Presentazione prima lezione (20-04
annuncio pubblicitario
Massimiliano Pancani [email protected] 335/66.99.001 (ogni tanto) ing. Massimiliano Pancani Impianti di Climatizzazione ing. Massimiliano Pancani Indice delle dispense ing. Massimiliano Pancani Capitolo 1 I fondamentali • Unità di misura • Temperatura • Umidità • Pressione • Energia • Potenza 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 Intensità di corrente elettrica secondo s 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) 106 mega 103 kilo 102 hecto 101 deca 100 10−1 deci 10−2 centi 10−3 milli 10−6 micro M k h da d c m µ milione mille cento dieci uno decimo centesimo millesimo milionesimo 1.000.000 1.000 100 10 1 0,1 0,01 0,001 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/m2] 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) QS = m∙cp∙∆T • Qs è il calore sensibile [kcal nel S.T.] [kJ nel S.I.] • m è la massa della sostanza che scambia calore sensibile [kg] • cp è il calore specifico della sostanza stessa (vale cp = 0,24 kcal/kga.s. K (nel S.T.) e cp = 1,02 kJ/kga.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) QS = m∙cp∙∆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) QL = m∙cv∙∆X • Qs è il calore sensibile [kcal nel S.T.] [kJ nel S.I.] • m è la massa della sostanza che scambia calore sensibile [kg] • cv è il calore latente di vaporizzaizone della sostanza stessa (vale cv = 596 kcal/kga.s. (nel S.T.) e cv = 2.490 kJ/kga.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) QL = m∙cv∙∆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) Ps = G∙cp∙∆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 Riscaldamento Impianti di climatizzazione Condizionamento Ricambio aria Impianti meccanici Adduzione idrica Impianti sanitari impianti antincendio Smaltimento acque reflue ing. Massimiliano Pancani Capitolo 2 Impianti tecnici ing. Massimiliano Pancani Impianti meccanici Impianti elettrici Impianti tecnici 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) Interazione con l’ambiente Risorse energetiche Flusso energetico Usi finali Effetto utile Rifiuti 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 Risorse energetiche primarie Processi di conversione Sistemi energetici 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 Definizione Un mezzo che consente di trasportare e/o stoccare l’energia si definisce vettore energetico. 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) In base al combustibile In base al materiale del corpo caldaia Caldaie 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
