DESCRIZIONE
Laboratorio di Termotronica progettato per lo studio e l'applicazione pratica di tecnologie che combinano termodinamica, elettronica e automazione. Questo tipo di laboratorio rappresenta una risorsa fondamentale per le scuole tecniche, professionali e universitarie che desiderano preparare gli studenti a operare in settori come l'energia, la refrigerazione, il condizionamento dell’aria e l’automazione industriale. Fornisce solide basi per la comprensione dei sistemi HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning), ovvero sistemi per il Riscaldamento, la Ventilazione e il Condizionamento dell'Aria; indispensabili per il controllo del clima e la qualità dell'aria di spazi chiusi, come edifici residenziali, commerciali, industriali e veicoli.
OBIETTIVI
• Sviluppare competenze nella progettazione e analisi di sistemi HVAC e componenti termotecnici;
• Comprendere i principi della trasmissione del calore, della termodinamica e del bilanciamento idraulico;
• Utilizzare strumenti di misura e acquisizione per registrare, interpretare e controllare i parametri termici;
• Formare alla manutenzione, regolazione e ottimizzazione di impianti termici, anche in ottica sostenibile.
COMPONENTI
Il laboratorio è costituito dai seguenti componenti:
- Unità Didattica per la Climatizzazione: per studiare le variazioni delle condizioni dell'aria e il ciclo di refrigerazione.
- Generatore di Vapore: fondamentale per il funzionamento della precedente unità didattica.
- Unità Didattica per l'Equilibratura Idraulica dei Radiatori: per riprodurre le condizioni di un sistema di riscaldamento centralizzato e studiare approfonditamente il bilanciamento idraulico dei radiatori.
- Scambiatori di Calore Acqua-Aria: illustra il funzionamento degli scambiatori di calore acqua-aria a flusso incrociato.
- Scambiatore di calore a 16 tubi: per effettuare esperimenti utilizzando ulteriori 16 tubi per lo scambio di calore.
- Scambiatore di calore Alettato: per osservare come aumenta la superficie di scambio termico, migliorandone l’efficienza nei test.
- Sistema di acquisizione dati VDAS da banco: per registrare e manipolare i dati termici misurati nell'unità precedente.
- Trainer per la misurazione e il controllo della temperatura: pannello dotato di una serie di sensori di temperatura, permette di comprendere i criteri di gestione della temperatura.
- Alimentatore didattico e multimetro digitale: accessori per il corretto utilizzo del trainer precedente.
- Trainer per la refrigerazione: per indagare e osservare le fasi di refrigerazione, come il surriscaldamento e il sotto raffreddamento e poter calcolare i coefficienti di prestazione (COP).
- Unità per l'esperimento sulla Legge di Gay Lussac: per effettuare esperimenti sulla legge dei gas ideali.
- PC: da interfacciare alle varie unità didattiche che lo richiedono, e al sistema VDAS.
- Document camera: per registrare gli esperimenti didattici e poterli trasmettere sul monitor interattivo.
- Monitor interattivo
- Termocamera: per catturare e registrare immagini termiche.
- Arredi vari
ATTIVITÀ DIDATTICHE
Il laboratorio di termotronica è progettato per:
- comprendere i principi di funzionamento di un sistema di climatizzazione;
- esplorare affondo il funzionamento di un sistema HVAC;
- conoscere il funzionamento di un comune sistema di riscaldamento centralizzato e il bilanciamento idraulico dei radiatori;
- studiare il funzionamento degli scambiatori di calore di tipo acqua-aria;
- osservare come varia lo scambio termico se si usano 16 o 36 tubi;
- verificare come migliora l'efficienza dello scambio termico se si utilizzano superfici alettate;
- acquisizione e manipolazione dei dati termici misurati;
- ricavare grafici come quelli p-h (pressione-entalpia) a partire da valori noti di temperatura e pressione;
- capire come funziona un pannello industriale base adibito alla gestione della temperatura;
- imparare ad acquisire, misurare e leggere segnali termici mediante l'utilizzo di appositi strumenti da laboratorio;
- studiare i principi alla base della refrigerazione e casi limite come il surriscaldamento e il sotto raffreddamento;
- calcolo del COP (coefficiente di prestazioni) e come varia in funzione della variazione dell'efficienza dello scambio termico;
- verificare i principi fisici che regolano la legge di Gay Lussac;
- fornire competenze pratiche: gli studenti apprendono attraverso esperienze dirette con strumenti e apparecchiature che trovano applicazione nell’industria.
- sviluppare abilità tecniche: come la progettazione, l’installazione, la manutenzione e il controllo di sistemi termici ed elettronici.
- favorire l'innovazione: attraverso l’utilizzo di tecnologie avanzate e soluzioni sostenibili.
- integrare teoria e pratica: unendo concetti fondamentali di fisica e termodinamica con applicazioni reali.
