Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione, autonomia di giudizio, abilità comunicative, capacità di apprendere e proporre.
Fornire agli studenti le capacità di calcolare il fabbisogno energetico stagionale degli edifici.
Prerequisiti
Fisica e analisi matematica.
Contenuti dell'insegnamento
Trasmissione del calore negli edifici. Perdite per trasmissione verso ambienti esterni e interni. Componenti opachi, serramenti. Fabbisogno energetico per climatizzazione.
Programma esteso
Comportamento dinamico e termico dei fluidi. Viscosità e reologia. Sistema aperto, conservazione della massa e dell’energia. Trasmissione del calore. Conduzione, convezione e irraggiamento. Resistenza termica, trasmittanza, coefficiente globale. Potenza scambiata tra un componente edilizio ed il cielo (extraflusso).
La temperatura media radiante, il globotermometro.
La temperatura dell’aria e la temperatura operativa.
Gli scambiatori di calore, equicorrente, controcorrente, a correnti incrociate. Efficienza e Numero di Unità di Trasferimento. Radiatori, convettori, ventilconvettori. Corpi scaldanti pensili. Pannelli radianti.
I serramenti, vetratura, telaio e ponte termico del distanziale, trasmittanza complessiva. Vetri basso emissivi, trasparenza, fattore solare, area solare. Dispersioni dal cassonetto e dalle chiusure oscuranti.
Apporti di energia solare sugli edifici, componenti opachi e componenti trasparenti. Irradianza, irradiazione, fattore di ombreggiamento.
Apporti interni (elettrodomestici, illuminazione, cottura, calore metabolico).
Ponti termici, coefficiente lineico. Tipologie e abaco dei ponti termici.
Ricambi d’aria negli ambienti confinati, perdite per ventilazione. Il coefficiente globale.
Perdite per trasmissione (superfici opache e trasparenti, verso ambienti esterni o interni).
Transitori negli edifici. Effetto delle proprietà fisiche dei materiali. L’onda di temperatura, ampiezza e sfasamento. Transitorio in assenza di climatizzazione. Durata della stagione di climatizzazione invernale ed estiva. I Gradi Giorno e le zone climatiche.
Il fabbisogno di energia ideale (o utile) e primaria. Il fattore di utilizzazione e la costante di tempo. Criteri per aumentare l’efficienza energetica dell’edificio.
Fabbisogno e impianto. Generazione, accumulo, distribuzione, regolazione, emissione.
Rendimento di emissione del calore, regolazione, distribuzione, accumulo, generazione.
Criteri per migliore efficienza dell’impianto di climatizzazione.
Termofisica dell’aria negli edifici; benessere fisiologico. Composizione, umidità, temperatura, entalpia.
Temperatura di rugiada. Il diagramma psicrometrico. Trasformazioni nell’aria umida, conservazione della massa e bilancio entalpico. Calore sensibile e latente. Climatizzazione invernale ed estiva, ricambi di aria.
Condensazione superficiale del vapore acqueo dell’aria umida sulle superfici interne dell’involucro edilizio.
Condensazione interstiziale, diagramma di Glaser.
Bibliografia
Dispense del docente, rese disponibili sulla piattaforma Elly anticipatamente.
Metodi didattici
Lezione frontale, lezioni euristico socratica, studio di caso, esercitazione pratica guidata.
