Docente/i: Anna Magrini   Roberto Sala  

Denominazione del corso: Fisica tecnica ambientale e macchine idrauliche
Codice del corso: 503011
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/11
L'insegnamento è affine per: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Crediti formativi: CFU 9
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il Corso si rivolge agli allievi ingegneri per l’ambiente ed il territorio per approfondire le conoscenze sulle problematiche relative all’inquinamento acustico, alle condizioni di benessere in ambiente esterno. Il controllo delle emissioni inquinanti in atmosfera, in particolare CO2, può essere effettuato all'origine, mediante la riduzione dei consumi energetici negli edifici. Vengono pertanto affrontate tematiche relative agli impianti di climatizzazione negli edifici, ed allo sfruttamento dell'energia solare per la riduzione dei carichi termici negli edifici. Lo studente alla fine del corso potrà effettuare analisi di fattibilità di riduzione dei consumi degli impianti di climatizzazione, per l'inserimento di collettori solari. Lo scopo del corso di Macchine idrauliche è quello d'illustrare le principali caratteristiche costruttive ed operative delle macchine operanti con fluidi incomprimibili (pompe e turbine idrauliche) di maggior interesse industriale. Particolare attenzione è dedicata ai criteri di scelta delle macchine, ai metodi di regolazione e all'interazione macchina-impianto, al fine del loro utilizzo ottimale.

Programma del corso

Inquinamento Acustico
Ambiente esterno: sorgenti di rumore nel territorio urbano; classificazione dei rumori; misura del rumore e criteri per la valutazione del disturbo prodotto; tecniche di predeterminazione del livello di pressione sonora; analisi degli interventi per la riduzione del rumore. Piani di salvaguardia della qualità ambientale; tutela dell’ambiente dall’inquinamento acustico. Analisi delle caratteristiche geomorfologiche, meteoclimatiche, antropologiche ed insediative del territorio. Censimento delle sorgenti di rumore e mappatura del territorio dal punto di vista dell’inquinamento acustico. Le metodologie di intervento per il risanamento delle aree inquinate.

Sistema edificio - impianto. Tecnoologie per il risparmio energetico
Metodo di valutazione delle prestazioni energetiche. Tipologie di impianto attuali e innovative. Efficienza degli impianti di riscaldamento e condizionamento. Soluzioni per involucro e impianti per la riduzione dei consumi energetici negli edifici.

Sfruttamento dell'energia solare
Il risparmio energetico si basa anche sul migliore sfruttamento delle risorse naturali. La captazione di energia solare per il riscaldamento dell'acqua offre buoni spunti per la riduzione dei consumi di combustibile e degli inquinanti in atmosfera. Valutazione dell'energia solare che può essere utilizzata da pannelli. Tipologie comuni e innovative di pannelli solari. Circuito idraulico e possibilità di uso come acqua calda sanitaria e supporto al riscaldamento degli edifici. Analisi del risparmio energetico conseguibile. Metodi di calcolo delle prestazioni di collettori e impianti. Cenni alla progettazione degli impianti.

Esempi applicativi inerenti all’indirizzo del corso di Laurea

Macchine idrauliche - Principi generali
Principi di conservazione della massa e dell'energia. Moto adiabatico dei fluidi incomprimibili nei condotti a sezione variabile. Moti relativi, equazione d'Eulero.

Macchine operatrici idrauliche
Classificazione, campi di funzionamento e criteri di scelta delle pompe. Grandezze operative delle pompe: prevalenza, rendimenti e potenza assorbita. Interazione pompa-impianto, curve caratteristiche interne ed esterne. Accoppiamento delle pompe in serie e parallelo. Funzionamento in condizioni fuori progetto. La cavitazione nelle pompe, NPSH richiesto. Similitudine idraulica. Dipendenza della geometria della macchina dalle prestazioni richieste.

Macchine motrici idrauliche
Generalità sugli impianti idroelettrici e sugli impianti ad accumulo. Le turbine Pelton, Francis e Kaplan: caratteristiche operative e criteri di scelta.

Prerequisiti

Per una chiara comprensione delle tematiche trattate, è necessario far precedere lo studio degli argomenti trattati nel corso di Fisica Tecnica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 68
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Per la parte relativa a FTA sono disponibili (richiesta via mail al docente) le slides proiettate durante il corso, che rappresentano una traccia non esaustiva degli argomenti trattati a lezione. Durante il corso vengono via via segnalati materiali interessanti da reperire sul web.

A.Magrini. Progettare il silenzio.. EPC Libri 2003.

I.Sharland.. Manuale di acustica applicata. . Woods Italia 1980..

A.Magrini, L.Magnani. . Fisica Tecnica, Volume II - Esempi di calcolo di psicrometria, acustica e illuminotecnica. . Città Studi Edizioni. .

A.Magrini. La progettazione degli impianti di climatizzazione negli edifici.. EPC Libri 2002.

A.Magrini, D.Ena. . Tecnologie solari attive e passive. . EPC Libri 2005..

Dispense delle lezioni a cura del docente del corso di Macchine.

G. Cornetti. Macchine Idrauliche. Il Capitello - Torino.

Ceccotti Luca; De Angelis Alessandra; Onorio Saro. Riqualificazione impiantistica degli edifici esistenti. Linee guida per gli edifici residenziali . EPC Libri 2013.

AA.VV.. Serramenti e schermature per la riqualificazione energetica ed ambientale. Criteri per la valutazione e la scelta. EPC Libri 2013. Indicazioni varie.

AA.VV.. Tecnologie solari negli edifici esistenti. Criteri di progetto e metodologie di calcolo. Con CD-ROM. EPC Libri 2013.

A.Magrini. Soluzioni per l'isolamento termico di edifici esistenti. Esempi di analisi termica e verifica igrometrica delle pareti. Con CD-ROM. EPC Libri 2013. Indicazioni varie.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Per accedere all'esame e' necessario svolgere alcune esercitazioni (applicazione delle tecniche di controllo dell'umidità, dimensionamento impianti di condizionamento, sfruttamento di energie alternative e di controllo del rumore). Le modalita' di svolgimento e di consegna delle esercitazioni sono indicate nelle prime lezioni del corso e sono disponibili presso il docente. Verrà svolta una prova scritta e un colloquio orale (contemporaneamente per entrambe le parti svolte dai due docenti) nelle date previste per gli appelli.