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Insegnamento: Sistemi energetici (Offerta Formativa a.a. 2017/2018)

Corso di studio: INGEGNERIA GESTIONALE (D.M.270/04)

CFU9
Moduli

Modulo: Sistemi energetici
TAF: Affine/Integrativa; SSD: ING-IND/09; Ambito: Attivitą formative affini o integrative
Docenti: Luca MONTORSI

Materiale Didattico Accedi al materiale didattico su Dolly
Propedeuticitą obbligatorie
Modalitą di accertamento del profitto Orale
Modalitą di valutazione Voto
Esse3 Accedi ai dati dell'insegnamento su Esse3
Lingua di insegnamento

Italiano

Partizionamento studenti

Nessun partizionamento

Obiettivi

Fornire gli elementi per la comprensione dell'architettura, del funzionamento e della gestione dei principali sistemi di conversione dell'energia e dei loro componenti con attenzione sia alle fonti energetiche tradizionali che rinnovabili.

Prerequisiti

Conoscenze di base di termodinamica e di fluidodinamica

Contenuti

- Panorama energetico mondiale e fabbisogni energetici
- Richiami di termodinamica e di fluidodinamica
- L'espansione e la compressione nelle turbomacchine: espressioni analitiche di lavoro e potenza
- Impianti a vapore con ciclo a condensazione
- Il surriscaldamento, il risurriscaldamento e la rigenerazione nei cicli degli impianti a vapore
- Schemi di impianti con risurriscaldamento e con uno e tre spillamenti di vapore
- Turbine a gas: il ciclo di Brayton, condizioni di autosufficienza, rendimento termodinamico del ciclo ideale e reale
- Turbine a gas con recupero di calore
- La regolazione della potenza dei gruppi turbogas, turbina a gas bi-albero
- Gruppi turbogas con post-combustione e con compressione frazionata
- Impianti a ciclo combinato gas-vapore ad uno e a due livelli di pressione di vaporizzazione
- La cogenerazione, definizione dei principali indici cogenerativi
- Schemi di impianti cogenerativi a vapore, a gas e combinati
- La cogenerazione: definizione e tecnologie. Forme di incentivazione.
- Definizione di effetto utile. Le pompe di calore a compressione e ad assorbimento.
- Cicli a fluido organico ORC.
- Legislazione inerente la produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile.
- Sistemi per la produzione di energia elettrica da biomasse: processi biochimici, termochimici e meccanici.
- Sistemi per la produzione di energia elettrica da fonte solare, eolica e idraulica.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula

Verifica dell'apprendimento

Prova scritta

Risultati attesi

Conoscenza e comprensione: - Conoscenza del ciclo di vita dell’energia, i principali sistemi energetici, e il loro impatto. - Conoscenza delle tecniche di stima e ottimizzazione dei fabbisogni energetici. - Conoscenza degli strumenti di simulazione necessari alla progettazione e gestione dei sistemi energetici. - Conoscenza e comprensione dei metodi qualitativi e quantitativi che consentono di affrontare anche in modo innovativo – le problematiche inerenti la progettazione e la gestione dei sistemi energetici. - Conoscenza dei principi elementari e delle relazioni termodinamiche di base che governano i processi di conversione energetica. - Conoscenza dei principali sistemi di conversione dell’energia a fonte tradizionale. - Conoscenza dei principali sistemi di conversione dell’energia a fonte rinnovabile. - Conoscenza della normativa che regola la produzione di energia elettrica e termica e le relative forme di incentivazione. Capacita di applicare conoscenza e comprensione: - Sapere applicare strumenti e tecniche di modellazione e simulazione nella gestione dei sistemi energetici. - Sapere applicare tecniche avanzate di ottimizzazione a supporto delle strategie di gestione e pianificazione dei fabbisogni energetici. - Sapere identificare, formulare e risolvere anche in modo innovativo problemi complessi e che richiedono un approccio progettuale interdisciplinare. - Sapere applicare tecniche di re-ingegnerizzazione dei processi di approvvigionamento energetico a realtą aziendali. - Capacitą di identificare e valutare l’influenza esercitata dai principali parametri termodinamici di ciclo sulle prestazioni degli impianti termici per la conversione energetica - Capacitą di valutare e di confrontare l’efficienza energetica e le problematiche di impatto ambientale delle principali tipologie di impianti termici per la conversione energetica

Testi

S. Sandrolini, G. Naldi, Macchine (Vol. 1) - Fluidodinamica e termodinamica delle turbomacchine, Pitagora Editrice, Bologna, 1996.
S. Sandrolini, G. Naldi, Macchine (Vol. 2) - Le turbomacchine motrici e operatrici, Pitagora Editrice, Bologna, 1996.
S. Sandrolini, G. Naldi, Macchine (Vol. 3) - Gli impianti motori termici e i loro componenti, Pitagora Editrice, Bologna, 2004.
G. Cantore, Macchine, Esculapio Editore, Bologna, 1999.
G.Ferrari, Motori a combustione interna, Il Capitello, Torino.
F. Orecchini, V. Naso, La Societą no oil, Orme editori, Milano 2006

Docenti

Luca MONTORSI