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L’impianto di riscaldamento di un edificio:
elementi costruttivi e loro funzionalità anche
alla luce del risparmio energetico.
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Obiettivi di apprendimento
L’uso del presente Learning Object ti aiuterà a trasformare in competenze personali le
seguenti conoscenze e abilità:
•CONOSCENZE:
•storia del riscaldamento degli ambienti;
•struttura degli impianti di riscaldamento;
•elementi costitutivi di un impianto di riscaldamento: generatore del calore, reti
di trasporto del calore, emettitori di calore, regolatori di emissione del calore;
•tipologie di impianti di riscaldamento;
•fonti energetiche per il riscaldamento: rinnovabili e non rinnovabili;
•conseguenze sull’ambiente del riscaldamento degli edifici;
•dispersione del calore e sua riduzione;
•apporti gratuiti di calore;
•nuove tecnologie;
•linguaggio specifico.
•ABILITA’:
•individuare gli edifici più energivori;
•progettare semplici impianti di riscaldamento;
•progettare e realizzare il modello di un pannello solare termico.
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Competenze acquisite a fine unità
Il presente Learning Object ti consentirà di acquisire le seguenti competenze:
•identificare, descrivere ed analizzare gli elementi fondamentali costituenti un
impianto di riscaldamento, distinguendo funzioni e strutture, stabilendo confronti,
individuando relazioni qualitative e quantitative, riconoscendo i contenuti
fondamentali delle tematiche in oggetto, quali quelli di risorse energetiche rinnovabili
e non, consumo e risparmio energetico, impatto ambientale.
•comunicare dati, processi e concetti in modo consapevole ed attraverso un uso
corretto del linguaggio specifico.
•riconoscere e definire le principali tipologie di impianti per la produzione del calore,
cogliendo le possibilità introdotte dalle nuove tecnologie del settore.
•mostrare una soddisfacente conoscenza e una corretta rielaborazione degli
argomenti proposti dalla presente unità didattica individuando e attuando
comportamenti personalizzati improntati a scelte d’uso appropriate.
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Mappa Logica
Storia
Elementi
costitutivi
Impianto di
riscaldamento
Riduzione
dell’inquinamento
Progettazione
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Storia
Un po’ di storia:
Perché esistono gli impianti di riscaldamento?
Come ci si riscaldava in passato?
Impianto moderno
Ripararsi dal Freddo
Terme Romane
Cucina-stufa
Scaldaletto
Ancora sulla
stroria
Braciere
Camino
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Storia
Ma riscaldare tutta una casa, risultava ancora molto difficile. Questo problema, che è
stato uno dei più grossi dell'umanità, lo risolse definitivamente, nel 1855, un
ingegnere di origine italiana, Franz Sangalli, che utilizzò per la prima volta un impianto
di termosifoni nel palazzo dello zar di Russia.
Come è fatto un impianto di riscaldamento di un edificio moderno?
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Elementi costitutivi
Quali sono gli elementi costruttivi e le loro funzionalità?
Clicca sugli elementi per avere la descrizione.
combustibile
acqua
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Elementi costitutivi – generatore di calore
Vediamo in dettaglio ogni elemento costruttivo e le sue funzionalità
IL GENERATORE DI CALORE
•Bruciatore: brucia il combustibile e produce il calore/energia (come il fornello della
cucina) e fumo.
•Caldaia: permette al calore prodotto dal bruciatore di trasferirsi all’acqua (come la
pentola sul fornello).
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Elementi costitutivi – canna fumaria
Vediamo in dettaglio ogni elemento costruttivo e le sue funzionalità
CANNA FUMARIA
•Canna fumaria: porta il fumo generatosi nel bruciatore a seguito della combustione
del combustibile verso l’esterno in maniera sicura.
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Elementi costitutivi – accumulatore di calore
Vediamo in dettaglio ogni elemento costruttivo e le sue funzionalità
L’ACCUMULO DI CALORE
•BOILER: raccoglie l’acqua calda generata dalla caldaia evitando che si raffreddi in
attesa che venga trasferita ai caloriferi quando questi ultimi ne hanno bisogno.
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Elementi costitutivi – sistema di distribuzione
Vediamo in dettaglio ogni elemento costruttivo e le sue funzionalità
IL SISTEMA DI DISTRIBUZIONE DEL CALORE
•Tubazioni: sono dei tubi in cui scorre l’acqua calda prodotta dalla caldaia che arrivano
fino ai caloriferi e altri tubi che portano l’acqua che si è raffreddata nei caloriferi di
nuovo alla caldaia che provvederà a scaldarla nuovamente.
•Colonne: Negli impianti centralizzati l’acqua calda arriva dalla caldaia ai vari piani
mediante dei tubi verticali (colonne) che ad ogni piano si diramano verso tutti i
caloriferi. Altre colonne raccolgono l’acqua fredda ai piani e la riportano in caldaia.
•Collettore: negli impianti singoli raccoglie l’acqua calda prodotta dalla caldaia e la
distribuisce ai caloriferi; raccoglie l’acqua raffreddata nei radiatori e la fa confluire
nella caldaia dove verrà nuovamente riscaldata. E’ come le colonne negli impianti
centralizzati.
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Elementi costitutivi - circolatore
Vediamo in dettaglio ogni elemento costruttivo e le sue funzionalità
POMPA DI CIRCOLAZIONE
•pompa: spinge l’acqua che dalla caldaia va verso i caloriferi e dai caloriferi torna alla
caldaia.
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Elementi costitutivi - caloriferi
Vediamo in dettaglio ogni elemento costruttivo e le sue funzionalità
I CALORIFERI
•calorifero: irradia il calore contenuto nell’acqua calda arrivata dalla caldaia
nell’ambiente in cui è installato, riscaldandolo.
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Elementi costitutivi – sistema di regolazione
Vediamo in dettaglio ogni elemento costruttivo e le sue funzionalità
IL SISTEMA DI REGOLAZIONE
•termostato: permette di impostare la temperatura desiderata dall’utente e di
misurare la temperatura dell’ambiente in cui è installato spegnendo la caldaia (o
comandandone la modulazione) quando la temperatura ambiente ha raggiunto quella
desiderata dall’utente. Può consentire anche di programmare l’orario di accensione e
spegnimento del sistema di riscaldamento; in tal caso si chiama cronotermostato.
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Elementi costitutivi – vettore di energia
Vediamo in dettaglio ogni elemento costruttivo e le sue funzionalità
IL VETTORE DI ENERIA
•acqua: serve a trasportare il calore (energia) prodotto nella caldaia fino al punto in
cui dovrà essere emesso nell’ambiente, ossia le stanze dove sono montati i caloriferi.
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Elementi costitutivi – vaso di espansione
Vediamo in dettaglio ogni elemento costruttivo e le sue funzionalità
IL VASO DI ESPANSIONE
•vaso: serve a permettere all’acqua calda di espandersi (aumenta il volume con la
temperatura) senza danneggiare le tubature e senza rischio di esplosioni.
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Riduzione dell’inquinamento
In sintesi cosa fa l’impianto di riscaldamento?
1. Brucia un combustibile per produrre calore (energia) e fumo.
2. Usa il calore prodotto dalla combustione per riscaldare gli ambienti.
Quindi quale impatto genera?
Inquinamento atmosferico
Come si potrebbe ridurre la quantità di impatto generata dall’impianto di
riscaldamento?
Risparmio energetico
Ancora sulla riduzione
di inquinamento
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Riduzione dell’inquinamento
La scelta degli elementi meno spreconi è l’unico modo per risparmiare l’energia
consumata dall’impianto di riscaldamento?
•Riduzione del fabbisogno energetico:
•Modifiche all’edificio che contiene l’impianto perché sprechi meno energia e
quindi richieda meno energia all’impianto di riscaldamento.
•Modifiche ai comportamenti personali perché siano più attenti alle conseguenze che
generano sull’ambiente:
•Chiudere le finestre se i termosifoni sono accesi.
•Non esagerare con la temperatura.
•Ridurre la temperatura nelle stanze dove c’è meno bisogno di calore.
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Progettazione
Ma cosa serve per progettare un impianto di riscaldamento di un edificio?
•Conoscere le esigenze del cliente: cosa deve fare nell’edificio?
•Conoscere le prestazioni dell’edificio: è un edificio sprecone?
•Conoscere i gradi di libertà: posso progettare un impianto molto efficiente anche se
molto costoso? Posso intervenire nel processo di progettazione e/o realizzazione
dell’edificio per renderlo meno sprecone prima di progettare l’impianto di
riscaldamento?
•Conoscere le leggi che regolamentano la progettazione degli impianti: devono
essere progettati perché siano sicuri e non comportino un percolo per gli utenti.
•Conoscere le tecnologie e saper scegliere le più adatte: cosa deve fare nell’edificio?
Dove è collocato l’edificio (polo nord, equatore)?
•Conoscere le leggi che regolamentano il consumo di energia: devo fare in modo che
l’impianto sprechi meno dell’energia massima consentita dalla legge.
L’uomo ha sfruttato delle risorse per soddisfare un proprio bisogno, quindi si è accorto
dell’impatto che generava sull’ambiente ed è nato per lui un nuovo bisogno:
RISPARMIARE ENERGIA
Vai alla verifica
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Verifica
Rispondi alle seguenti domande cliccando sulla risposta che ritieni corretta
1) A quale esigenza primaria risponde l’impianto di riscaldamento?
a) Ripararsi dal freddo.
b) Ripararsi dalle intemperie.
2) Chi risolse definitivamente il problema del riscaldamento?
a) L’italiano Sangalli.
b) Albert Einstein.
3) Quale impatto genera sull’ambiente?
a) Solo riscaldamento degli ambienti.
b) Riscaldamento degli ambienti e
inquinamento atmosferico.
4) Cosa è necessari conoscere per progettare un impianto?
a) I principi fisici di trasmissione del calore.
b) I principi fisici di trasmissione calore e le leggi.
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ESATTO
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19/07/2013
Candidato - Claudio Giuseppe MARIELLI
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ATTENTO !
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19/07/2013
Candidato - Claudio Giuseppe MARIELLI
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