Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Davide Barbaresi
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale - [IM15] GREEN INDUSTRIAL ENGINEERING (Curriculum: SUSTAINABLE MANUFACTURING) Master Degree (2 years) - [IM15] GREEN INDUSTRIAL ENGINEERING (Curriculum: SUSTAINABLE MANUFACTURING)
Dipartimento: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze MatematicheDepartment: [040004] Dipartimento Ingegneria Industriale e Scienze Matematiche
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Annualità Singola
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2022-2023
Obbligatorio
Crediti: 12
Ore di lezioneTeaching hours: 96
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/09 - SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE
Inglese
English
Esame di energy conversion and storage systems
Exam of energy conversion and storage systems
Il corso consiste in 96 ore di lezione così suddivise:
• 56 lezioni di teoria
• 25 di esercitazione
• 15 di laboratorio
The course consists of 96 hours of lessons divided as follows:
• 56 theory lessons
• 25 of exercise
• 15 in the laboratory
Il corso fornisce una conoscenza avanzata dei principali sistemi di conversione dell’energia per la produzione dei più importanti vettori energetici utilizzati sia in ambito industriale che civile quali: energia elettrica, termica, frigorifera e, in futuro, Idrogeno.
Il Corso fornisce altresì una conoscenza avanzata:
• del mercato dell’energia e della composizione della tariffa elettrica e del gas;
• del ruolo dei Sistemi di gestione dell'energia nel settore industriale e terziario sia del ruolo e delle competenze dell’Energy Manager, dell’esperto gestione energia (EGE) e delle Società di Servizi Energetici (SSE).
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Al termine del corso, lo studente, grazie anche ad attività svolte in lavori di gruppo, sarà in grado di:
• Individuare e progettare le configurazioni impiantistiche che soddisfino al meglio i requisiti di fattibilità tecnico-economica, efficienza energetica, alla luce delle normative vigenti
• Eseguire una progettazione di massima di sistemi di (poli-) generazione di energia elettrica, termica e frigorifera, idrogeno e acqua
• Saper valutare l’applicazione di nuove tecnologie emergenti nel campo della conversione energetica
• Saper condurre un audit energetico analizzando o ricostruendo i consumi energetici di una o più utenze civili ed industriali anche di elevata complessità;
• Saper redigere uno studio di fattibilità tecnico economica per un investimento in impianti di conversione energetica
Competenze trasversali.
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato la capacità di affrontare in maniera critica e multi disciplinare la progettazione di impianti di conversione energetica. Sarà anche in grado di sapersi relazionare con professionalità con figure differenti anche non di formazione ingegneristica. Grazie alle attività di gruppo previste, lo studente acquisirà la capacità di apprendere lavorare in gruppo come membro o come coordinatore sapendosi relazionare con persone di pari livello o di livello superiore. Infine, svilupperà una propria autonomia di giudizio data dalla consapevolezza delle proprie competenze.
Knowledge and Understanding.
The course provides advanced knowledge of the main energy conversion systems for the production of the most important energy carriers used in both industrial and civil sectors such as: electricity, heat, refrigeration and, in the future, Hydrogen.
The course also provides advanced knowledge:
• the energy market and the composition of the electricity and gas tariff;
• the role of energy management systems in the industrial and tertiary sector and the role and skills of the Energy Manager, the energy management expert (EGE) and the Energy Service Companies (ESCo’s).
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
At the end of the course, the student, thanks also to group work, will be able to:
• Identify and design the system configurations that best meet the technical-economic feasibility requirements, energy efficiency, in light of current regulations
• Carry out a general design of systems for (poly-) generation of electricity, thermal and cooling energy, hydrogen and water
• Know how to evaluate the application of new emerging technologies in the field of energy conversion systems
• Knowhow to conduct an energy audit by analyzing or reconstructing the energy consumption of one or more civil and industrial users, even those of high complexity;
• • Know how to draw up a technical-economic feasibility study for an investment in energy conversion plants
Transversal Skills.
At the end of the course the student will be able to critically and multi-disciplinarily deal with the design of energy conversion plants. He will also be able to know how to relate professionally with different figures, even those in the field of engineering. Thanks to the planned group activities, the student will acquire the ability to learn how to work in a group as a member or as a coordinator, also learning on how to relate to people of the same or higher level. Finally, it will develop its own autonomy of judgment given by the awareness of its skills.
1. Introduzione agli impianti di conversione energetica e all’efficienza energetica
a. Generazione centralizzata e distribuita
b. Poligenerazione
c. Sistemi Energetici nel contesto del Clean Energy Package Europeo
PRIMA PARTE: Sistemi Energetici
2. Impianti di conversione energetica in ambito civile ed industriali
a. Cogenerazione e trigenerazione
b. Generatori di vapore a tubi di fumo
c. Centrali frigorifere (cenni, verificare sovrapposizioni con tecnica del freddo)
d. Impianti di compressione dell’aria in ambito industriale
3. Introduzione ai sistemi energetici avanzati:
a. Sistemi di poligenerazione
b. Cenni a idrogeno e fuel cells
c. Cenni a energy storage
4. Attività di laboratorio con utilizzo del software ASPEN-HYSYS
SECONDA PARTE: Sistema di Gestione Energia
5. Il mercato dell’energia e la composizione della tariffa elettrica
6. Introduzione all’efficienza energetica negli impianti civili ed industriali
a. Normativa Europea ed Italiana
b. Titoli di effiecienza energetica
7. La norma ISO 150001: Energy management systems – Sistema di qualità
8. La figura dell’energy manager
9. L’audit energetico aziendale
10. Valutazione di interventi di efficienza energetica
1. Introduction to energy conversion plants and energy efficiency
a. Centralized and distributed generartion
b. Polygeneration
c. Energy Systems and European Clean Energy Package
First part: energy systems
2. Energy conversion systems in the industrial and civil sector:
a. Cogeneration and trigeneration
b. Industrial Steam generators
c. Industrial Cooling power plants
d. Industrial Air compression plants
3. Advanced energy systems:
a. Polygeneration systems
b. Hydrogen and fuel cells
c. Introduction to energy storage
4. Laboratory activity by using ASPEN-HYSYS software
SECOND PART: Energy Management Systems
5. Energy markets and energy bill
6. Energy efficiency in civil and industrial sector
a. European and Italian legislation
b. White certificates
7. ISO 150001 international standard: Energy management systems – Energy quality assurance
8. The role of energy manager
9. The energy audit in the industrial sector
10. Assessment of energy efficiency projects
L'esame consiste in una prova scritta ed in una discussione orale per la conferma del voto ottenuto allo scritto. La prova scritta consterà di uno o più esercizi e di una o più domande di teoria. In casi particolari (per esempio studenti portatori di handicap con difficoltà a scrivere o studenti stranieri) l'esame potrà consistere in una prova orale.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per ciascuna domanda della prova scritta verranno valutate: 1) la correttezza numerica e metodologica nello svolgimento dell’esercizio; 2) la pertinenza della risposta con l'oggetto della domanda; 3) la completezza e l'esaustività della risposta in riferimento alla domanda; 4) la padronanza dei concetti e della terminologia ingegneristica; 5) 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 conversione energetica e della loro applicazione in ambito industriale e civile. Deve inoltre dimostrare di saper applicare le conoscenze teoriche acquisite. La lode verrà assegnata agli studenti che sapranno dimostrare ottima padronanza di linguaggio, capacità di esposizione scritta o orale, un utilizzo appropriato della terminologia ingegneristica.
Learning Evaluation Methods.
The final exam consists in a written examination and in an oral discussion to confirm the vote of the written examination.
The written examination will consist in one or more exercises and in one ore more demands of theory. Disabled persons with difficulties in writing or foreign students can take an oral examination.
Learning Evaluation Criteria.
Following criteria are used for the evaluation of the answers: 1) numerical and methodological correctness in carrying out the exercise; 2) relevance with the question; 3) completeness; 4) correct use of engineering terminology; 5) 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. a vote ranging between 0-30
Final Mark Allocation Criteria.
To pass the exam, the student must demonstrate that he has a good knowledge of the subject, of the main energy conversion systems and of their application in the industrial and civil sector. 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, written or oral exposure skills, an appropriate use of engineering terminology.
Appunti e slides delle lezioni (https://learn.univpm.it);
slides of the lectures (https://learn.univpm.it);
no
no
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
P.I. 00382520427