Tecnologie Avanzate per l’Energia

Codice:
SSD: ING-IND/10

L’Insegnamento, che dà diritto a 9 crediti formativi, è a scelta autonoma dello studente e si tiene al I Semestre. Viene svolto in 60 ore di lezione e 12 di esercitazione. Le lezioni sono svolte principalmente con l’ausilio di presentazioni in power point, mentre le esercitazioni numeriche sono svolte in parte dal docente (alla lavagna e/o con l’ausilio di software specialistico), e in parte dagli allievi, sotto la supervisione del docente. L’insegnamento non prevede alcuna propedeuticità. L’esame si svolge con una prova scritta ed un colloquio orale.

Obiettivi formativi:

Il corso intende fornire agli allievi le competenze necessarie per operare nel settore delle tecnologie per l’uso razionale ed ecocompatibile delle risorse energetiche convenzionali e rinnovabili (energy management), con riferimento ad aspetti sia tecnicoingegneristici che normativi ed economico-finanziari. Lo studente deve acquisire conoscenze e capacità di comprensione in merito a: i) previsione e analisi dei fabbisogni energetici di utenze civili e industriali; ii) misura e analisi delle prestazioni di sistemi energetici; iii) tecnologie e soluzioni per l’efficienza energetica; iv) ingegneria delle fonti rinnovabili di energia.

Contenuti:

1) Introduzione – Classificazione, disponibilità ed impatto ambientale delle fonti energetiche; politiche per il contrasto ai cambiamenti climatici, lo sviluppo delle fonti rinnovabili e l’efficienza energetica. 2) Quadro normativo e tariffario – Introduzione ai mercati dell’energia elettrica, del gas naturale e dell’efficienza energetica: struttura del mercato, componenti delle tariffe, esempi di calcolo e verifica delle fatture; cenni ai mercati dell’efficienza energetica e dei 27 permessi di emissione; cenni alle normative per l’incentivazione dell’efficienza energetica, lo sviluppo della cogenerazione e delle fonti rinnovabili e ad altri strumenti operativi a supporto dell’efficienza energetica. 3) Efficienza energetica negli usi finali- Principio di funzionamento, caratteristiche funzionali, criteri progettuali e analisi di fattibilità tecnico – economica di sistemi, tecnologie e interventi per l’efficienza energetica: coibentazioni; caldaie; pompe di calore e macchine frigorifere elettriche e ad assorbimento; evaporatori multi-effetto; ricompressione del vapore; reti di scambiatori di calore per heat integration (con cenni di Pinch Analysis); azionamenti a velocità variabile; motori elettrici ad alta efficienza; sistemi di cogenerazione. 4) Fonti rinnovabili – Principio di funzionamento, caratteristiche funzionali, criteri progettuali e analisi di fattibilità tecnico – economica di impianti alimentati da fonte rinnovabile: solare termico, fotovoltaico, termodinamico; energia eolica; biomasse e biogas; geotermia; idroelettrico.

Materiale didattico:

Appunti disponibili sul sito docenti.

Per approfondimenti:

Handbook of Energy Efficiency and Renewable Energy, Ed. By F. Kreith F. and D. Yogi Goswami, CRC Press – Taylor & Francis Group, 2007;

Le energie rinnovabili, A. Bartolazzi, Hoepli, 2010.