Appunti Climatizzazione e Termofisica dell'Edificio - Risposte a domande di esame

Esame del Crso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Sistemi Edilizi (ora Building Engineering for Sustainability).

Questi appunti sono creati a partire dalle lezioni del Prof. Rossano Scoccia e contengono risposte chiare e complete alle 17 possibili domande di esame suggerite dal professore. Coprono tutti gli argomenti affrontati nel corso in maniera esaustiva, con anche richiami di fisica tecnica necessari per una migliore comprensione.
Gli appunti sono ordinati e schematici, con disegni e schemi a colori per renderli più chiari. Presente anche una finale con richiamo alle grandezze utilizzate e formule principali per ogni argomento.

Il file caricato è stato compresso per rispettare il limite di peso. Contattandomi potete avere anche la versione a più alta risoluzione

Di seguito le domande:

1 Descrivere il diagramma psicrometrico e le grandezze su di esso riportate. Definire l’entalpia e l’entalpia specifica per l’aria umida.

2 Descrivere le principali trasformazioni termodinamiche dell’aria umida. Descrivere il cosiddetto modello del by-pass factor.

3 Spiegare come si ricava e cos’è la retta ambiente (in condizioni estive), evidenziandola sul diagramma psicrometrico e definendo il fattore di by-pass per la batteria (sempre in condizioni estive).

4 Descrivere le trasformazioni a cui è soggetta una portata di aria umida in un impianto a tutt’aria per riscaldamento con umidificazione ad acqua, riportando le principali equazioni di bilancio e tracciando le trasformazioni su un diagramma psicrometrico. Discutere i limiti tecnici del parziale ricircolo dell’aria di espulsione.

5 Descrivere i principali cicli di trattamento dell’aria che possono avvenire in un’unità di trattamento dell’aria (UTA).

6 Partendo dall’equazione di scambio termico radiativo per due superfici grigie (spiegare il significato dei termini), effettuare la linearizzazione, determinare il coefficiente di scambio termico radiativo per una superficie, determinare la forma generale della temperatura media radiante lineare, introdurre le varie ipotesi semplificative e le relative formule per il calcolo della temperatura media radiante lineare.

7 Discutere i modelli lineari per valutare lo scambio termico radiativo fra le pareti di una stanza, riportandone le equazioni principali e discutendo le ipotesi semplificative

8 Definizione di ponte “termico”, descrizione della fisica del fenomeno e dei metodi per la sua valutazione. Riportare e commentare alcuni esempi di ponte termico tipici degli involucri edilizi ed indicare le principali equazioni usate per rappresentarne l’effetto sul bilancio termico.

9 Descrivere il modello del quadripolo termico, la matrice di trasferimento armonica, la matrice dell’ammettenza e i fattori armonici.

10 Descrivere il modello del parametro concentrato. Differenze e confronto con il modello del parametro concentrato lineare.

11 Definire il bilancio termico per un ambiente umido (in termini di temperatura operante dell’ambiente interno), spiegando il significato dei termini che vi compaiono. Indicare le equazioni fondamentali per il calcolo, discutendo i termini e mettendo in evidenza le ipotesi semplificative introdotte.

12 Ricavare dal bilancio termico l’equazione per il calcolo del carico termico sensibile di riscaldamento, discutendo le semplificazioni introdotte. Definire il carico termico sensibile e latente.

13 Ricavare dal bilancio termico, l’equazione per il calcolo del carico termico sensibile e latente estivo, secondo il metodo Carrier spiegando le approssimazioni introdotte.

14 Descrivere le categorie di sottosistemi in cui convenzionalmente si schematizza un impianto di riscaldamento per i fini della valutazione delle prestazioni energetiche, indicando alcuni esempi per ciascuna categoria. Descrivere le modalità con cui ne vengono valutati gli effetti (equazione caratteristica) sul fabbisogno energetico dell’edificio, definendo e commentando le diverse “efficienze”.

15 Descrivere la metodologia per la valutazione delle prestazioni energetiche di un generatore termico a combustione (e.g. termini del bilancio, caratterizzazione delle perdite, definizione rendimenti). Peculiarità di un generatore a condensazione.

16 Infiltrazioni d’aria attraverso l’involucro: definire le tipologie di infiltrazione (relazione causa-effetto).

17 Benessere termo-fisico: esplicitare il bilancio termico del corpo umano. Descrivere gli indici di previsione del benessere PMV e PPD e i parametri necessari per il calcolo. Differenze con il modello di comfort adattativo.