Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
MARCO TAUSSI
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale - [IM15] GREEN INDUSTRIAL ENGINEERING (Curriculum: SUSTAINABLE ENERGY TRANSITION) Master Degree (2 years) - [IM15] GREEN INDUSTRIAL ENGINEERING (Curriculum: SUSTAINABLE ENERGY TRANSITION)
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: C - Affine/Integrativa
Settore disciplinareAcademic discipline: GEO/08 - GEOCHIMICA E VULCANOLOGIA
Inglese
English
Conoscenze generali di Scienze della Terra con particolare riferimento alla mineralogia, geochimica, idrogeologia, vulcanologia e geofisica.
General knowledges of Earth Sciences, in particular of mineralogy, geochemistry, hydrogeology, volcanology and geophysics.
Il corso consiste in 48 ore di lezione. Sono previste escursioni didattiche volte ad approfondire le tematiche discusse a lezione.
The course consists of 48 hours of class lectures. Field trips are planned to deepen the topics discussed in class.
Conoscenza delle due principali modalità di utilizzo dell’energia geotermica: produzione di elettricità e utilizzo diretto del calore.
Conoscenza approfondita della geologia dei campi geotermici e del funzionamento degli impianti geotermici per la produzione di energia elettrica. Conoscenza delle principali tecniche di esplorazione in geotermia.
Conoscenza della geotermia di bassa temperatura (scambio di calore col sottosuolo): sistemi con pompe di calore geotermico “closed loop” e “open loop”. Conoscenza dei sistemi di teleriscaldamento geotermico. Conoscenza dei benefici ambientali derivanti dall’uso della geotermia come fonte rinnovabile.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Al termine del corso, lo studente, sarà in grado di:
• Conoscere il funzionamento di un campo geotermico ad alta temperatura sfruttabile per la produzione di energia elettrica e le principali caratteristiche di un piano di sviluppo.
• Conoscere i principi base di funzionamento di un impianto geotermico di geoscambio e come redigere uno studio di fattibilità tecnico-economico per un investimento in impianti di climatizzazione che utilizzino le pompe di calore geotermiche.
Competenze trasversali.
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato la capacità:
- di individuare in maniera critica e multi disciplinare le potenzialità di campi geotermici per la produzione di energia elettrica.
- di progettare impianti di climatizzazione per la produzione di energia termica attraverso pompe di calore geotermico.
Sarà anche in grado di sapersi relazionare con professionalità differenti. Infine, svilupperà una propria autonomia di giudizio data dalla consapevolezza delle proprie competenze.
Knowledge and Understanding.
Knowledge of the two main modes of using the geothermal energy: electricity production and direct use of heat.
Extensive knowledge of geology of the geothermal fields and how geothermal plants for electricity production work. Knowledge of the main exploration methods in geothermics.
Knowledge of the low temperature geothermics (heat exchange with the ground): closed loop and open loop systems based on the ground coupled geothermal heat pumps. Knowledge of geothermal district heating. Knowledge of environmental benefits derived from the use of the geothermal resource as renewable.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
At the end of the course, the student, will be able to:
• Know the functioning of a high-temperature geothermal field which can be exploited for electricity production, and the main characteristics of a development plan.
• Know the basic principles of functioning of a geo-exchange geothermal system and how to draw up a technical-economic feasibility study for an investment in air conditioning plants using the geothermal heat pumps.
Transversal Skills.
At the end of the course the student will be able:
- to identify in a critical and multidisciplinary way the potential of geothermal fields for the production of electricity.
- to design air conditioning systems for the production of thermal energy through geothermal heat pumps.
He will also be able to know how to relate to different professionals. Finally, he will develop his own independence of judgment given by the awareness of his own skills.
Prima parte (introduzione): Struttura, composizione e province geodinamiche della Terra; Flusso di calore; Principi di geochimica dei fluidi.
Seconda parte (impianti geotermici ad alta temperatura): Tipologie e caratteri dei sistemi geotermici a media ed alta entalpia; Principali tecniche di esplorazione dei campi geotermici; Fluidi idrotermali e vulcanici in campi geotermici ad alta temperatura; Perforazioni geotermiche e prove in pozzo; Tipologie e funzionamento degli impianti geotermici per la produzione di energia; Benefici ambientali e possibile impatto delle attività di esplorazione e sfruttamento; azioni di mitigazione; Esempi di sistemi geotermici sfruttati italiani e andini.
Terza parte (Impianti geotermici a bassa temperatura): sistemi di geoscambio; Normativa italiana; Impianti geotermici in pompa di calore a circuito chiuso e aperto; Indagini geotecniche, termiche e idrogeologiche del suolo; Prove di risposta geotermica; Usi diretti; Esempi di impianti in esercizio e sistemi di monitoraggio.
First part (introduction): Earth structure, composition, and geodynamic provinces; Heat Flux; Principles of Fluids geochemistry.
Second part (high-temperature geothermal systems): Types and characters of medium and high enthalpy geothermal systems; Main exploration techniques for geothermal fields; Hydrothermal and volcanic fluids in high-temperature geothermal fields; Geothermal drillings and well test; Types and functioning of the geothermal power plants for energy production; Environmental benefits and possible impact of exploration and exploitation activities; mitigating actions; Examples of Italian and Andean exploited geothermal systems.
Third part (Low temperature geothermal systems): geo-exchange systems; Italian regulation; Geothermal heat pump systems with closed- and open-loop circuit; Geotechnical, thermal and hydrogeological investigation of the soil; Geothermal response tests; Direct uses; Examples of plants in operation and monitoring systems.
L'esame consiste in una discussione orale.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Nella discussione orale saranno utilizzati i seguenti criteri per la valutazione: 1) la pertinenza della risposta con l'oggetto della domanda; 2) la completezza e l'esaustività della risposta in riferimento alla domanda; 3) la padronanza dei concetti e della terminologia utilizzata; 4) la chiarezza espositiva.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Il voto sarà assegnato in trentesimi, con possibilità di lode. La votazione minima per passare l’esame è 18/30.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Per superare l’esame lo studente deve dimostrare di avere una buona conoscenza della materia, dei principali sistemi di produzione di energia elettrica e termica da fonte geotermica. Deve inoltre dimostrare di saper applicare le conoscenze teoriche acquisite. La lode verrà assegnata agli studenti che sapranno dimostrare ottima padronanza di linguaggio, e un utilizzo appropriato della terminologia scientifica.
Learning Evaluation Methods.
The final exam consists in an oral discussion.
Learning Evaluation Criteria.
Following criteria are used for the evaluation of the answers: 1) relevance with the question; 2) completeness; 3) correct use of terminology; 4) clearness
Learning Measurement Criteria.
The final vote will be assigned with a score in the scale of 30, with the opportunity to award a praise for the best students. Minimum vote to pass the exam is 18/30.
Final Mark Allocation Criteria.
To pass the exam, the student must demonstrate that he has a good knowledge of the subject, of the main systems of electricity and thermal energy production from the geothermal resources. He must also demonstrate his ability to apply the theoretical knowledge acquired. Honors will be awarded to students who will be able to demonstrate excellent command of language, oral exposure skills, and an appropriate use of scientific terminology.
Appunti e slides delle lezioni (https://learn.univpm.it).
Testi in lingua inglese.
Articoli scientifici.
Slides of the lectures (https://learn.univpm.it).
Textbooks in English.
Scientific papers.
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
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