidized Bed Combustor e Gassificazione; Cenni ai combustori delle turbine a gas.
Le caldaie, tecnologie ed aspetti progettuali: Bilancio termico e scambio termico nelle caldaie; Cenni a tecnologie innovative: boiler Once-Through e super-critici; Il Fouling; Metodi e calcolo della circolazione degli evaporatori; Cenni alle caldaie a biomassa per il teleriscaldamento; Esempio di caldaia per Locomotiva a vapore.
Modellazione e simulazione di sistemi energetici: Modelli lumped-parameter modulari; Risoluzione numerica di impianti energetici; Esercitazione di calcolo con il programma TEMP.
Altri contenuti che saranno sviluppati durante il sono quelli relativi alle tematiche energetiche focalizzate sia al riscaldamento e sia alla climatizzazione ambientale.
Riscaldamento: richiami di trasmissione del calore finalizzati al dimensionamento dei componenti di scambio termico. Descrizione degli impianti di riscaldamento e loro componenti.
Climatizzazione ambientale: richiami di psicrometria. Definizione del benessere ambientale MET. Calcolo del bilancio termico si un sistema. Dimensionamento degli impianti di climatizzazione.
Certificazione energetica degli edifici: Energia primaria. Esempio di calcolo di un certificato energetico.
Attività didattiche Ore previste
Lezione 30
Esercitazione 14
Laboratorio 4
Corso integrativo
Riferimento bibliografici
S.L. Dixon, Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery – Elsevier.
G. Lozza - Turbine a gas e cicli combinati - Progetto Leonardo
S. Kakac, Boilers Evaporators, and Condensers, John Wiley & Sons Inc., 1991.
A. H. Lefebvre - Gas Turbine Combustion - Hemisphere.
O. Acton, C. Caputo, Introduzione allo Studio delle Macchine, UTET, Torino, 1979.
O. Acton, C. Caputo, Turbomacchine, UTET, Torino, 1986.
O. Acton, C. Caputo, Impianti motori, UTET, Torino, 1992.
Dispense del Corso M.Misale
A. Bejan, Heat Transfer, J. Wiley and Sons, 1993
P. Cavalletti, F. Arecco, Efficienza energetica degli edifici. Guida Operativa, Kluwer, 2013
Organizzazione del corso e modalità d’esame
L’esame finale consta di due parti: la preparazione di un approfondimento scritto (esempio: presentazione) su un argomento a scelta dello studente, la prova orale.
Propedeuticità
Fisica Tecnica, Sistemi Energetici.
