Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[3I202] - IMPIANTI DI CONVERSIONE ENERGETICAENERGY CONVERSION PLANTS
Gabriele COMODI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM09] INGEGNERIA MECCANICA Master Degree (2 years) - [IM09] MECHANICAL ENGINEERING
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: 2018-2019
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/09 - SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian (English material is available for foreign students)


PREREQUISITI PREREQUISITES

Cicli termodinamici di base (Rankine, Brayton); caratteristiche delle principali macchine operatrici/motrici (turbine a gas, vapore ed idrauliche, pompe, compressori); conoscenza dei generatori di calore termici (caldaie, generatori di vapore) e dei concetti fondamentali di trasmissione del calore.

Rankine and Brayton thermodynamic cycles; knowledge on main turbomachineries (pumps, compressor, hydraulic turbines, gas and steam turbines); steam generators; heat transfer.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Il corso consiste in 72 ore di lezione frontale da parte del docente.

The course consists of 72 hours of class lectures


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze avanzate sugli impianti di conversione energetica. L’insegnamento provvederà al completamento della formazione tecnica di base acquisita nella precedente preparazione ingegneristica fornendo un approfondimento nel campo dei sistemi per la conversione dell’energia sia nell’ambito dell'ingegneria industriale che in quello dell'ingegneria energetica.
In particolare, gli studenti arricchiranno la loro conoscenza del settore delle macchine energetiche approfondendo gli aspetti propriamente connessi con i sistemi per produrre e trasformare l'energia ed acquisendo conoscenza delle problematiche avanzate delle fonti di energia e dei relativi mercati.
Lo studio degli aspetti tecnico-economici connessi ai sistemi per produrre e trasformare l’energia, al suo impiego negli usi finali fornirà agli studenti la consapevolezza del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria.



Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Gli studenti conseguiranno una adeguata capacità di valutare i principali parametri che entrano in gioco nella progettazione di sistemi energetici complessi e di fornire valutazioni tecniche, ambientali ed economiche dei sistemi per produrre e trasformare l'energia alimentati sia da fonti energetiche fossili e rinnovabili. In particolare, alla fine del corso gli studenti dovranno essere in grado di: 1. Saper valutare dal punto di vista tecnico, ambientale ed economico i limiti e le potenzialità di impianti di conversione energetica; 2. Saper scegliere la tipologia di impianto più opportuna a seconda delle applicazioni al fine di ridurre i costi, i consumi energetici e l’impatto ambientale; 3. Individuare e valutare le potenziali criticità legate al contesto normativo e di mercato in cui i sistemi energetici di trovano ad operare; 4. Sapersi esprimere con una terminologia tecnica corretta, adeguata e di alto livello.



Competenze trasversali.

L’approfondimento delle conoscenze e delle competenze nel campo degli impianti di conversione energetica contribuirà a migliorare sia l’autonomia di giudizio sia la la capacità di esprimere e sostenere, con una terminologia adeguata, le proprie idee in contesti puramente tecnici e non. La competenza tecnica acquisita e la consapevolezza del contesto multidisciplinare degli impianti di conversione energetica permetterà agli studenti di poter lavorare in collaborazione con ingegneri e non ingegneri.



Knowledge and Understanding.

The aim of this course is to provide students with advanced knowledge on energy conversion plants. The course completes the previous engineering education deepening the understanding of energy conversion systems in both industrial and energy fields. In particular, students increase their knowledge on the issues related to the systems involved in the production and conversion of energy also taking into account the different sources and their energy markets. The study of energy conversion systems under a technical and economic point of view provide the students with the awareness of the multidisciplinary context of the mechanical engineering.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

Students enhance their ability to assess both the main parameters affecting the design of energy conversion systems (both renewable and fossil) and their techno-economic-environmental impact. The main skills acquired in the course are: 1. Ability to assess, under technical/economic/ environmental point of view, the potentialities and limits of energy conversion systems; 2. Ability to choose the suitable energy conversion plant in order to reduce costs, energy consumption and environmental impact; 3. Ability to pinpoint the criticalities related to the external context of energy systems such as legislation and energy markets; 4. Ability to communicate with proper, high level, engineering terminology.


Transversal Skills.

The deepen knowledge of energy conversion systems will improve the judgement autonomy of students and their communications skills with particular regard to the use of a proper, high level, engineering terminology. The study of energy conversion systems under a technical and economic point of view provide the students with the awareness of the multidisciplinary context of the mechanical engineering so that they will be able to communicate and cooperate in different context both with engineers and non-engineers.



PROGRAMMA PROGRAM

Introduzione alla questione energetica mondiale; panoramica sul sistema energetico italiano, domanda e produzione di energia elettrica e gas; la rete di trasmissione nazionale (elettricità e gas); la rete di distribuzione locale (elettricità e gas); le grandi centrali di produzione di energia elettrica: centrali nucleari, impianti di gassificazione, IGCC; repowering di impianti a vapore; generazione distribuita ed efficienza energetica: cogenerazione e trigenerazione, la macchina ad assorbimento; smart grids: accumulo di energia e cenni sulle fonti rinnovabili; il mercato dell'energia elettrica e del gas: tariffe, normativa, il prezzo dell'energia, il mercato elettrico, i mercati ambientali (certificati verdi, tariffa onnicomprensiva, certificati bianchi, Emission Trading System); il ruolo delle aziende di servizio energetico (ESCOs, Energy Service Companies) e dell'energy manager nell'industria e nel terziario.

Introduction to the global energy question; the Italian energy system (gas and electricity); big power plants (nuclear, gasification of coal, natural gas); IGCC, combined cycles and repowering of steam plants; distributed generation, cogeneration, absorption chillers and trigeneration, smart grid, energy storage; the energy markets and tariffs: electricity, natural gas; green certificats, feed-in tariff, white certificates, Emission Trading System; role of both Energy Service Companies (ESCOs) and energy manager in the industry and tertiary sector.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

L'esame consiste in una prova scritta ed in una discussione orale per la conferma del voto ottenuto allo scritto. La prova si compone di più quesiti a risposta aperta (in genere 12) che vertono su tutti gli argomenti del programma. Gli studenti avranno la possibilità di superare l'esame sostenendo due esami parziali. 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 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 ingegneristica; 4) la chiarezza espositiva


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Ad ogni risposta verrà assegnato un voto da 0 a 30.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il voto finale verrà assegnato, in trentesimi, come media aritmetica del voto calcolata su tutte le domande; l'esame si ritiene superato con una votazione pari o superiore a 18/30.


Learning Evaluation Methods.

The final exam consists in a written examination and in a short oral discussion to confirm the vote of the written examination. Students must answer to several (usually 12) questions. Student could have the opportunity of taking a preliminary examination in order to get the final examination vote. 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) relevance with the question; 2) completeness; 3) correct use of engineering terminology; 4) clearness


Learning Measurement Criteria.

Each answer will be evaluated with a vote ranging between 0-30


Final Mark Allocation Criteria.

The final vote will be calculated as the average of the votes of all the questions (both answered or not). To pass the exam, the average of votes must be equal or higher than 18/30.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

Appunti e slides delle lezioni; Lozza, "turbine a gas e cicli combinati", Ed. Pitagora; Pedrocchi, Lombari, "introduzione all'energia nucleare", Polipress)

slides of the lecture; Lozza, "turbine a gas e cicli combinati", Ed.Pitagora; Pedrocchi, Lombari, "introduzione all'energia nucleare", Polipress)


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2018-2019
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2018-2019

 


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