Università degli Studi di Perugia

Esame orale finale Si
Esame scritto finale No
Test finale per verifica conoscenze No
Test finale per verifica abilità No
Verifica in itinere orale No
Verifica in itinere scritta No
Verifica in itinere con test No
Accertamento continuo al termine di ogni lezione/esercitazione Si
Relazioni scritte svolte in modo individuale a casa No
Relazioni scritte svolte in piccoli gruppi a casa No
Svolgimento attività seminariali No
Al termine delle verifiche è previsto un incontro con studenti per discutere i risultati No

Controllare il sito web della Facoltà http://www.agr.unipg.it/

Obiettivo del corso è fornire agli studenti le conoscenze fondamentali sugli impianti frigoriferi e termici impiegati nelle aziende alimentari, sui loro componenti specifici (scambiatori di calore, compressori, pompe idrauliche), sui relativi cicli di funzionamento e sui parametri che ne caratterizzano le prestazioni energetiche. Fornire agli studenti le nozioni fondamentali relative alle modalità di trasmissione del calore, con l'obiettivo di evidenziare la loro applicazione ai processi che caratterizzano la filiera agro-alimentare. Fornire agli studenti i concetti e le nozioni basilari relative alle problematiche acustiche negli ambienti di lavoro e in ambiente esterno, con particolare riferimento alle sorgenti sonore presenti nella filiera agro-alimentare.

Programma:
1. Termodinamica applicata
Lezioni
Principi base: entropia ed entalpia. Stati di aggregazione. Diagramma di stato di una sostanza pura. Diagrammi di stato: entropico, entalpico, frigorifero. Exergia. Sistemi termodinamici aperti. Equazione di continuità e di Bernouilli. Moto dei fluidi e macchine idrauliche. Proprietà dei fluidi in movimento. Moto laminare e turbolento. Perdite di carico. Diagramma di Moody. Pompe idrauliche, ventilatori e compressori. Macchine termiche. Motori e cogenerazione. Impianti termotecnici per le industrie agro-alimentari. Interventi di risparmio energetico. Macchine frigorifere. Macchine a compressione di vapore saturo. Il frigorifero domestico. Cenni sulle pompe di calore a compressione. Macchine ad assorbimento: diagrammi PTX. Bilancio di massa. Cenni sulle pompe di calore ad assorbimento. Magazzini e trasporti frigoriferi. Condizionamento dell'aria. L'aria atmosferica. Grandezze psicrometriche. Il diagramma psicrometrico ASHRAE. Trattamenti dell'aria. Descrizione di un condizionatore. Regolazione a punto fisso. Impianti a tutt'aria e ad aria e mobiletti. Cenni sulle tecnologie del condizionamento e della distribuzione dei prodotti alimentari.
Esercitazioni in aula
Macchine idrauliche. Tipologie ed applicazione di pompe idrauliche e ventilatori a impianti di sollevamento e circuiti di distribuzione dell'aria.
Condizionamento dell'aria. Lo psicrometro.
Impianti di essiccazione e di stagionatura. Impianti di distillazione. Esempi di interventi di risparmio energetico: impianti a biomasse.
Esercitazioni in laboratorio
Esempi in laboratorio di applicazioni frigorifere su impianti esistenti e di interventi di risparmio energetico.

2. Trasmissione del calore
Lezioni
Conduzione. Campi termici. Postulato ed equazione di Fourier. Parete piana con sviluppo interno di calore. Parete multistrato. Convezione. Analisi fenomenologica. Strato limite. Convezione naturale e forzata. Metodo dell'analisi dimensionale. Numeri di Reynolds, Prandtl, Grashof, Nusselt. Irraggiamento. Energia raggiante: leggi, proprietà, costante di assorbimento. Proprietà di emissione e assorbimento dei corpi condensati. Principio di Kirchhoff. Leggi del corpo nero. Proprietà radianti dei corpi. Effetto serra. Scambio di calore fra superfici piane affacciate. Applicazioni. Adduzione. Parete piana tra due fluidi: trasmittanza. Effetto serra. Parete con intercapedine. Parete opaca esposta a irraggiamento solare. Scambiatori di calore.
Esercitazioni in aula
Conduzione. Parete cilindrica in regime stazionario. Muro di Fourier. Convezione. Relazioni per le geometrie fondamentali: parete piana, tubazioni. Esercitazioni su applicazioni. Raffreddamento di un corpo (frutta, carne e altri prodotti alimentari). Circuiti di distribuzione del calore. Parete vetrata esposta a irraggiamento solare. Materiali termoisolanti. Aletta di raffreddamento. Impiego dell'energia solare. Caratteristiche della radiazione solare. Dispositivi di captazione dell'energia solare e valutazione del loro rendimento.

3. Elementi di Acustica e controllo del rumore
Lezioni
Grandezze acustiche fondamentali. Onde e campi sonori: propagazione, sorgenti e spettri. Qualità della sensazione uditiva e scale fonometriche. Audiogramma normale. I rumori e il disturbo da rumore. Riverberazione. Materiali fonoassorbenti e fonoisolanti. Interventi per la protezione dai rumori. Misura e controllo del rumore negli impianti dell'industria agroalimentare. Normativa in campo acustico.
Esercitazioni in aula
Strumentazioni acustiche. Il fonometro.

Pompe e compressori. Macchine frigorifere a compressione e ad assorbimento. Condizionamento dell'aria e diagramma psicrometrico. Impianti termotecnici. Conduzione termica. Convezione. Irraggiamento. Adduzione. Scambiatori di calore. Energia solare. Acustica e controllo del rumore.

Modalità di insegnamento
Lezioni N. di ore: 45
Esercitazioni in laboratorio N. di ore: 2
Esercitazioni in aula N. di ore: 13

Supporti per insegnamento e apprendimento
Video proiezioni delle lezioni Si
Materiale didattico distribuito dal docente Si
Video No
Piattaforme telematiche ad accesso limitato No
Testi consigliati per lo studio Si
Dispense consegnate dal docente Si
Dispense disponibili su sito web dedicato Si

Modalità di apprendimento (oltre alla frequenza delle attività didattiche)
Lettura e studio personale su testi di riferimento Si
Lettura e studio personale su materiale consegnato dal docente Si
Lettura e studio personale su materiale on-line messo a disposizione dal docente Si
Fare pratica di abilità di laboratorio Si
Fare pratica di abilità tecniche Si
Fare pratica di abilità professionali No
Realizzare e presentare relazioni di piccoli gruppi di lavoro su temi e progetti specifici No
Realizzare e presentare relazioni derivanti da lavoro individuale No
Realizzare e presentare relazioni derivanti da lavoro on-line con altri studenti No

1. M. Felli: Lezioni di Fisica Tecnica 1: Termodinamica, Macchine, Impianti, Nuova edizione a cura di Francesco Asdrubali, Morlacchi editore, 2004.
2. M. Felli: Lezioni di Fisica Tecnica 2: Trasmissione del Calore, Acustica, Tecnica dell'illuminazione, Nuova edizione a cura di Cinzia Buratti - Morlacchi editore, 2004.
3. Dispense a cura del docente

Conoscenze (sapere)
1. Conoscere le principali modalità e relazioni valide nel moto dei fluidi.
2. Conoscere i componenti principali delle diverse tipologie di macchine frigorifere.
3. Conoscere i parametri di lavoro delle diverse tipologie di macchine frigorifere.
4. Conoscere gli schemi ed i cicli di funzionamento di macchine frigorifere.
5. Conoscere i diagrammi di stato utili nel campo della refrigerazione.
6. Conoscere gli schemi di funzionamento dei principali sistemi di condizionamento.
7. Conoscere i metodi principali per la congelazione e surgelazione di prodotti alimentari.
8. Conoscere le modalità esistenti di trasmissione del calore e le relative relazioni principali.
9. Conoscere le principali grandezze acustiche.
10. Conoscere le principali normative in campo acustico.

Abilità (saper fare)
1. Saper individuare la potenzialità di una macchina frigorifera compatibile con determinate specifiche.
2. Saper calcolare l'effetto utile di una macchina frigorifera.
3. Saper calcolare il rendimento energetico di una macchina termica.
4. Saper analizzare i trattamenti dell'aria sul diagramma psicrometrico.
5. Saper individuare la tipologia di sistema più adatto per la congelazione o surgelazione di prodotti alimentari.
6. Saper applicare le relazioni matematiche relative alle modalità di trasmissione del calore ai casi più pratici.
7. Saper individuare il corretto isolante termico per una determinata applicazione.
8. Saper valutare le possibilità di fastidio o danno eventualmente prodotte da macchinari presenti nella filiera alimentare.

Comportamenti (saper essere)
1. Essere consapevole dei componenti che possono indurre malfunzionamenti in macchine frigorifere o termiche
2. Essere consapevole delle principali tipologie di isolanti termici esistenti.
3. Essere consapevole delle principali tipologie di isolanti acustici esistenti.
4. Essere consapevole delle principali tipologie di sorgenti acustiche da dover tener in conto per le problematiche di rumore nella filiera agro-alimentare.

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Facoltativa

Facoltà di Agraria