Insegnamento SISTEMI ENERGETICI E LORO SOSTENIBILITA' AMBIENTALE
| Nome del corso di laurea | Ingegneria per l'ambiente e il territorio |
|---|---|
| Codice insegnamento | A002617 |
| Curriculum | Ambiente e energia |
| Docente responsabile | Gianni Bidini |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 7 |
| Regolamento | Coorte 2022 |
| Erogato | Erogato nel 2022/23 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | ING-IND/09 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Impianti con turbina a vapore Impianti con turbina a gas Motori a combustione interna Cogenerazione Cogenerazione elettrica e termica Cicli combinati gas- vapore: caldaie a recupero Energie alternative Energia geotermica Celle a combustibile Energy storage Smart grid |
| Testi di riferimento | G. Bidini Macchine 2 Macchine volumetriche, Il Formichiere 2018 G. Bidini Macchine 3 Sistemi energetici, Il Formichiere 2018 G. Bidini Macchine 4 Impianti idroelettrici, cogenerazione e cicli combinati, Il Formichiere 2018 |
| Obiettivi formativi | L'insegnamento rappresenta il primo corso di impianti e componenti di sistemi energetici L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti le basi per l'analisi progettuale e di verifica di funzionamento dei componenti e dei sistemi energetici Le principali conoscenze acquisite saranno Impianti con turbina a vapore Descrizione del ciclo elementare. Miglioramenti al circuito elementare: surriscaldamenti ripetuti, rigenerazione termica. Descrizione dell’impianto a vapore: circuito aria fumi e acqua vapore. Emissioni da impianti a vapore Impianti con turbina a gas Descrizione del ciclo elementare. Miglioramenti al ciclo semplice: rigenerazione termica, compressione interrefrigerata, post-combustione, iniezione di acqua e/o vapore. Emissioni inquinanti da impianti con turbina a gas Motori a combustione interna Introduzione ai motori a combustione interna, cicli termodinamici, cicli reali; diagramma di distribuzione delle fasi; espressione della potenza di un motore; motore a 2 tempi; sistemi di iniezione. Analisi della combustione ed emissioni inquinanti Cogenerazione Cogenerazione elettrica e termica Cicli combinati gas- vapore: caldaie a recupero Sistemi cogenerativi con turbina a gas, turbina a vapore, motore a combustione interna, gruppo combinato, ciclo Cheng Energie alternative Energia geotermica Analisi delle varie tipologie di impianti di produzione di energia elettrica da fonte geotermica Celle a combustibile Energy storage: analisi delle varie tecniche di accumulo dell'energia, idrogeno. Smart grid: introduzione alle problematiche della produzione distribuita di energia Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenza acquisite) saranno: analizzare un ciclo motore ad accensione spontanea o ad accensione comandata dimensionare e verificare i principali parametri di un impianto con turbina a vapore in varie condizioni operative analizzare il funzionamento dei più comuni sistemi cogenerativi dimensionare e verificare le varie tipologie i analizzare e confrontare vari sistemi di accumulo analizzare il funzionamento di celle a combustibile |
| Prerequisiti | Gli argomenti trattati nel modulo richiedono di avere la capacità di risolvere semplici bilanci di massa ed energia e la capacità di risolvere semplici integrali e derivate. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato nel seguente modo Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso |
| Altre informazioni | la frequenza è consigliata |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame prevede una prova orale e/o una prova scritta. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 30 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma (motori alternativi a combustione interna, turbomacchine, sistemi energetici). la prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorica. La prova scritta consiste nella soluzione di due/tre problemi a carattere computazionale e/o dimensionamento di parte di impianto e/o domande a risposta multipla e/o aperta sui contenuti tecnici e metodologici de programma. La prova ha una durata non superiore alle 3 ore ed è finalizzata a verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche, la capacità di comprensione delle problematiche proposte e la capacità di comunicare in modo scritto La prova nel suo insieme consente di accertare sia la capacità di conoscenza e comprensione, sia la capacità di applicare le competenze acquisite, sia la capacità di esposizione, sia la capacità di apprendere ed elaborare soluzioni in autonomia di giudizio. |
| Programma esteso | Impianti con turbina a vapore Descrizione del ciclo elementare. Miglioramenti al circuito elementare: surriscaldamenti ripetuti, rigenerazione termica. Descrizione dell’impianto a vapore: circuito aria fumi e acqua vapore. Emissioni da impianti a vapore Impianti con turbina a gas Descrizione del ciclo elementare. Miglioramenti al ciclo semplice: rigenerazione termica, compressione interrefrigerata, post-combustione, iniezione di acqua e/o vapore. Emissioni inquinanti da impianti con turbina a gas Motori a combustione interna Introduzione ai motori a combustione interna, cicli termodinamici, cicli reali; diagramma di distribuzione delle fasi; espressione della potenza di un motore; motore a 2 tempi; sistemi di iniezione. Analisi della combustione ed emissioni inquinanti Cogenerazione Cogenerazione elettrica e termica Cicli combinati gas- vapore: caldaie a recupero Sistemi cogenerativi con turbina a gas, turbina a vapore, motore a combustione interna, gruppo combinato, ciclo Cheng Energie alternative energia geotermica, Celle a combustibile Energy storage Smart grid |